粉噴樁樁體質量檢測方法探討
發布時間：2010-01-14 共1頁
粉噴樁是“粉體噴射攪拌樁”的簡稱，具有能最限度地減少工后總沉降量，能承受較的加荷速率，抗側向變形能力強，可縮短施工期等優點。然而，近年來在粉噴樁應用領域存在粉噴樁復合地基的設計計算方法和施工質量控制技術兩類問題。為了確保粉噴樁樁體的質量，本文在分析和試驗的基礎上，提出采用靜力觸探法(CPT法)結合標準貫入試驗法(SPT法)對粉噴樁工程質量進行檢測和控制
一、粉噴樁質量檢測方法綜述
目前粉噴樁質量檢測方法主要有以下幾種：
(1)挖樁檢查法是目前軟基設計規范規定的方法，要求按樁總數2%的取樣頻率挖樁檢查樁的成型情況，然后分別在樁頂以下50厘米、150厘米等部位砍取足尺樁頭，進行無側限抗壓強度試驗。該方法對于粉噴樁易于出問題的下部則無法檢測，不僅挖樁、砍樁頭工程量，而且破壞了天然地層，回填困難。據此，該方法弊利小，不應作為規范推薦的方法。
(2)輕便觸探儀觸探法也是規范規定的方法。輕便觸探需在早期進行，一般齡期不能超過5～7天，且輕便觸探探測深度一般不超過4米，故對粉噴樁深層質量無法測定，與第一種方法一樣，測定結果無代表性。
(3)鉆孔取芯法采用地質鉆機對粉噴樁進行全程鉆孔取芯樣(齡期一般為28天)，這是目前粉噴樁質量檢測中常用的方法，測定結果能較好地反映粉噴樁的整體質量，但該方法也存在檢測時間長、鉆孔費用高，鉆孔取芯時間一般需在28天以后，難以對粉噴樁質量實施動態控制等問題。
(4)靜載試驗法能根據樁承載力的小定性地確定樁體質量，但由于測試費用較高，每個工程只能抽檢很少數量，故測試結果也無代表性。
(5)動測法主要是指低應變動測法，它是基于一維波動理論，利用彈性波的傳播規律來分析樁身完整性。檢測速度快，測試簡單，但國內量資料表明，粉噴樁樁體強度與波速之間關系離散，樁端阻抗與周圍介質沒有明顯變化，樁底反射不明顯，因而難以用動測法評價樁身質量。
以上各種方法各有利弊，但每一種方法都不能快速、有效、經濟地對粉噴樁質量檢測，保證粉噴樁施工質量
二、靜力觸探法(CPT法)和標準貫入試驗法(SPT法)檢測方法與測試結果分析
粉噴樁樁身質量應包括至少三個方面：樁體強度、攪拌均勻性和樁身長度。采用CPT法能夠快速、經濟、有效地對粉噴樁前期強度或施工時的實時質量進行檢測，便于粉噴樁質量的事先控制。本次試驗對不同齡期，不同的摻灰量，分復攪和不復攪等不同情況，結合鉆孔取芯，對多根粉噴樁進行了對比試驗。當粉噴樁齡期超過7天時，由于強度增長，采用CPT法已難以試驗，故CPT法只適合于7天齡期以內的粉噴樁質量檢測。對于齡期超過7天的粉噴樁，采用標準貫入試驗法(SPT)能較好地評價樁身質量。
首先，對樁身水泥土強度，可以通過標準貫入擊數N63.5來評定，N63.5與無側限抗壓強度之間的關系已有較為成熟的經驗公式，在本次試驗中也提出了相關公式。實踐表明，該公式能比較客觀地反映樁身水泥土強度。
其次，在標準貫入試驗的同時，進行取芯，通過芯樣觀察、描述，可以了解水泥主攪拌均勻性，同時必要時芯樣可送回實驗室，進行抗壓試驗，確定其強度。
再次，樁長是決定粉噴樁復合地基加固效果的主要因素之一，通過鉆孔貫入過程，貫穿樁底，可以準確地確定出樁長。
采用SPT法對不同齡期、不同的摻灰量，結合鉆孔取芯，對多根粉噴樁進行對比試驗。
根據靜力觸探比貫入阻力Ps和標貫擊數N63.5與鉆孔取芯無測限抗壓強度Qu測試結果，采用數理統計方法可得出以下統計關系：
(1)靜力觸探比貫入阻力Ps與無側限抗壓強度Qu之間關系
Qu=39.3+4.17P (7天齡期)
(2)標貫擊數N63.5與無側限抗壓強度Qu之間關系
Qu=17.85+6.8N63.5
2≤N63.5≤18 (7天齡期)
Qu=268.4+10.6N63.5
16≤N63.5≤30 (28天齡期)
三、結論
分析以上相關關系，可以得出以下幾個有價值的結論：
(1)CPT法能較好地反映粉噴樁成樁后前期強度的情況，對不同水泥摻入量、不同齡期的粉噴樁強度以及復攪和不復攪的情況都有明顯的反映，復攪和不復攪相比，其強度可提高60%以上，空攪不噴灰CPT測試結果與原地基土區別不。因此，CPT法測試曲線也能較好地反映水泥摻入量的情況。
(2)SPT法能較好地反映不同齡期、不同摻灰量對粉噴樁強度的影響，N63.5與Qu之間有良好的線性關系，采用這一關系能較好地確定粉噴樁28天的強度，以作為設計和檢驗的標準。
(3)在目前尚沒有公認的有效且經濟的粉噴樁質量檢測方法的情況下，建議采用CPT法結合SPT法對粉噴樁工程質量進行檢測和控制，在施工過程中采用CPT法，以對粉噴樁質量進行動態控制，而在工程完工驗收時，進行28天齡期的標貫試驗。這樣可以較好地保證粉噴樁施工質量在有效的掇制之中，確保粉噴樁處理軟基的效果。
一、粉噴樁質量檢測方法綜述
目前粉噴樁質量檢測方法主要有以下幾種：
(1)挖樁檢查法是目前軟基設計規范規定的方法，要求按樁總數2%的取樣頻率挖樁檢查樁的成型情況，然后分別在樁頂以下50厘米、150厘米等部位砍取足尺樁頭，進行無側限抗壓強度試驗。該方法對于粉噴樁易于出問題的下部則無法檢測，不僅挖樁、砍樁頭工程量，而且破壞了天然地層，回填困難。據此，該方法弊利小，不應作為規范推薦的方法。
(2)輕便觸探儀觸探法也是規范規定的方法。輕便觸探需在早期進行，一般齡期不能超過5～7天，且輕便觸探探測深度一般不超過4米，故對粉噴樁深層質量無法測定，與第一種方法一樣，測定結果無代表性。
(3)鉆孔取芯法采用地質鉆機對粉噴樁進行全程鉆孔取芯樣(齡期一般為28天)，這是目前粉噴樁質量檢測中常用的方法，測定結果能較好地反映粉噴樁的整體質量，但該方法也存在檢測時間長、鉆孔費用高，鉆孔取芯時間一般需在28天以后，難以對粉噴樁質量實施動態控制等問題。
(4)靜載試驗法能根據樁承載力的小定性地確定樁體質量，但由于測試費用較高，每個工程只能抽檢很少數量，故測試結果也無代表性。
(5)動測法主要是指低應變動測法，它是基于一維波動理論，利用彈性波的傳播規律來分析樁身完整性。檢測速度快，測試簡單，但國內量資料表明，粉噴樁樁體強度與波速之間關系離散，樁端阻抗與周圍介質沒有明顯變化，樁底反射不明顯，因而難以用動測法評價樁身質量。
以上各種方法各有利弊，但每一種方法都不能快速、有效、經濟地對粉噴樁質量檢測，保證粉噴樁施工質量
二、靜力觸探法(CPT法)和標準貫入試驗法(SPT法)檢測方法與測試結果分析
粉噴樁樁身質量應包括至少三個方面：樁體強度、攪拌均勻性和樁身長度。采用CPT法能夠快速、經濟、有效地對粉噴樁前期強度或施工時的實時質量進行檢測，便于粉噴樁質量的事先控制。本次試驗對不同齡期，不同的摻灰量，分復攪和不復攪等不同情況，結合鉆孔取芯，對多根粉噴樁進行了對比試驗。當粉噴樁齡期超過7天時，由于強度增長，采用CPT法已難以試驗，故CPT法只適合于7天齡期以內的粉噴樁質量檢測。對于齡期超過7天的粉噴樁，采用標準貫入試驗法(SPT)能較好地評價樁身質量。
首先，對樁身水泥土強度，可以通過標準貫入擊數N63.5來評定，N63.5與無側限抗壓強度之間的關系已有較為成熟的經驗公式，在本次試驗中也提出了相關公式。實踐表明，該公式能比較客觀地反映樁身水泥土強度。
其次，在標準貫入試驗的同時，進行取芯，通過芯樣觀察、描述，可以了解水泥主攪拌均勻性，同時必要時芯樣可送回實驗室，進行抗壓試驗，確定其強度。
再次，樁長是決定粉噴樁復合地基加固效果的主要因素之一，通過鉆孔貫入過程，貫穿樁底，可以準確地確定出樁長。
采用SPT法對不同齡期、不同的摻灰量，結合鉆孔取芯，對多根粉噴樁進行對比試驗。
根據靜力觸探比貫入阻力Ps和標貫擊數N63.5與鉆孔取芯無測限抗壓強度Qu測試結果，采用數理統計方法可得出以下統計關系：
(1)靜力觸探比貫入阻力Ps與無側限抗壓強度Qu之間關系
Qu=39.3+4.17P (7天齡期)
(2)標貫擊數N63.5與無側限抗壓強度Qu之間關系
Qu=17.85+6.8N63.5
2≤N63.5≤18 (7天齡期)
Qu=268.4+10.6N63.5
16≤N63.5≤30 (28天齡期)
三、結論
分析以上相關關系，可以得出以下幾個有價值的結論：
(1)CPT法能較好地反映粉噴樁成樁后前期強度的情況，對不同水泥摻入量、不同齡期的粉噴樁強度以及復攪和不復攪的情況都有明顯的反映，復攪和不復攪相比，其強度可提高60%以上，空攪不噴灰CPT測試結果與原地基土區別不。因此，CPT法測試曲線也能較好地反映水泥摻入量的情況。
(2)SPT法能較好地反映不同齡期、不同摻灰量對粉噴樁強度的影響，N63.5與Qu之間有良好的線性關系，采用這一關系能較好地確定粉噴樁28天的強度，以作為設計和檢驗的標準。
(3)在目前尚沒有公認的有效且經濟的粉噴樁質量檢測方法的情況下，建議采用CPT法結合SPT法對粉噴樁工程質量進行檢測和控制，在施工過程中采用CPT法，以對粉噴樁質量進行動態控制，而在工程完工驗收時，進行28天齡期的標貫試驗。這樣可以較好地保證粉噴樁施工質量在有效的掇制之中，確保粉噴樁處理軟基的效果。
