在高等級公路中，遇到不少涵洞、通道、擋土結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)物置于軟弱地基上或軟厚的雜填土之上，施工期短暫時，成為不少建設(shè)單位和設(shè)計單位的棘手問題。針對這個問題，采用生石灰噴粉深層攪拌樁（簡稱石灰攪拌樁）進行軟土地基處理，具有技術(shù)簡單可行，且經(jīng)濟合理的特點，能有效地加固軟弱地基，減少軟土層沉降和整體工程工后沉降，提高軟土層的承載力。
1.生石灰對軟粘土地基的基本作用
根據(jù)設(shè)計確定石灰攪拌樁鉆機的位置，啟動攪拌機，鉆進時噴射壓縮空氣，準備加固的土在原位受到擾動。隨著鉆進到設(shè)計標高，鉆機鉆頭反向旋轉(zhuǎn)，邊提升，邊由壓縮空氣輸送生石灰，向著由鉆頭攪拌葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空隙部位噴入被攪拌的土體中，使土體和石灰進行充分拌和，形成具有整體性好，水穩(wěn)定性好和一定強度的石灰土樁。
通過機構(gòu)攪拌，將軟土重塑的同時摻入適量的石灰，石灰與軟土礦物發(fā)生化學反應，形成一種復雜的不溶于水的、將土顆粒粘結(jié)在一起的硅酸鈣凝膠，硅酸鈣凝膠起到包裹和聯(lián)結(jié)的作用，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在土顆粒間相互穿插，使土顆粒聯(lián)系得很牢固，改善了土的物理力學性質(zhì)，發(fā)揮了石灰固化劑的強化作用。
要形成硅酸鈣凝膠，只有在有足夠的水使Ca2+和OH-1離子能夠轉(zhuǎn)移到粘土顆粒表面時才能實現(xiàn)，利用土顆粒、水和石灰之間的化學反應達到這一目的，以改善土的性質(zhì)，具體來說，石灰對軟土的基本作用如下：
（1）生石灰與地基軟粘土通過強制做拌均勻，很快產(chǎn)生水化作用，形成Ca（OH）2.在這生石灰變?yōu)槭焓业倪^程中，產(chǎn)生的熱量促進水分蒸發(fā)，使軟土地基的含水量降低，同時石灰體積產(chǎn)生膨脹，此時膨脹力所作的功轉(zhuǎn)化為周圍土的變形位能。例如廣東省云浮硫鐵礦專用線有一座4.5m蓋板涵基礎(chǔ)采用石灰噴粉深層攪拌處理軟基，鉆頭直徑為500mm，形成石灰樁之后，在粉細砂層直徑增大為520mm，在軟土層直徑內(nèi)直徑增大為600-700mm，樁體體積增大，對周圍土起了壓密作用。
（2）熟石灰的Ca2+離子在水的作用下與軟土顆粒產(chǎn)生絮凝反應作用，這一反應過程使軟土顆粒結(jié)合水膜厚度減簿，土的塑性降低，土粒間的粘結(jié)力增加，土體強度和水穩(wěn)定性提高。
上述兩種化學反應過程，主要發(fā)生在生石灰與軟土強制攪拌混合后的數(shù)小時內(nèi)，是石灰對軟粘土的早期基本作用。
（3）熟石灰與粘土顆粒中的活性硅鋁礦物進一步緩慢地產(chǎn)生化學作用，過程中又吸收熟石灰漿中的水分，形成結(jié)晶和生成鋁酸鹽和水化硅酸鈣，改變了粘土的結(jié)構(gòu)。這一反應過程將持續(xù)數(shù)年，是石灰對軟粘土的后期作用。
1.生石灰對軟粘土地基的基本作用
根據(jù)設(shè)計確定石灰攪拌樁鉆機的位置，啟動攪拌機，鉆進時噴射壓縮空氣，準備加固的土在原位受到擾動。隨著鉆進到設(shè)計標高，鉆機鉆頭反向旋轉(zhuǎn)，邊提升，邊由壓縮空氣輸送生石灰，向著由鉆頭攪拌葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空隙部位噴入被攪拌的土體中，使土體和石灰進行充分拌和，形成具有整體性好，水穩(wěn)定性好和一定強度的石灰土樁。
通過機構(gòu)攪拌，將軟土重塑的同時摻入適量的石灰，石灰與軟土礦物發(fā)生化學反應，形成一種復雜的不溶于水的、將土顆粒粘結(jié)在一起的硅酸鈣凝膠，硅酸鈣凝膠起到包裹和聯(lián)結(jié)的作用，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在土顆粒間相互穿插，使土顆粒聯(lián)系得很牢固，改善了土的物理力學性質(zhì)，發(fā)揮了石灰固化劑的強化作用。
要形成硅酸鈣凝膠，只有在有足夠的水使Ca2+和OH-1離子能夠轉(zhuǎn)移到粘土顆粒表面時才能實現(xiàn)，利用土顆粒、水和石灰之間的化學反應達到這一目的，以改善土的性質(zhì)，具體來說，石灰對軟土的基本作用如下：
（1）生石灰與地基軟粘土通過強制做拌均勻，很快產(chǎn)生水化作用，形成Ca（OH）2.在這生石灰變?yōu)槭焓业倪^程中，產(chǎn)生的熱量促進水分蒸發(fā)，使軟土地基的含水量降低，同時石灰體積產(chǎn)生膨脹，此時膨脹力所作的功轉(zhuǎn)化為周圍土的變形位能。例如廣東省云浮硫鐵礦專用線有一座4.5m蓋板涵基礎(chǔ)采用石灰噴粉深層攪拌處理軟基，鉆頭直徑為500mm，形成石灰樁之后，在粉細砂層直徑增大為520mm，在軟土層直徑內(nèi)直徑增大為600-700mm，樁體體積增大，對周圍土起了壓密作用。
（2）熟石灰的Ca2+離子在水的作用下與軟土顆粒產(chǎn)生絮凝反應作用，這一反應過程使軟土顆粒結(jié)合水膜厚度減簿，土的塑性降低，土粒間的粘結(jié)力增加，土體強度和水穩(wěn)定性提高。
上述兩種化學反應過程，主要發(fā)生在生石灰與軟土強制攪拌混合后的數(shù)小時內(nèi)，是石灰對軟粘土的早期基本作用。
（3）熟石灰與粘土顆粒中的活性硅鋁礦物進一步緩慢地產(chǎn)生化學作用，過程中又吸收熟石灰漿中的水分，形成結(jié)晶和生成鋁酸鹽和水化硅酸鈣，改變了粘土的結(jié)構(gòu)。這一反應過程將持續(xù)數(shù)年，是石灰對軟粘土的后期作用。