粉體噴射攪拌法是利用壓縮空氣向軟土輸送和噴射干粉（生石灰粉、水泥干粉等），利用干粉與土拌和發(fā)生化學(xué)反應，改善土質(zhì)，提高地基的強度，它屬于化學(xué)加固方法。加固后，可增加路基的穩定，減少路基的沉降。這種技術(shù)使得施工能在解決了干粉連續輸送、壓縮空氣與干粉在土中分離以及土中空氣排除等技術(shù)問(wèn)題后得以進(jìn)行。壓縮空氣將粉體加固料以霧狀噴入地基深部，憑借鉆頭葉片的旋轉，使粉體加固料與原位軟土攪拌并得到充分混合，形成樁體或墻體，與路基下軟土形成復合路基，從而使軟土硬結。

水泥干粉與軟土被攪拌后形成水泥加固土。它與混凝土的硬化機理有所不同。水泥加固土，水泥摻量很?。▋H是被加固土的7％-15％），水泥的水解和水化反應完全是在具有一定的活性介質(zhì)——軟土內進(jìn)行，硬化速度緩慢且作用復雜。水泥顆粒表面的礦物質(zhì)能與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應，生成多種化合物，有的自身繼續硬化，有的則與其周?chē)哂幸欢ɑ钚缘酿ね令w粒發(fā)生反應。這些新生的化合物在水中和空氣中趣均勻，則水泥土的結構強度的離散性越小，總體強度越高。

粉體噴射攪拌法適合于加固各種成因的飽和軟黏土，目前國內常用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、雜填土等含水量較高的黏性土。廣泛應用于公路路基、機場(chǎng)、鐵路、水壩、港口和工業(yè)與民用建筑工程中。以干粉作為加固料，不需向地基注入附加水分，反而能充分吸收周?chē)浲林兴?，因而初期強度高?？梢允孪群侠磉x擇加固料及配合比，針對不同的地質(zhì)情況靈活設計樁徑、樁長(cháng)及樁距，可大大減少地基沉降量。

（1）材料要求

粉體噴射攪拌法通常采用水泥、生石灰粉、粉煤灰等作為加固料，其質(zhì)量規格應滿(mǎn)足以下要求：

①生石灰

生石灰應是磨細的，最大粒徑應小于2mm。石灰中應無(wú)雜質(zhì)，氧化鈣、氧化鎂含量不小于85％，其中氧化鈣含量不應低于80％。

②水泥

水泥采用普通水泥或礦渣水泥，應是國家免檢產(chǎn)品，嚴禁使用過(guò)期、受潮、結塊、變質(zhì)的劣質(zhì)水泥。

③粉煤灰

粉煤灰化學(xué)成分中要求SiO2和A12O3，的含量應大于70％，燒失量應小于10％。也可采用石膏粉作為添加劑，有利于強度的提高。

施工實(shí)際使用的固化劑和添加劑必須通過(guò)室內試驗檢驗，符合設計要求后方能使用。

（2）機械設備

粉體噴射攪拌法的施工機械主要是鉆機、粉體發(fā)送器、空氣壓縮機和攪拌鉆頭等。

①鉆機：是粉體噴射攪拌法施工的主要機械。為便于運輸，鉆機及桅桿架可安裝在載體（如汽車(chē)）上，也可用汽車(chē)單獨運至工地后，移置于地面上進(jìn)行操作，它必須滿(mǎn)足：動(dòng)力大、扭矩大，適合大直徑鉆頭成柱。鉆頭直徑一般為500mm；具有正向鉆進(jìn)、反轉提升的功能；提升力大，并能實(shí)現勻速提升。

②粉體發(fā)送器：是定時(shí)設置發(fā)送粉體材料的設備，它是粉體噴射攪拌法加固軟土地基施工機械中的關(guān)鍵設備。

由空氣壓縮機輸送來(lái)的壓縮空氣，通過(guò)節流閥調節風(fēng)量的大小，進(jìn)入“氣水分離器”，使壓縮空氣中的氣水分離。然后，“干風(fēng)’’到達粉體發(fā)送器喉管，與“轉鼓”定量輸出的粉體材料混合，成為氣粉混合體，進(jìn)入鉆機的“旋轉龍頭”，通過(guò)空心鉆桿噴入地下。

粉體的定量輸出，由控制轉鼓的轉速來(lái)實(shí)現。施工前必須按照加固工程的地質(zhì)條件，通過(guò)室內試驗，找出最佳粉體摻入量（例如石灰粉的最佳摻入量，采用相當于干土量的4％-5％）。根據施工時(shí)鉆機的提升速度、鉆機的轉速、攪拌鉆頭的類(lèi)型，選用合理的粉體發(fā)送量。

③空氣壓縮機：粉體噴射法的粉體噴出，是以空氣壓縮機作為風(fēng)源?？諝鈮嚎s機的選型，主要受加固工程的地質(zhì)條件和加固深度所控制。

粉體噴射攪拌法與旋噴法（CCP工法）不同。粉體噴射攪拌法是以機械強制攪拌，氣粉混合體只需克服噴灰口處土及地下水的阻力而噴入土中，通過(guò)攪拌葉片的機械攪拌作用，使灰、土混合，形成加固柱體；旋噴法則是依靠高壓脈沖泵所噴射的高壓水來(lái)破壞土層。因此，粉體噴射攪拌法所用空氣壓縮機的壓力不需要很高。此外，空氣壓縮機的風(fēng)量也不宜太大。

④攪拌鉆頭：粉體噴射攪拌法憑借攪拌鉆頭葉片的攪拌作用使灰粉與軟土混合，因此攪拌鉆頭的形狀直接影響灰土的攪拌效果。鉆頭的形式應保證于反向旋轉提升時(shí)，對柱中土體有壓密作用，而不是使灰、土向地面翻升而降低樁體質(zhì)量。

⑤計量裝置：是用于監測粉噴樁施工中粉體輸入量的連續性及均勻性的裝置，及時(shí)掌握鉆機在粉噴過(guò)程中噴入軟土層的水泥數量，它能逐段按層分析粉體的輸入量，通過(guò)安裝在粉體發(fā)送機上的調孔裝置，使輸入量能滿(mǎn)足設計要求，并能自動(dòng)記錄打印。

（3）施工現場(chǎng)準備

施工機械設備進(jìn)場(chǎng)前，必須做好下列施工場(chǎng)地準備工作：①施工機械進(jìn)出場(chǎng)的道路條件。對道路及橋梁的要求，一般應滿(mǎn)足lot卡車(chē)及汽車(chē)吊機的行走要求。②電力供應。一臺粉噴樁施工機械其用電功率為50kW，在沒(méi)有電源的地區，應配備75kW柴油發(fā)電機組。③查明障礙物。地下有無(wú)大塊石、樹(shù)根、地下管線(xiàn)等，空中有無(wú)高壓線(xiàn)。障礙物均應事先消除。④料庫及工具間。施工場(chǎng)地的料庫及工具間應便利加固料的運輸及工作方便，并有防火、防盜設施。⑤施工場(chǎng)地。地面土質(zhì)較差、承載力較低時(shí)，應鋪設山皮土或碎石墊層，以滿(mǎn)足施工機械場(chǎng)地的行走要求。

（4）施工工藝

①場(chǎng)地清理。工作場(chǎng)地表層硬殼很薄時(shí)，需先鋪礫石、干燥土墊層，厚50cm左右，以便機械在場(chǎng)區內順利移動(dòng)和施鉆。不宜鋪墊碎石材料，以免給施鉆造成困難。如果場(chǎng)地填有石質(zhì)材料或植有樹(shù)木，需將石質(zhì)材料、樹(shù)木及其根部挖除。

②放樣定位。用經(jīng)緯儀將樁位精確放樣，標出每根樁的位置。

③鉆機就位。根據確定的加固樁體的位置，移動(dòng)鉆機，準確對孔，水平對孔誤差不得大于50mm，鉆機主軸垂直度誤差應不大于1％。

④鉆孔。啟動(dòng)攪拌鉆機，鉆頭邊旋轉邊鉆進(jìn)。根據施工要求，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔逐級加速的順序，正轉預攪下沉。鉆至接近設計深度時(shí)，應用低速慢鉆，鉆機應原位鉆動(dòng)l-2min。為了不致堵塞噴射口，不噴射加固材料而是噴射壓縮空氣，鉆進(jìn)一定深度啟動(dòng)一次，將泥沙從噴射口吹出。鉆進(jìn)時(shí)噴射壓縮空氣，可使鉆進(jìn)順利，負載扭矩小。鉆孔深度由鉆機上面的刻度盤(pán)指示（刻度盤(pán)上有指針表明鉆孔深度），樁長(cháng)誤差不得超過(guò)土100mm，垂直偏差不超過(guò)1.5％。

⑤提升噴粉攪拌。當鉆機達到設計高程后，即開(kāi)啟空壓機連接水泥罐的閥門(mén)，邊提升鉆桿邊噴水泥（水泥是通過(guò)空壓機與鉆桿頂部用橡皮膠管連接，靠空氣壓力，使水泥從鉆桿內孔穿過(guò)，由麻花鉆頭中部小孔噴射），直至孔口。在確認加固料已噴至孔底時(shí)，按0.5m/min的速度反轉提升。當提升到設計?；腋叱毯?，應慢速原地攪拌l-2min。沿深度方向加固材料的混合量，系根據發(fā)送器輸出的加固材料數量與攪拌葉片提升速度的關(guān)系確定。

⑥提升結束，樁體形成。當鉆頭提升至距離地面30-50cm時(shí)，發(fā)送器停止向孔內噴射粉料，成樁結束。由于裝置的回路是封閉的，在回路內輸送過(guò)程中，粉體不會(huì )向空中噴發(fā)與飛散。在攪拌鉆頭距地表30-50cm處停止噴粉，則粉粒不會(huì )溢出地面。

⑦重復攪拌。為使水泥攪拌均勻，對其復鉆是必要的，一般復鉆深度為設計樁長(cháng)的2/3。此時(shí)，停止噴粉，鉆頭邊旋轉邊鉆進(jìn)至設計要求的復拌深度，再提升反向邊旋轉邊提升。提升攪拌時(shí)，其速度控制在0.5-0.8m/min左右，使土體和粉體充分拌和，土塊被充分粉碎，水泥粉均勻分布在地基中。

⑧鉆具提升至地面后，鉆機移位對孔，按上述步驟進(jìn)行下一根樁的施工。