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)生化學反應，改善土質，提高地基的強度，它屬于化學加固方法。加固后，可增加路基的穩(wěn)定，減少路基的沉降。這種技術使得施工能在解決了干粉連續(xù)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問題后得以進行。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——軟土內進行，硬化速度緩慢且作用復雜。水泥顆粒表面的礦物質能與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應，生成多種化合物，有的自身繼續(xù)硬化，有的則與其周圍具有一定活性的黏土顆粒發(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、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，反而能充分吸收周圍軟土中水分，因而初期強度高。可以事先合理選擇加固料及配合比，針對不同的地質情況靈活設計樁徑、樁長及樁距，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，其質量規(guī)格應滿足以下要求：

①生石灰

生石灰應是磨細的，最大粒徑應小于2mm。石灰中應無雜質，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，應是國家免檢產品，嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的劣質水泥。

③粉煤灰

粉煤灰化學成分中要求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。

施工實際使用的固化劑和添加劑必須通過室內試驗檢驗，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）上，也可用汽車單獨運至工地后，移置于地面上進行操作，它必須滿足：動力大、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、反轉提升的功能；提升力大，并能實現勻速提升。

②粉體發(fā)送器：是定時設置發(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鍵設備。

由空氣壓縮機輸送來的壓縮空氣，通過節(jié)流閥調節(jié)風量的大小，進入“氣水分離器”，使壓縮空氣中的氣水分離。然后，“干風’’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，進入鉆機的“旋轉龍頭”，通過空心鉆桿噴入地下。

粉體的定量輸出，由控制轉鼓的轉速來實現。施工前必須按照加固工程的地質條件，通過室內試驗，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％）。根據施工時鉆機的提升速度、鉆機的轉速、攪拌鉆頭的類型，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源?？諝鈮嚎s機的選型，主要受加固工程的地質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，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量。

⑤計量裝置：是用于監(jiān)測粉噴樁施工中粉體輸入量的連續(xù)性及均勻性的裝置，及時掌握鉆機在粉噴過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，通過安裝在粉體發(fā)送機上的調孔裝置，使輸入量能滿足設計要求，并能自動記錄打印。

（3）施工現場準備

施工機械設備進場前，必須做好下列施工場地準備工作：①施工機械進出場的道路條件。對道路及橋梁的要求，一般應滿足lot卡車及汽車吊機的行走要求。②電力供應。一臺粉噴樁施工機械其用電功率為50kW，在沒有電源的地區(qū)，應配備75kW柴油發(fā)電機組。③查明障礙物。地下有無大塊石、樹根、地下管線等，空中有無高壓線。障礙物均應事先消除。④料庫及工具間。施工場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施工場地。地面土質較差、承載力較低時，應鋪設山皮土或碎石墊層，以滿足施工機械場地的行走要求。

（4）施工工藝

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

②放樣定位。用經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。啟動攪拌鉆機，鉆頭邊旋轉邊鉆進。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，應用低速慢鉆，鉆機應原位鉆動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，鉆進一定深度啟動一次，將泥沙從噴射口吹出。鉆進時噴射壓縮空氣，可使鉆進順利，負載扭矩小。鉆孔深度由鉆機上面的刻度盤指示（刻度盤上有指針表明鉆孔深度），樁長誤差不得超過土100mm，垂直偏差不超過1.5％。

⑤提升噴粉攪拌。當鉆機達到設計高程后，即開啟空壓機連接水泥罐的閥門，邊提升鉆桿邊噴水泥（水泥是通過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，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，按0.5m/min的速度反轉提升。當提升到設計?；腋叱毯螅瑧僭財嚢鑜-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，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，在回路內輸送過程中，粉體不會向空中噴發(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的2/3。此時，停止噴粉，鉆頭邊旋轉邊鉆進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，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，按上述步驟進行下一根樁的施工。