（从化市水利水电勘测设计室，广东 从化 510900）
摘 要：本文在以粉喷桩加固水闸软土地基的实践设计及施工经验中，通过对粉喷桩的设计标准及计算理论等的简单介绍，简单诠释了粉喷桩在水闸软土地处理中的实际应用。
关键词：粉喷桩；水闸；软土地基
中图分类号： TU47 文献标识码：A
1实际案例
某分洪水闸枢纽工程的闸室总宽78.8m，共12孔，每孔净宽5.2m，底板为筏式结构，并使用空箱岸墙。闸室及岸墙均位于淤泥质粘性土层上，该土层虽然压缩性较高，但是其强度却偏低，因此，经实地考擦及分析后，提出采用粉喷桩对分洪闸的闸室及岸墙进行一定的加固处理，即将地面适当抬高16.0m左右，并将粉喷桩桩直径设计为500mm，长4.0m，各桩间距为95cm×95 cm，桩位则选用满堂布桩的方式，经加固处理后的复合地基的承载力特征值应达到96kPa。
2水闸基下工程的地质特征
该闸基址的地层属于淤积层，是典型的河流冲积层与淤积层，该水工程的闸底板高程14.4m以下的土层主要由②层淤泥质重粉质壤土与③层重粉质壤土构成，其中，②层淤泥质重粉质壤土是该水工程中闸室的主要持力层，但是该土层中多含有贝壳与腐殖质物质，其土层厚度与深度均为3.0m，土层低的高程则为11.6m，经检测发现，该土层的含水量高达23.4%～58.2%，每立方米的平均含水量达41.8%，此外，其天然密度为1.7～1.9g/cm3，平均天然密度为1.8g/cm3，空隙比在0.9～1.6之间，平均值为1.3，抗剪强度的粘聚力在4～28kPa间，内摩擦角则为0～4.2°，平均2.2°；③层重粉质壤土是该项水工程中粉喷桩桩端的主要坐落位置，其土层厚度与深度分别为4.6m与7.5m，土层低的高程则为7.0m，将检测发现，该土层的含水量高达21.2%～52.3%，平均每立方米的含水量为25.9%，此外，其天然密度为1.7～2.1g/cm3，平均天然密度为2.0g/cm3，孔隙比在0.6～1.5之间，平均值为0.7，抗剪强度的粘聚力平均值为36.9千帕，内摩擦角平均为14.2°。
3设计标准
3.1沉降的计算
一般而言，地基主固沉降量多以压缩指数法进行计算，即选用e-logP曲线进行计算，并选用压缩模量法进行校核。
3.2稳定性的验算
一般而言，多以固结有效应力法对工程的稳定性进行验算，当考虑荷载时，其稳定性的安全系数应在1.10～1.15之间，当不考虑荷载时，其稳定性的安全系数则应大于1.15。
3.3工后沉降的控制
一般路段工后的沉降量应小于30cm，桥段等人工构造物的衔接处的工后沉降量应小于10cm，在对桥段等人工构造物的衔接处部分进行设计时，其过渡段的长度应以2H+5m（H为填土高度）的标准对其进行有效控制，使其沉降不至于对设计纵坡造成严重影响。
4计算理论
4.1填土高度的确定
由于地基的极限承载力公式较为复杂，因此选用Hc=Ns（C/T）+0.5H进行估算，其中HC为软土的黏聚力，T为填土容重，Ns为稳定因素，H为硬壳层厚度，Hc为临界高度，经计算，该工程的填土高度应为3～5m，
4.2复合地基承载力的计算
一般情况下，复合地基的承载力多以式子σsp=：αs·σp+（1-αs）·σs·β表示，其中σsp为复合地基的承载力，σs为粉喷桩的桩间土天然地基承载力，σp为粉喷桩桩身的承载力，αs为置换率，可在10～20%内选取，β则为桩间土承载力的折减系数，一般情况下，当桩尖钻入的是软土层时，其数值可取0.5～1.0，若是硬土层，则取0.1～0.4。
4.3粉噴桩沉降的计算
粉喷桩所形成的复合地基变形，其沉降变形=粉喷桩群体范围内的压缩变形+粉喷桩群体底部未被加固土体的压缩变形。粉喷桩群体范围内的压缩变形应根据粉喷桩所形成的复合地基而定，并选用桩身压缩模量法进行计算，一般情况下，其加固区的压缩变形量多在20～50mm之间；而对于粉喷桩群体底部末被加固土层的压缩变形量，则应先以应力扩散法、双层地基法以及等效实体法计算出被加固土层顶部的附加应力，最后，再选用分层总和法计算出压缩变形量。在本工程中，选用的是应力扩散法。假设荷载作用的宽度为B，长度为L，应力扩散角为β，作用在下卧层上的荷载为Pb，那么，其构成的式子则为：Pb=B·L·P[（B+2H·tgβ）·（L+2h·tgβ）]。
4.4粉喷桩的参数确定
为了能有效控制及保证施工的质量，在施工前必须规范好各项施工技术的参数，尤其是分喷桩的参数设置；粉喷桩在进行施工前，应先在四号闸底板下进行工艺性试桩，并将其试验结果与各项施工参数进行比较，确定该项工程桩的施工方案。首先，将钻进速度控制在每分钟1.2～1.5m，平均速度为0.8m/min为最佳，搅拌速度应为30r/min，钻进、提升及搅拌时的管道压力与喷灰时的管道压力应分别控制在0.1MPa 结语 总而言之，粉喷桩的设计严重影响着粉喷桩的施工质量，而粉喷桩技术在水工程施工处理中又具有十分重要的意义，其不仅能有效保证水工程的施工质量，而且还在一定程度上推动我国水工程的事业的不断发展，但是，由于目前我国对该项技术的掌握还不是很娴熟，因此，以设计上的优势弥补技术上的不足是提高水工程质量的有效途径之一，此外，在施工过程中，也必须加强对施工质量的控制，严格按照工程的质量要求进行施工，从而推动我国水工程事业的蓬勃发展。 参考文献 [1]方克礼.粉喷桩在水闸软土地基处理中的应用[J].科学与财富.2013（07）：69-72. [2]程德坤.粉喷桩在水闸软土地基处理中的应用[J].水利建设与管理.2012（06）：136-140.