粉喷桩处理公路软土地地基施工技术

一、粉喷桩的应用概述 ㈠定义

粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂的主剂和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体固化剂来进行软基搅拌处理的方法。深层搅拌法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪音、不排污、对相邻建筑物无不利影响等优点。

㈡粉喷桩的发展简况 ⒈粉喷桩

粉体喷射搅拌加固土桩，于20世纪60年代后期由瑞典和日本分别提出。石灰系搅拌法于1967年由瑞典的Kjeld Paus提出，1974年将石灰体喷射搅拌桩应用于路堤和深基坑边坡防护。日本于1967年开始研制石灰搅拌施工机械，1974年开始在软土加固工程中应用。

我国于80年代初引进此项技术，1983年初，铁道部第四勘察设计院开始进行粉体喷射搅拌法加固软土地基的试验研究，并与铁道部武汉工程机械研究所合作，于1983年研制出了我国第一台液压步履式深层搅拌喷粉桩机。1984年7月在广东省云浮硫铁矿铁路专用线上应用石灰搅拌桩加固单孔4.5m盖板箱涵的软土地基获得成功，1985年4月通过铁道部部级技术鉴定，后逐步推广使用，并取得了良好的社会效益和经济效益。但由于国内粉状石灰产量不多，加之运输与保管也比较困难，因此近年来基本上均以水泥粉作为固化剂进行深层搅拌施工。

⒉水泥系深层搅拌法

水泥系深层搅拌法始于美国，20世纪50年代引入日本，1974年由本港湾技术研究所、川崎钢铁厂和不动建设等厂家合作研制成功水泥搅拌固化法（CMC法），用于加固钢铁厂矿石堆场地基加固深度达32m。接着日本各大施工企业接连开发研制加固原理、固化剂相近的各种不同规模、不同效率的深层搅拌机械，形成了多种施工方法。

杭州市温州路27号住宅楼改建工程和上海探矿机械厂铸钢车间厂房地基加

固工程是国内采用水泥喷粉技术进行软基搅拌加固最早的两个实例。到90年代这项技术在公路、铁路、市政工程、工业与民用建筑、机场等的软基处理中得到了广泛的应用。

㈢适用范围 ⒈适用土质

粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。由于粉喷桩是将干的固化剂（水泥粉、石灰粉）拌入地基的，所以当软基中的含水量低于30%时，为了保证粉体的充分固化，必须在搅拌过程中加入适当水分，因此当选用粉喷桩时，土层的含水量宜大于50%。

⒉加固深度

加固深度取决于施工机械的功率，国外某些加固软土的深度已达到60m；国内的施工机械的搅拌能力一般为30m，所以加固深度只能达到26-27m。

⒊适用工程

由于采用水泥或石灰与软土充分搅拌后形成的复合体，其抗压强度比天然软土能够高数十倍甚至数百倍，因此它与周围天然土层组成的复合地基可大大的提高承载力、减少沉降量。因此粉喷桩能够应用于公路路基、机场、铁路、建筑物、堆料场、办公楼、住宅楼、水坝、港口等各种工程中。

二、粉喷桩加固机理 ㈠石灰加固软土的机理

用石灰粉作为固化剂进行软土的加固时，石灰粉应为生石灰经研磨而成的生石灰粉。由于生石粉的主要成分是CaO立即吸收软土中的水分，消解成熟石灰（Ca(OH)2）,即：

CaO+H2O→Ca(OH)2+15.6千卡/摩尔(热量)

生石灰在消解过程中产生的大量热量会促进软土中水分的蒸发,降低含水量。但主要的是生石灰消解时，会吸收土中大量的水分，1kg的CaO完全消解后的理论吸水量是0.32kg。Ca(OH)2与空气中的CO2发生碳酸化反应生成不溶于水的碳酸钙，使得软土强度提高，并与周围土体形成复合地基。再者石灰在消解时体积会增长2倍，也能促进周围土体的固结。

㈡水泥加固软土的机理 ⒈水泥的水化反应

普通硅酸盐水泥主要是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成。在水泥拌入软土中后，很快与软土中的水发生水化反应，生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等化合物。反应过程为：

硅酸三钙（3CaO.SiO2）。在水泥中含量最高（约占全重的50%左右），是决定水泥强度的主要因素。

3CaOSiO2+6 H2O→3CaO. 2SiO2 .3H2O+ 3 Ca(OH)2

硅酸二钙（2CaO.SiO2）。在水泥中含量较高（约占25%左右），是产生后期强度的主要因素。

2（2CaO.SiO2）+4 H2O→3CaO. 2SiO2 .3H2O+ Ca(OH)2

铝酸三钙（3CaOAl2O3）。占10%，水化速度最快，促进早凝。 3CaO Al2O3+6 H2O→3CaO. Al2O3 6H2O

铁铝酸四钙（4CaOAl2O3FeO3）。占10%左右，促进早期强度。

4CaO Al2O3 FeO3+ 2Ca(OH)2+10 H2O→3CaO. Al2O3 6H2O+ CaOFe2O3.6 H2O 铁铝酸四钙（4CaOAl2O3FeO3）。占10%左右，促进早期强度。

4CaO Al2O3 FeO3+ 2Ca(OH)2+10 H2O→3CaO. Al2O3 6H2O+ CaOFe2O3.6 H2O 硫酸钙（CaSO4）。虽然在水泥中的含量仅占3%左右，但它与铝酸三钙一起与水发生反应，生成一种被称为水泥杆菌的化合物。

3CaSO4 + 3CaO Al2O3+32 H2O→3CaO. Al2O33CaSO4+32 H2O

水泥杆菌最初以针状结晶的形式在比较短的时间内析出，这种反应迅速，把大量的自由水以结晶的形式固定下来，这对含水量高的软土地基强度的增长具有重要意义。

⒉土颗粒与水泥水化物的作用 1）凝硬作用

水泥与水发生反应析出大量的钙离子，这些钙离子与粘土中的矿物质（如二氧化硅、三氧化二铝）进行化学反应，逐渐生成不溶于水的结晶化合物。

SiO2+ Ca(OH)2+n H2O→CaO. SiO2（n+1）H2O+ （CaO. SiO2 (n+1) H2O） Al2O3+ Ca(OH)2+n H2O→CaO. SiO2（n+1）H2O+ （CaO. Al2O3(n+1) H2O） 这些新形成的物质在水中和空气中逐渐硬化，增大了水泥土的强度。从扫描电子显微镜的观察可见，天然软土颗粒之间无任何有机的联系，并且具有很多孔隙。拌入水泥7d后，土颗粒周围充满了水泥凝胶体，并有少量水泥结晶体，一个月后，水泥土中生成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到土颗粒的孔隙中形成

网状构造，增加了土的强度。

2）离子交换作用

软土中含有多种矿物质，并有游离钠离子Na+和钾离子K+，它们能和水泥水化生成的钙离子Ca++进行当量吸附交换，使较小的土颗粒形成较大的团粒，使土体强度提高。

⒊碳酸化作用

水泥水化物中的氢氧化钙，与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙，也能提高软土的强度。

粉喷桩应其自身性质来说是一种介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型，其刚度、抗压强度和抗侧压力作用均小于刚性桩而大于柔性桩。粉喷桩可以改变软土的性质，它与桩间土形成的复合地基，可以大大的提高出承载力，减少沉降。

三、粉喷桩的施工 ㈠材料

可用用水泥、生石灰粉、粉煤灰等作为加固料，其质量规格应符合设计要求。 ⒈ 石灰

生石灰应是磨细的，最大粒径应小于2mm，石灰中应无杂质，氧化钙、氧化镁含量不应小于85%，其中氧化钙含量不应低于80%。

⒉ 泥

水泥采用普通水泥或矿渣水泥，应是国家免检产品，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。对非免检厂生产的水泥，应分批提供有关标号、安定性等试验报告。

⒊ 煤灰

粉煤灰化学成分中要求二氧化硅和三氧化二铝的含量应大于70%，烧失量应小于10%。也可采用石膏粉作为填加剂，有利于强度的提高。

施工实际使用的固化剂和填加剂必须通过室内试验的检验，符合设计要求后方能使用。

⒋ 桩试验

在粉喷桩进行大量施工前，必须要进行成桩试验，试验应达到下列要求，并取得技术参数。

1）满足喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等。

2）定搅拌的均匀性。

3）握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。

4）据地层、地质情况确定覆喷范围。成桩工艺性试验桩数不宜少于5根。 ㈡施工机械

粉喷桩的施工机械主要是由步履机构、动力机构、传动机构、操作机构、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等组成，主机是一台能完成钻进及搅拌的钻机。由于粉喷桩的施工特点，如成桩速度快，又要求不同的提升和旋转速度来满足不同的桩身强度要求，因此对钻机移位的灵活性和速度可变性又有较高的要求。下表为国内外几种常用粉体搅拌机主机的技术性能。

国内外几种常用粉体搅拌机主机的技术性能

技术参数 加固深度 成桩直桩 钻具转速 成桩速度 驱动方式 行走方式 接地压力 主机质量 外形尺寸 单位 m Cm R/min M/min Kpa Kg m 日本产DJM1037型 10 80 5-50 0-7 液压马达 步覆式 22.6 900 4.3*3.1*1.7 日本产DJM1070型 15 100 5-10 0-7 液压马达 步覆式 23.5 2200 7.2*3.1*2.0 瑞典产LPS-4型 10 500 75 0-4 液压马达 履带式 62.0 1000 12.5*3.6*2.5 中国产GPP-16型 16 500 30、50、94 0.5、0.8、1.5 电动机 步覆式 35 1000 4.8*2.2*18.3 粉喷桩搅拌技术是基于钻机钻孔时，回转转盘和加压机构通过钻杆向钻头施加作用力，钻头在轴压力和回转扭矩作用下切入土层并切碎土体到达设计深度后，然后反向旋转提升钻头，同时用压缩空气输入水泥或石灰粉体，通过钻头的搅拌作用，使固化料和土体充分拌和，边提升钻头、边喷入固化料、边搅拌混合，直至钻头提出地面完成一根桩的施工。施工机械主要有以下几部分组成：

⒈主机

粉体搅拌机的主机是一台能完成钻进及搅拌和钻机。由于喷粉搅拌的施工特点，如成桩速度快，又要求不同的提升和旋转速度来满足不同的桩身强度要求，因此对钻机移位的灵活性和速度可变性又有较高的要求，粉体搅拌机主要有步覆底座、传动系统、加减压系统和液压系统、塔架、钻头等组成，如图所示。

⒉传动系统

由一台37kw、1480r/min的Y225S叶型电动机提供整机的动力。通过皮带轮、摩擦离合器、变速换向器、万向轴和转盘带动钻具正、反向旋转，可以获得各三挡转速。通过变速换向器输出轴上套装的皮带轮，由齿轮离合器结合可接通蜗轮减速机，传至链条加减压装置，使钻具获得钻进或提升。如图所示。

⒊ 减压系统

加减压系统为封闭式链条结构，并设有调节装置。它由上下链条、同步轴、套筒磙子链条与水龙头、钻具组成。

⒋ 压系统

液压系统为开式油路系统，以控制整体的移位、调平和起落塔架。它由油泵、多路阀组、油箱、管路附件等组成。

⒌ 体喷射机

它是一台用压缩空气输送粉体的装置。目前国内外的粉体喷射机的结构主要有两种形式：叶轮式和转盘式。它们都是通过一定速度、一定压力的气流将给料机提供的固化料输送到钻具中，最后从搅拌钻头的喷口喷出。图是国产YP-IA型喷射机的流程示意图。

㈢施工工艺

施工程序为：整平原地面—钻机定位---钻杆下沉钻进---上提喷粉强制搅拌---复拌---提杆出孔→钻机移位。

⒈ 作方法

具体操作方法如下：

1）对正桩位，调整钻机机身，保证钻杆的垂直度，启动钻机下钻，待搅拌钻头接近地面时，启动空压机送气，开始钻进。

2）钻到设计孔深时，关闭送气阀门，喷送加固粉料。

3）确认加固粉料已到桩底时，提升搅拌钻头，为便于控制成桩质量，一般不得使用III挡提升。

⑴提升到设计桩顶标高时，停止喷粉。

打开送气阀，关闭送料阀，但空压机不要停机，搅拌钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动2min，以保证桩头均匀密实。

⑵钻头再钻到设计桩底，进行二次搅拌。

⑶将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录。 ⑷移动到下一个桩位。 ⒉操作要点

具体操作要点如下：

1）机身调平以钻杆是否垂直为依据，操作时以钻锤吊线进行控制。 2）钻头钻至设计深度时，应有一定的滞留时间，以保证加固粉料到达桩底。一般为2-5min。

3）喷粉或喷气时，当气压达到0.45Mpa时，管路可能堵塞，此时应停止喷粉，将钻头提出地面，切断空压机电源，停止送气，查明堵塞原因，予以排除。

4）整个制桩过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。当空气湿度大、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉量大时，应开通灰罐进气阀，以对料罐加压。如出现断粉，应及时补喷，补喷重叠长度不小于0.5m。

5）粉体固化料入罐时必须过筛，以保证入罐固定剂粒径最大不超过0.5cm，无纸屑石块等杂物。

6）喷粉开始时，应将电子秤显示屏置零，使喷粉过程在电子计量显示下进行。喷粉时，记录人员应随时观察电子秤的变化显示，以保证各段喷粉均匀。

㈣施工组织

通常一台粉喷桩设备要组建一个施工班组，每班组由 9-10人组成，具体分工见表所列。

操作人员分工 序号 1 2 3 工种 班长 操作员 司泵 人数 1 2 1 各种障碍 按设计施工工艺正确操纵钻头的钻进和提升，检查维修机械，负责使用联络信号 统计材料用量，记录泵送时间，清洗输送管道 工作内容 负责指挥协调工序操作联系，控制操作规程，排除施工中4 5 6 上料工 发电工 记录员 4 1 2 将加固料送入罐内，保证施工连续 负责机器设备的安装和安全使用 负责记录数据，操纵电器控制仪表，使用联络信号，兼质量检查员工作 ㈤粉喷桩施工常遇到的问题（故障）及排除

粉喷桩施工常遇到的问题（故障）及排除方法，见表所列。

常见故障及排除方法

故障 产生原因 排除与防治 卡钻 喷粉不畅或堵塞 桩体疏松 通过含水量或板结坚硬的土层，应停止钻进、查清原因，并采取下列措施： 或局部遇到障碍物 ⑴ 行慢速钻进 ⑵ 出钻头、改进钻头 ⑶如位置较浅，可用其它方法疏松土层后再钻 ⑷如提升钻杆时卡钻，则应暂停喷粉，待正常后再复喷 ⑴输气管道连接部分密封不严，⑴检查空气机运行情况，调整气源压力，处理造成漏气或气源不足、气压降输气管的密封不严，确保正常输气； 低； ⑵用合格水泥，提出钻头清理喷嘴； ⑵泥吸潮结块或喷口粘结变小； ⑶清除固化料中杂物和大颗粒，或改用符合要⑶固化料中含有杂物或大颗粒； 求的固化料； ⑷部分地层透气性不良 ⑷喷粉不畅时，操纵喷料阀门由关到开，由开到关，反复多次 ⑴土层含水量偏低，固化剂与原状土的固结程度差； ⑵遇到松散杂填土层，造成粉体流失，使桩体达不到原有的含水量； ⑶喷粉不足，使桩体达不到原有的含灰量 ⑴水泥潮湿结块或其它异物堵塞管路，造成供灰中断； ⑵管道漏气或供气不足，造成喷灰量中断； ⑶钻头喷粉孔磨损、堵塞、造成喷灰中断； ⑷提钻后喷灰或提钻速度过快，造成喷灰中断； ⑸贮灰罐中灰已用完，喷粉中断 土壤含水量过低，使得固化料喷出后不能被土颗粒吸附，造成喷灰远射，四周桩体强度高，中部为土芯，形成空心桩 ⑴钻杆提升速度不均，使得喷入土层的灰量忽多忽少； ⑵输灰管道轻微堵塞，造成气压不稳，灰流量时高时低，使得喷⑴对局部土层含水量过低，在确保质量前提下，可向土层适当注水；对大面积干燥土层应改用浆液搅拌法成桩； ⑵可二次钻进，复喷一次粉料； ⑶检查输灰管路，提高喷灰数量 断桩 空心桩 桩体强⑴水泥或石灰应妥善保管，防止受潮，固化料用前要过筛，确保合乎要求的灰料入贮灰罐； ⑵经常检查管道，确保输灰畅通； ⑶喷灰计量要准确，供气风压要满足要求； ⑷提升钻杆前要先喷灰1-2min后均匀搅拌提升； ⑸钻头或输灰管道堵塞，应立即停钻清理； ⑹对已断灰桩应将上部断桩打除后，用水泥砂浆补桩或在邻位补桩 当土层含水量低于20%时，宜采用钻孔时适当注水或改用喷浆搅拌成桩工艺 ⑴控制提钻速度，确保均匀提升，均匀喷灰、均匀搅拌； ⑵经常检查计量称，保证计量准确 ⑶经常检查输灰管路的喷灰量和供气压力，确度不均 漏桩 灰不均； ⑶遇局部松软土层漏灰造成喷灰不均； ⑷遇粘土搅拌不开，喷灰量难以控制； ⑸供气压力不稳或贮灰罐与喷射管存在气压差 ⑴粉喷桩未编号，或施工中未按桩号逐根形桩； ⑵对所有桩位确定后末作明显的标记，或桩位标记被土掩埋； ⑶未设专职人员标记桩位和桩号 保平稳送灰； ⑷遇松土层或粘土层应调整输出转速，保证钻杆的适应性，使喷灰均匀； ⑸调整空压机的气压，确保气压稳定 ⑴应逐桩编号，成桩过程中应逐排逐号前进； ⑵桩位应作明显标记，并注意施工中不得损坏； ⑶应设专职人员作施工记录，认真记录施工桩号、桩长、喷灰量等技术数据，并为钻机移位提前指导； ⑷对已漏桩应予以及时补好 四、质量控制及检测 ㈠质量控制

粉喷桩施工应根据成桩试验确定的技术参数进行，操作人员应随时记录压力、粉喷量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。并应满足下列要求：

⒈严格控制喷粉标高和停粉标高，不得中断喷粉，确保桩体长度；严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业；

⒉桩身根据设计要求在地面以下1/2-1/3桩长并不小于5m的范围内必须进行重复搅拌，使固化料与地基土均匀拌和；施工中发现喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计用量。如遇停电、机械故障等原因，喷粉中断时，必须复打，复打时重叠段应大于1m；

⒊施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量装置，并记录水泥的瞬时喷入量。严禁无粉料计量装置的粉体发送器投入使用；贮灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg；当贮量不足时，不得对下一根桩开始施工；钻头直径的磨损量不得大于1cm。

⒋控制重复搅拌时的提升和下沉速度，以保证加固深度范围内每一深度均得到充分搅拌。

⒌粉喷桩施工允许偏差应符合表的规定。

粉喷桩施工允许偏差

项次 1 2 3 4 5 6 项目 桩距 桩径 桩长 竖直度 单桩喷粉量 强度 单位 Cm Mm Cm % % Mpa 允许偏差 ±10 不小于设计 不小于设计 1.5 不小于设计 不小于设计 检查方法和频率 抽查2% 抽查2% 查施工记录 查施工记录 查施工记录 抽查5% ㈡质量保证措施 质量保证措施如下：

⒈开工前及时进行土样试验、加固料试验和水泥土比例试验，确定每米的喷灰量，做1-2根工艺性试验桩，以掌握施工场所的各种制桩技术参数，如含灰量、钻进速度钻杆提升速度等，试验结果经监理工程师批准后作为工程桩的施工依据，并及时向施工人员进行技术交底。

⒉施工中根据工程要求召开质量专题会议，不得使用不合格的施工机具及不合格或失效的水泥。

⒊控制钻头下沉和提升速度，保证加固范围内每一深度都得充分搅拌，严格按要求采取补救措施。

⒋随时检查施工记录，对照施工工艺对每根桩进行质量评定，不合格的桩根据具体情况采取补救措施。

⒌取一定数量的桩体开挖，检查桩体外观质量、搭接质量和整体性。 ㈢粉喷桩现场质量检测

检测粉喷桩质量所用的方法与检测其它桩一样，可以彩多种手段进行。因粉喷桩桩体强度相对混凝土桩来说比较低，且主要利用群桩作用来提高复合地基承载力，故一般不做破坏性试验。

现场检测具有直观、工效高、代表性强、避免取样运送过程的确良扰动等优点。但每一种方法都有一定的局限性，因此进行粉喷桩检测时，尽量采用多种方法综合评价，并辅以一定的室内试验。

现场检测的任务是要对所有桩的质量及地基加固作出评价，主要是确定合格桩和不合格桩的数量。不合格桩包括桩长不够、断桩、缩颈、直径达不到设计要求、桩体成形差、强度低、偏位太大等。在地基加固方面军主要是测出复合地基承载力值、单桩承载力、复合地基的变形模量等。针对粉喷桩的需要，施工完成后的全面检查有下列几种方法：

⒈测量放线检查

全部完成后进行基槽开挖，一般基槽开挖后，桩顶都会露出1m的长度，按设计桩长截掉桩顶多余部分，再用经纬仪和水准仪进行测量。经过测量检查可以了解桩的偏位、桩顶标高、开挖标高等情况。

⒉人工直接观察

基槽开挖后，组织人力对现场直接进行检查，可以了解桩的成形、桩径、缺

桩、桩顶强度、桩顶质量、桩位偏离等情况。在这些检查项目中，除桩顶强度外，其余均用视力检查确定；桩顶强度除观察其搅拌均匀程度进行分析外，还可以采用简易检测法，即用一根长度2m、直径16cm的平头钢筋，竖直立于桩顶，如用人力能压入桩体10cm（28d龄期），表明施工质量有问题。

⒊桩身取样强度检验

制桩后7d内可用轻便触探器对桩进行一般性检查。由于轻便触探器的检查结果只能定性而不能定量，因此，经轻便触探器检查后，如对某些桩体强度有怀疑时，对这些桩身取样，进一步做更精确的检查，即用钻机对桩身取芯样，制成试块进行无侧限抗压强度试验，用以测定桩体强度。钻孔直径不宜小于108mm，以便保证制成的试块尺寸不小于50mm×50mm×50mm。

⒋静力触探

静力触探是将一定规格的圆锥形探头，按一定的速率压入土层中，测量土对探头的阻力，借以分析土的性质。静力触探是检验地基处理效果的有效手段，具有质量好、效率高、成本低等优点，所以被广泛应用。静力触探既是工程地质勘探手段，又是原位测试技术。在粉喷桩检测中，静力触探除用于对桩体进行7d内静探外，还可用于对桩周土进行静探。静力触探测试结果可判定被探体（土层或桩体）的密实性、均匀性、地基处理前后的承载力、不排水强度、压缩性质等，还可以用来计算出单桩承载力。

⒌动力触探

动力触探是利用一定重量的落锤打击钻杆，将安装在钻杆端头的钻头打入土层，根据钻头贯入土层中的难易程度来探测土的工程性质。动力触探设备简单、效率较高，应用也较广。其检测的目的与静力触探基本一样，即通过动力触探可以判断被探物体的密实性、均匀性、地基处理前后的承载国及变形性质等。但影响探的因素较多，所测结果较为粗略。

⒍静载试验

静载试验是较为直观、成果可靠的原始测试方法。通过静载试验可以测得复合地革承载力和变形模量。静载试验的典型代表是平板载荷试验，它是在被测试的坑中安置一定规格的平板，在板上逐级施加静力荷载，测出各级荷载作用下的沉降量，制出荷载—沉降关系曲线，根据此曲线确定地基承载力，进而计算土的变形模量，分析土的特性。但平板试验也有其局限性，它所测试的成果，只能反映承压板下1.5-2.0倍的承压板直径深度范围内的土的状态，若要测试更深土层

的性质，在技术上难度较大。

⒎反射波测试法

用反射波法进行桩身测试，可根据激振力的大小分高应变及低应变两种测试法。粉喷桩的桩体强度不如混凝土桩那样高，因此常采用激振力较小的低应变反射波法。这种近年来新开发的原位测试技术利用电子仪器和计算机处理，效率快、质量好，应用广泛。具体测试是在桩顶安装仪器的拾振器，用小锤对桩顶施加激振力，振动波沿桩身向下传播，遇波阻抗差异界面（桩底或缺陷部位）即产生回波反射，反射波传至桩顶，由桩顶的拾振器接收信号，并传至桩基检测仪，检测仪将波信号变成一定的波形并展现在仪器的显示屏上，可用肉眼直观分析。这种波形经计算机分析处理后由打印机输出检测成果，供室内分析使用。

利用低应变法可以判定桩体有无缺陷、缺陷的性质和部位。这里所说的缺陷主要包括断桩、缩颈、低强度层等，它根据打印机输出的时域曲线和频域曲线来判定。如果时域曲线规律整齐，底反信号清晰或有底反迹象，频域曲线主峰明显，表明桩体完整；如果有同向较弱的桩间反射，说明桩间局部强度较低，但桩的整体性尚好；若时域曲线严重畸变或为多次能量较强的周期波，说明浅部或桩间有严重缺陷。

⒏附加质量法

该法为地基承载力原位测试方法，是水利部黄河水利委员勘测规划设计研究院李丕武高级工程师发明创造的，于1993年7月申请国家发明专利，9月通过部级鉴定，1994年获黄河水利委员会科技进步二等奖，1994年6月获“首届中国金榜技术与产品博览会”金奖。

附加质量法是根据单自由度弹簧体系的振动理论，将复合地基等效显质量弹簧体系，以固定的参振质量m建立理论地基模型。这样一个确定的地基模型对应一组固定参数（固有频率、动刚度K），同时在选定测点设定测试装置，即在测点上平放一承压钢板，为使钢板受地基反力均匀，板下垫一层2-3cm厚的砂土，并将砂土铺平，均匀与承压钢板接触，承压板上中心设置检振器，检振器与振动信号分析仪连通，然后在承压板上逐级敲击旁土，拾振器将每级附加质量△m的激振动信号传给振动信号分析仪，测出激振频率fi建立fi与△m的关系，进而求出复合地基的动刚度K，最后确定复合地基承载力值。