高壓旋噴樁施工總結范文

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篇1

關鍵詞：高壓噴樁技術；旋噴樁；基坑施工；市政工程

高壓噴樁技術又叫做高壓旋噴樁技術、高壓噴射注漿法。它利用鉆機注漿管伸入基坑土層指定位置進行漿液灌注，然后再利用高壓噴射流對土層進行削切，從而讓土層與化學試劑融合，改善土壤質量。通常來說，高壓旋噴樁改善土質的方法有兩種，一種是地基加固，加大土壤對外來壓力的承載能力，保持形狀不變。另一種是通過改良土質而改良土壤中水質的滲透能力[1]。

一、高壓噴樁技術的技術優勢和應用范圍

（一）技術優勢

高壓噴樁技術興起于70年代的高壓噴射注漿技術，80/90年代在我國得到廣泛應用。多年的工程實踐證明它對處理建筑基坑中的淤泥加固、淤泥質土、粘性土、砂土、粉土、碎石土和人工填土的良好效果，已經成為我國《地基與基礎施工規范》中的主要技術。該技術的優勢很多，首先它屬于低噪音低振動技術，而且對施工占地面積的要求也不高，所以在市政的大小工程中運用自如。但是此種技術的缺點就在于消耗成本較高，而且由于要對基坑土質注入化學試劑，會造成一定的環境污染，尤其是對一些特殊土質也不適合采用這種技術。所以在施工中必須熟悉它的優勢劣勢，然后結合工程實際，揚長避短，盡量發揮它的最大效能。

（二）應用范圍

高壓噴樁技術在噴射注漿過程中能夠適用的土質有很多，工程基坑中最常見的淤泥、淤泥質土，還有包括可塑粘性土、砂土、黃土、素填土、碎石土、粉土等地基基坑土質都可以處理。

如果基坑土質中含有大量粒徑塊石、植物根莖或其他有機物質時，一般會根據施工現場對土質的高壓噴射注漿試驗來確定和調整基數參數，從而做到對某些建筑物地基基坑土質的濕陷性加固。另一方面，高壓噴射注漿法不但應用于新規建筑的地基加固，邊坡擋水擋土，還能應用于諸如深基坑止水帷幕、基坑底部加固、海堤堤防等等[2]。

二、市政工程深基坑施工應用實例

（一）工程概況

本文所介紹的工程來自于珠海市水利局家屬小區，它是近些年珠海市政府填海造地后所興建的工程。以小區內最大的A棟樓為例，該住宅樓設有一層地下室，基坑的開挖深度達到10m，整體建筑平面形狀為南北長200m，東西寬度達到60～80m，呈現不規則矩形形狀，基坑的總面積達到1.5萬平方米，周長為700m。

該工程在基坑支護方面要求較高，它主要以混凝土鉆孔灌注排樁配合雙層預應力錨索和單層鋼筋混凝土內支撐作為主要基坑支護技術。整體建筑的鉆孔樁直徑約為1.5m，相鄰兩鉆孔之間的中心間距為1.5m，而且樁間縫隙采用了基于高壓旋噴樁技術的基坑防水體系。

（二）基本施工工藝原理

高壓旋噴法施工的主要設備包括了鉆機、空壓機、高壓泵、漿液攪拌機、高壓漿管等等。根據鉆桿的噴流介質種類不同，它的旋噴噴柱種類也分為單管、雙管和三管旋噴樁三種。經測量發現，大量石塊層處于地下3～8m的地下深度范圍之間，所以考慮將止水樁改為高壓旋噴樁，用鉆孔的方式深入基坑若干米以下的不透水地質層，解決了石層障礙。高壓旋噴樁的具體工藝流程為：定位鉆孔--制作水泥漿--旋噴機沉管--自下而上進行旋噴--注漿并根據要求復噴。

本工程中基坑采用了比較常用的三重管進行高壓旋噴最終成樁，樁徑為900mm。采用這種旋噴成樁工藝的原因是它較比單雙管旋噴更加適合前期施工中鉆孔灌注樁與基坑的融合，有更好的止水效果。樁端深入基坑底部約6m，其中不透水層為1m。為了組成環形防水屏障，施工中根據樁柱的深埋情況和不透水層對其進行了等段底標高的劃分。如圖1.

（三）高壓旋噴樁施工的重點分析

由于采用了三管高壓旋噴樁，用高壓水流對基坑土體進行旋噴切割，并攪拌水泥漿，就能形成樁體。在高壓旋噴成樁過程中，必須控制好相關的施工參數，包括水泥漿拌制時的漿壓控制，以及對水壓、氣壓的控制，另外在制作漿液時水灰的對比、拌制時的攪拌旋轉速度等等都很關鍵。而最終基坑中支護樁與旋噴樁之間的膠結狀態，則決定于高壓旋噴成樁的樁位、垂直角度和高壓旋噴注漿的噴射半徑。

（四）施工過程中的具體對策

由于要布設多根支護樁，所以要根據之前旋噴樁的成樁半徑來確定待施工旋噴樁的樁位位置。由專門測量人員進行鉆孔樁的孔位及樁位精確測量，并由質檢員進行樁位復核，最終才開始高壓旋噴樁的施工，通常情況下兩根相鄰位置的旋噴樁間隔應該不小于24h。

需要注意的是，旋噴樁成樁時它的引孔垂直度由成樁垂直度決定，旋噴樁機普遍都具有引孔功能。由于該小區建筑要求旋噴樁深度較深，所以采用XY-1型鉆機進行施工引孔。為了克服地層中石層所導致的鉆機傾斜，從而影響垂直度，所以要采用4m以上的長鉆進行引孔。引孔過程中要保持鉆頭的鉆進速度，一旦遇到硬物或軟硬不均地層時，應該立刻停鉆防止鉆頭偏孔。此時采用水泥漿對鉆孔進行回灌，待土層軟化后再重新恢復鉆孔。

高壓旋噴注漿的復噴也很重要，它主要是針對地基土層中的粗砂層和透水層而進行的。當鉆孔時，如果孔口有返漿情況，就應該適當的降低噴嘴口徑，加快噴射速度以避免返漿過多而造成的噴射壓力增大現象。如果返漿太少甚至不返漿，則要按照實際情況進行有針對性的具體分析。如果地基基坑附近有任何通道和空洞，就應該選注漿管深入連續注漿，直到返漿為止。同時也可以選擇停止注漿，拔出注漿管，待到土層中漿液凝固后再進行注漿，也可以用速凝劑來縮短漿液凝固時間從而提高注漿量。當注漿工作結束后，就要進行注漿管的提升，可以分為兩次或多次進行提管，以完成卸管工作。卸管后復噴的搭接高度一般要大于200cm以上，這樣才能保證固結體的完整。

（五）質量評價

在高壓旋噴樁施工后，要對其進行抽芯的抽樣點檢，看樁身完整性是否統一。如果出現了完整性不統一，就要進行支護結構的兩層錨索施工操作，該操作要保證旋噴柱處于同一水平面位置上。其中在第二層錨索施工中，要首先挖4m甚至以上的深土層，待到錨索完全張開并鎖定后，再開挖土方進行支撐梁的施工建設。最后注漿，待到水泥漿完全冷卻凝固達到要求強度后，再復查支護樁的止水效果，效果合格則宣布高壓旋噴樁加固施工完成[3]。

篇2

關鍵詞:高壓旋噴樁；施工方案；施工工藝

Abstract: In this paper, combined with engineering and expounds the construction technology of high pressure jet grouting pile. Hope to provide a reference for the peer.

Key words: high pressure jet grouting pile; construction project; construction technology

中圖分類號：TU74

0前言

高壓旋噴樁是在普通化學注漿法的基礎上發展起來的加固土體的一種新方法，是采用高壓射流切削土體，同時高壓注入設計漿液對土體加固的一項施工技術。高壓噴射注漿法可用于土層加固或防水,適宜淤泥、流塑、軟塑和素填土、碎石土等多種土質。由于高壓噴射注漿使用的壓力大,因而噴射流的能量大、速度快,當它連續和集中作用在土體上,壓應力和沖蝕等多種因素便在很小的區域內產生效應,對粒徑很小的細粒土到含有顆粒直徑較大的碎石土,均有巨大的沖擊和攪動作用,使注入的漿液和土拌和凝固為新的固結體。形成的新的固結體就是高壓旋噴樁,它呈柱狀,強度高,內部細膩密實。

1、高壓旋噴樁施工技術

1.1 施工流程

旋噴樁施工過程中一般先用鉆機引孔，再下注漿管，用高壓泵（一般為25～35MPa）將水泥漿液通過特殊注漿管端頭的噴嘴（ф1.8），以高速噴入土層，噴嘴在噴漿液時，一面緩慢旋轉（10rpm）、一面徐徐提升（10～15cm/min），高壓噴出的漿液不斷切削土層，并使強制切削下來的土體與漿液充分混合，最后在噴射力的有效射程范圍內形成一個混合物圓形凝柱體，依據實際地質情況,旋噴法采用的二重管法即：同時壓入水泥漿和壓縮空氣，使用φ73鋼管為注漿管，噴射流為漿液，以30MPa壓力從噴嘴中噴出，直接沖擊切削土體沖散石塊，達到水泥漿置換土體顆粒，滿足設計要求。

1.2 施工方法

施工時首先用鉆機引孔，再用旋噴機噴射，即先把漿液管下到預定加固范圍最深點，然后自下而上進行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時進行，一次成樁，具體工作步驟如下

1）鉆機就位：鉆機需平置于牢固堅實的地方，鉆桿對準孔位中心，偏差不要超過5cm。

2）鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預定位置，在下管過程中，需防止管外泥砂堵塞噴嘴，確保下管順利，下管過程中同時輸送壓縮氣流，注漿噴頭下到預定位置（預定加固范圍最深點）。

3）制漿：本項目旋噴樁噴射注漿材料采用普通硅酸鹽水泥（32.5#），水泥摻量為15%，水泥漿液的水灰比為0.5～0.55：1，外摻木質素磺酸鈣（木質素磺酸鈣參量為水泥重量的0.2%）。

4）試管：當注漿管置入土層預定深度后應用清水試壓，若注漿設備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿，開始高壓注漿作業。

5）高壓注漿作業：高壓射漿自下而上連續進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、壓力、旋轉和提升速度等參數，應符合操作規程要求。開動高壓注漿泵，開始注漿，當注漿壓力和電機轉速穩定并達到施工設計參數后，再按施工設計提升速度開始提升鉆桿，邊旋轉邊噴漿邊提升。

6）噴漿結束與拔管：噴漿由下而上至設計高度后，停止噴漿，拔出噴漿管，噴漿即告結束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止漿液凝固時產生收縮的影響，拔管要及時，切不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。

7）注漿設備清洗：當噴漿結束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。

2、工程實例

2.1工程概況

遼寧省某市綜合辦公樓,長60m,寬22m,主樓寬15m,地上12層,局部13層,高約50m,裙樓2層,地下1層,深度416m。場地地層情況依次為:粉土,褐黃、灰黃色,濕,稍密,具中等偏高壓縮性,平均層厚213m,承載力標準值為100kPa。淤泥質粉質粘土,棕黃、灰黃色夾有灰黑色,很濕,軟塑,偏下部可塑,具高壓縮性,平均層厚0.9m,承載力標準值80 kPa。粉質粘土,淺灰、深灰色,濕,可塑~硬塑,具中等壓縮性,含有少量鈣核,核徑0.5~1.5cm,平均層厚210m,承載力標準值160kPa。1/4粉質粘土,灰白、灰黃色,很濕,軟塑,局部可塑,具中等偏高壓縮性,含有少量鈣核,核徑015cm左右,夾有粉土塊,平均層厚113m,承載力標準值100kPa。1/2粉土,淺黃、灰黃夾銹黃色,濕,中密,具有中等壓縮性,含有少量鈣核,核徑015~110cm,夾有薄層粉質粘土(厚012~014m)及粉質粘土塊,平均層厚313m,承載力標準值190kPa。3/4粉土,淺黃、灰黃夾有銹黃色,濕,中密~密實,具中等壓縮性,含有鈣核,核徑015~115cm,夾有薄層粉砂、粉質粘土,平均層厚816m,承載力標準值200kPa。細砂,灰黃、褐黃色夾有淺灰色,很濕,密實,夾有薄層中砂,主要成分為長石、石英及暗色礦物,平均層厚1118m,承載力標準值26kPa。細砂,灰黃、淺灰色,很濕,密實,夾有薄層粉砂,該層除9號孔到底外,其余皆不見底,最大厚度910m,承載力標準值300kPa。

2.2工程設計要求

(1)樁徑600mm,樁長分為3種:長樁樁長16m,樁頂標高-5.8m；短樁1樁長8m,樁頂標高-5.8m；短樁2樁長10.5m,樁頂標高-3.0m。室內外高差1500mm,即±01000在地面上1.5m處。

(2)材料選用525普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量:長樁230~250kg/m,樁頂以下4m范圍內復噴一次；短樁200~220kg/m,樁頂以下3m范圍內復噴一次；要求長樁fcu,k>515MPa,短樁fcu,k>410MPa。

(3)本工程應先開挖地基至地面下1~2m后,再施工高壓旋噴樁。大面積施工之前,應選擇幾處進行試樁以確定施工參數使之滿足設計要求。

(4)高壓旋噴樁施工完畢后,開挖并加深基坑至設計標高,去掉樁頭上部浮漿后,上鋪300 mm厚中粗砂墊層,并按規定振實,要求壓實系數≮0.95；壓漿系數滿足要求后,進行4組復合地基靜載荷試驗,分布為長樁2組、短樁2組,要求加固后復合地基承載力標準值≮300kPa,并按規定進行樁身完整性檢測。

2.3 施工技術參數

水灰比:長樁0.9~1,短樁0.85~0.9。

成孔參數:清水壓力18~20MPa,0~2m用1擋,2~3m用2擋,3~8m用3擋,然后提升至3m再以4擋下鉆到孔底。

成樁參數:送漿壓力20~22MPa,盡量控制采用大值,提前2m送漿,底部坐噴30s后以2擋(旋轉速度25r/min、提升速度0.386m/min)提升到施工樁頂,再以3~4擋復鉆至預定復噴深度,以1~2擋提升到有效樁頂(控制漿量用完,誤差控制在2%以內)。

樁徑:為保證成樁直徑600±20mm,在鉆頭上加裝鉆葉,鉆葉直徑≥580mm,使用過程中及時測量、及時補焊。

超噴長度:樁頂停漿超噴長度0.8m。

3、總結

(1)高壓旋噴樁鉆孔簡便,地基處理深度較大，處理后形成的復合地基的工程地質性能得到顯著改善,地基上承載力可大幅度提高。

(2)高壓旋噴樁設計比較靈活,一般采用柱狀加固形式,按照不同地基土的性質及工程設計要求,合理選擇樁長、樁徑、樁距、水泥品種、標號及水泥摻入量等,其單樁承載力的確定,基本出發點與鉆孔灌注樁相同。

(3)高壓旋噴樁強度和剛度介于鉆孔灌注樁和深層攪拌樁之間。與前者相比,節省了大量鋼筋、砂、石子,工程造價低；與后者相比,強度大,穩定性好，且適應性強、工期短。

(4)高壓旋噴樁加固處理質量的關鍵在于設計科學合理,施工嚴格把關,注意搞好設計和施工的協調,施工前通過試樁確定好施工技術參數,施工中加強管理,以確保工程質量。

參考文獻:

[1]JGJ99-2002建筑地基處理技術規范[S].

[2]陶芳良.富水砂層高壓旋噴注裝成樁質量問題技術探討J��.廣東水利水電,2010(4 ):62一66.

作者簡介：

篇3

關鍵詞：CFG 施工 創新

中圖分類號：TU473.1文獻標識碼： A 文章編號：

一、工程概況

京唐港首鋼碼頭有限公司一期工程為專業礦石泊位，堆場面積約110萬平米，設有6條軌道梁，堆場區域礦石堆載14米高，要求復合地基承載力特征值為350 kPa，先處理至250 kPa，經過堆載預壓后最終達到地基承載力特征值350 kPa；軌道梁區域要求地基承載力特征值為250 kPa，并滿足抗滑穩定要求。

二、地質情況

堆場表層為新吹填海砂形成陸域，原地面標高為-2m至+1m，吹填后平均地面約為+4.45m，根據地質資料，堆場區地質大致可分為以下兩種情況：

堆場北部區域表層為厚度約12米的砂土，下部為平均厚度約4米的淤泥質土（3.5 —4.5米），堆場南部區域表層為厚度約10米的砂土，下部為平均厚度約8米的淤泥質土（7—9米），從地質勘查孔看部分區域有7擊左右的標慣。

三、地基處理方案

堆場區域采用打設排水板+高真空擊密法（夯擊能為3000Kn.m和2000Kn.m）+強夯置換（夯擊能為4000Kn.m）法進行處理，軌道梁區域采用高真空擊密法（夯擊能為3000Kn.m和2000Kn.m）+高壓旋噴樁法處理。

四、典型施工方案及檢測結果

1、典型施工方案

本工程典型施工安排在高真空擊密典型施工區域內的軌道梁范圍內進行。典型施工將水泥（p.s32.5礦渣硅酸鹽水泥）摻量確定為22%，25%，27%，30%四種進行，每種水泥摻量的旋噴試驗樁采用雙重管和三重管施工，各為20根。采用高水泥摻量與低水泥摻量相間布置。

本工程施工機具采用XP-30B旋噴鉆機；GPB-90三柱塞高壓注漿泵（額定排出壓力35Mpa，排量150L/min，沖次160次/min）；LGU55A型空壓機(排氣量10.2m3/min，額定工作壓力0.8Mpa)；噴嘴（直徑2.4mm~4mm）。水泥漿液的水灰比擬取1：1。漿液在旋噴前1 h以內配制，使用時濾去硬塊、砂石等，以免堵塞管路和噴嘴。

大面積的高壓旋噴樁施工各施工參數參照典型施工總結參數進行實施。

2、典型施工效果檢測

（1）開挖檢測：典型施工完成后，現場進行開挖檢測，實測二重管樁體直徑基本為0.85m-0.95m之間，三重管樁體直徑基本在1.05-1.20m，二重管樁徑不能滿足要求。三重管樁徑能滿足要求，但施工參數需調整及水壓需調稍小。

（2）抽芯檢測：典型施工的樁體抽芯檢測，共檢測抽芯7根，檢測結果如下：

二重管抽芯顯示在地面10m以下，均不能成樁，僅少量水泥碎塊；

三重管顯示個別樁體成樁性較好，取芯率在90%以上。其他在地面12m（淤泥層）以下水泥塊不連續，成樁性不連續。

五、施工參數調整及檢測結果

鑒于典型施工檢測成樁性不好，二重管樁徑及成樁較差，因此在后續施工中經與設計討論，將淤泥層中水泥摻量定為30%，砂層中水泥摻量定為27%，采用三重管進行施工，并將施工中相應參數進行調整。

在施工時，為保證淤泥層中的成樁性，將淤泥層中的水泥摻量進一步調整至42%，并通過復噴來進行施工。

施工后經過檢測，開挖檢測其樁體直徑為1.02-1.05m，滿足要求。抽芯檢測6根，其中2根成樁性良好，取芯率均在90%以上，其它2根在地面12-15m以下均呈現水泥碎塊，成樁性不連續，2根在地面12-15m以下水泥含量很少。

在檢測后由于施工成樁性問題一直未解決，我們組織勘察、設計、監理、施工等召開專題會，進行重新試驗樁施工。主要組織以下一些試驗樁施工：

1、在淤泥層中采用（噴高壓水1遍+噴水泥漿2遍）對淤泥進行切割施工3根；淤泥層中水泥摻量42%，高壓水壓力29MPa；

2、在淤泥層中采用（噴高壓水2遍+噴水泥漿2遍）對淤泥進行切割施工3根；淤泥層中水泥摻量42%，高壓水壓力29MPa；

3、在淤泥層中采用（噴高壓水3遍+噴水泥漿1遍）對淤泥進行切割施工3根；淤泥層中水泥摻量42%，高壓水壓力29MPa；

4、在淤泥層中采用（噴高壓水2遍+噴水泥漿1遍）對淤泥進行切割施工3根；淤泥層中水泥摻量42%，高壓水壓力29MPa；

施工完成后對樁體進行抽芯檢測，在淤泥層中成樁連續性仍然不能保證。

六、分析改變試驗方案

通過對典型施工及調整參數后施工檢測結果結合地質資料經過對比分析，發現高壓旋噴樁在砂層中成樁性較好取芯率高，在淤泥層成樁性差芯率較低。從地質資料看，在本工程施工區域下部均存在一層淤泥層，而通過典型施工及調整參數后施工淤泥層成樁性不連續問題一直未得到有效解決，不能保證淤泥層成樁率，又鑒于工期緊張，馬上進入冬季施工，高壓旋噴樁施工速度慢（約4小時/樁），水泥漿液在冬季施工時容易結冰造成管路和噴嘴堵塞，不能有效地保證工期和質量，因此我們調整思路，決定改變方案進行試驗，以保證工期和質量要求。

本試驗施工機具采用CFG20-600長螺旋鉆樁機和砼泵，填料采用商混站攪拌M5砂漿混合料。鉆機就位后進行成孔，到設計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料，泵送5～6次后，當鉆桿芯桿充滿混合料并淹沒噴漿口后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。成樁時應采取靜拔，提拔速度40型砼泵控制在1.8~2.2m/min，60型砼泵控制在2.5~3 m/min，成樁過程宜連續進行。施工中每根樁的投料量不得少于設計灌注量。

通過開挖檢測樁體直徑基本為0.65m左右，能滿足要求；從抽芯情況來看，樁身完整，取芯率高，芯樣多呈長短柱狀，局部塊狀，強度較高，連續性較好。并且通過低應變對樁身完整性進行了進一步驗證，結果和抽芯情況吻合。

七、設計方案變更

原方案采用高壓旋噴樁為柔性樁不僅要求能滿足軌道梁區域地基承載力還要求能滿足抗滑穩定要求，通常情況下CFG樁填料為混凝土，成樁后為剛性樁，雖然能滿足承載力的要求，但是在土體產生位移時樁體容易斷裂，不能滿足抗滑穩定性，而本方案將填料改為M5砂漿混合料使成樁后樁體為柔性樁，在滿足承載力的同時也能滿足抗滑穩定要求，作用和原方案的高壓旋噴樁基本一致，可以替代高壓旋噴樁。

通過上述施工方案的改變，成樁速度有了顯著的提高，成樁速度從高壓旋噴樁4h/根提高到“CFG”砂漿樁30min/根，滿了工期的要求，樁體成樁率也有了顯著的提高，經過低應變檢測Ⅰ、Ⅱ類樁占檢測樁總數的96.5%以上，符合設計及規范標準，滿足了質量的要求，并且在造價方面，經過計算分析兩種方案的造價基本一致。

八、結語

本工程中高壓旋噴樁的施工速度直接影響到后續軌道梁施工，是整個項目的關鍵工序。通過變更設計方案，大幅度的提高了施工效率，保證了工程質量。在復雜的工礦條件下按期完成“CFG”砂漿樁的施工，為京唐港首鋼碼頭有限公司一期工程按期完工投產打下了堅實的基礎。

參考文獻：

[1] 趙毓成,張文獻,闞文廣,景春慧.CFG外緣樁效應分析研究與應用[J]. 中國科技信息. 2005(17)

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關鍵詞：旋噴樁技術公路工程 應用

中圖分類號： K826.16 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著我國公路建設的不斷加快，地基加固施工成為公路工程施工的重點內容。旋噴樁技術在公路工程中的應用受到工程施工單位的廣泛關注，其應范圍較廣、應用效果較好，對旋噴樁技術應用各項重點事項都進行深入研究，同時重新規定了旋噴樁技術的應用規范與標準，為提高旋噴樁技術的有效性奠定了基礎。在此，本文將基于多年的理論研究與實踐經驗，對旋噴樁技術在公路工程中的應用進行探討，以期能夠為公路工程施工質量的提升提供有效助力。

1 旋噴樁技術

旋噴樁技術開始應用于工程設計與施工中，用以提高工程地基的穩固性。實施旋噴樁技術需要高壓噴射注漿設備，這種設備較其他大型設備小巧、便捷、環保、容易操作，它的作用是在高壓條件下，將水泥漿液以高速噴出，并與地基土層中的土顆粒混合，以按照合理的比例重新排列，從而提高土層的穩固性，進而起到提高地基承載力、加固地基以及防滲、防震的作用。

旋噴樁技術主要適用于深度較大、施工空間較小、地質條件復雜的加固工程，應用旋噴樁技術進行施工，可以有效地提高加固施工的質量與效率，同時還可以最大程度地降低工程成本花費，保證工程的經濟效益。我國對旋噴樁技術應用的研究已經取得了一定的成效，尤其是在三重管旋噴樁技術（是根據高壓噴射注漿設備中注漿管的類型進行分類的，其他兩個分別為單管旋噴樁技術以及二重管旋噴樁技術）的應用上，不僅從施工工藝、施工技術參數、施工結果計算等方面都進行了深入的研究，但是由于三重管旋噴樁技術的技術參數多、施工工藝復雜等因素，研究人員與施工人員還應該結合實際施工情況加強研究力度，以在理論研究與實踐經驗總結的基礎上，不斷提高旋噴樁技術的應用效率，為工程加固施工提供有效助力。

2 旋噴樁技術在公路工程的應用

我國對旋噴樁技術的應用規范與標準已經進行了詳細的規定，這對提高旋噴樁技術的應用效果是極其有利的。在公路工程施工過程中應用旋噴樁技術，可以有效地縮短施工時間，提高施工效率與質量，降低工程施工成本。但是，在公路工程應用旋噴樁技術之前，施工人員必須對旋噴樁技術的地基加固原理、技術要求、施工工藝流程、施工質量控制等問題進行詳細地了解，明確公路工程施工目標，以便更好地發揮旋噴樁技術加固地基的作用。

2.1 旋噴樁技術應用的地基加固原理

旋噴樁技術在公路工程中，主要應用于對地基的加固處理。應用旋噴樁技術需要高壓噴射注漿設備的支持，高壓噴射注漿設備所噴射出的高壓漿液能夠有效地破壞地基土體的結構，使其在結構內部出現孔洞，這樣有利于下一步的施工進行；高壓噴射注漿設備在噴射注漿的同時，還會進行水泥漿液與土體土顆?；旌蠑嚢韫ぷ鳎蛊湓诟咚傩D、噴射壓力的作用下，不斷移動并發生水化、凝結等物理或者化學反應，填補土體孔洞，從而形成抗壓力、抗拉強度、粘聚性等都很高的固結體；高壓噴射注漿作用下，從土體上被切割破碎的土顆粒除了一部分會與水泥漿液形成固結體之外，還有一部分的土顆粒在邊緣壓力的作用下被不斷壓實，提高了土體的密實性。這樣，公路工程的地基處理效果將得到很大程度的提高。

2.2 旋噴樁技術應用的技術要求

（1）布樁技術要求。在公路工程地基加固處理過程中，需要根據實際情況進行旋噴樁的布設。通常，是利用高壓噴射注漿的壓力與旋轉力，使土體遭到破壞并形成直徑在1.2米左右的旋噴樁，樁高在9米到10米之間，樁與樁之間的距離應該控制在2.5米左右。在布設旋噴樁過程中，需要注意對各項技術指標的檢查，如各樁位置偏差不應該超過5厘米，鉆孔垂直度的誤差也不能超過原基礎的1％等。

（2）噴射注漿材料技術要求。根據工程需要，可以采用不同強度等級的水泥、水等材料。通常，應用效果較好的是強度等級在32.5的硅酸鹽水泥以及飲用水，這樣才能夠保證噴射注漿混合攪拌的效率。

（3）旋噴技術要求。在進行旋噴注漿過程中，應該注意對設備速度與壓力的控制。一般來說，多是采用由低速到高速緩緩提升的方法，并保證旋噴壓力在0.65Mpa±0.15Mpa，從而有效保證水泥漿液與土顆粒的混合質量，進而保證固結體的質量。

2.3 旋噴樁技術應用的施工工藝流程

在公路工程地基加固處理中應用旋噴樁技術，其施工工藝復雜，需要嚴格按照規范的流程進行施工，以保證工程施工的進度、質量、成本等都在控制之內。（1）在布設旋噴樁之前，施工人員需要根據工程實際情況，對地基土質等情況進行詳細勘察，并放線測量以確定樁位，標記好；調整好高壓噴射注漿設備（主要是鉆機）的誤差并試運轉，保證設備狀態良好以備布樁鉆孔之用；（2）鉆孔布樁是應用旋噴樁技術過程中主要的工作，需要施工人員提高重視。一般來說，鉆孔前必須做好測量鉆桿長度的工作，并控制好鉆孔深度。同時根據工程設計與施工需求，以三角形排布位置布設旋噴樁；（3）在應用高壓噴射注漿設備進行噴漿施工時，必須調整好噴射壓力，同時選擇適宜的材料制成高質量的漿液，注意隨用隨配，保證漿液的粘稠度，以確定漿液不會堵塞噴嘴；（4）漿液噴射過程中，需要有效地控制噴射壓力，以保證漿液能夠與土體土顆粒充分混合，達到規定密實度的標準。另外，噴射速度也應該控制在適宜范圍內，由慢到快，自下而上，邊提升邊噴射，這樣才能保證噴射的質量；（5）在一次停止噴射之后，需要停頓一段時間以保證漿液與土顆?；旌暇鶆?。噴射注漿結束以漿液不再下沉為準。噴射之后需要對設備的各個部分進行仔細的清洗以保證設備一直以最佳狀態工作。

2.4 旋噴樁技術應用的施工質量控制策略

施工人員要想最大程度地提升旋噴樁技術應用的效率，控制好地基處理的施工質量，就必須嚴格按照施工規范進行施工，同時結合工程實際情況，設定各項旋噴樁技術參數，并全面管理施工現場、重視工程后期質量驗收，為公路工程施工質量的提升奠定基礎。

3結語

總而言之，在公路工程施工中應用旋噴樁技術，是保證公路地基穩定性、提高工程施工效率的關鍵手段之一。施工單位應該提高對旋噴樁技術應用的重視，并結合公路工程施工的實際情況，科學、合理地應用旋噴樁技術，從而為促進旋噴樁技術在公路工程施工中應用有效性的充分發揮提供保證。雖然，我國對旋噴樁技術的應用已經相當廣泛、熟練，但是在公路工程地基加固施工中，施工人員還應該繼續以創新的精神、鉆研的態度，不斷改善旋噴樁技術的應用手段，從而進一步促進我國公路工程施工的效率與質量。

參考文獻

［1］畢震龍．客運專線地基處理旋噴樁施工技術［J］．科技情報開發與經濟，2008，35（01）：23－25．

［2］許曉英．高壓旋噴樁在地基加固工程中施工質量的控制［J］．閩西職業技術學院學報，2010，09（02）：73－75．

篇5

關 鍵 詞：城市地鐵；富水；軟弱圍巖；水平旋噴樁；井點降水

Abstract：The test section of a subway project in Qingdao City Qingdao City's first underground railway project, the Design Ⅳ grade rock section of sand, water-rich, and there are two-story building made of brick, construction difficulties, risky. The actual situation at the scene to take the level of jet grouting pile of new construction methods, technology assisted construction.

Key words: City subway; rich water; weak surrounding rock; level jet grouting pile; well point dewatering

中圖分類號： U231+.12文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

一、工程概況

青島市地鐵一期工程為網線規劃中的M3線，是位于青島城區中部的一條南北向骨干線路，保兒站至河西站區間為M3線試驗段工程，區間位于黑龍江路西側，區間范圍地面建筑物一1~2層磚房結構為主，局部為3層磚混房，區間設計全部為馬蹄形斷面，復合式襯砌暗挖結構，采用礦山法施工，地下水極發育。

該區間河西站富水VI級軟弱圍巖段，全長178.35米。左右線單洞單線平行布設，為復合型襯砌暗挖結構，埋深8.15~13.1m。隧道所穿越的底層為富水的粗砂~礫砂~碎石土層和強風化花崗巖地層，地質條件差，開挖困難，施工風險高。

二、水平旋噴樁超前支護施工工藝

水平旋噴的布設范圍為隧道全環布設，環向間距控制在400mm，水平旋噴樁徑為700mm，環向咬合搭接300mm，沿隧道開挖輪廓線環向形成一圈旋噴樁套拱，強度高，支撐圍巖應力，還能堵水；在旋噴樁施工過程中，控制水平旋噴退桿速度和鉆桿旋轉速度及注漿壓力是關鍵，控制好退桿、鉆桿的旋轉速度及注漿壓力，就能有效的使旋噴注入的水泥漿液與切割的土體混合后的體積遠遠大于原土體的體積，并完全密實的充填原有土體的空間，凝固后形成一個與未被切割的土體保持緊密接觸的圓柱樁，從而有利于控制圍巖變形。此外，在開挖掌子面按照間距1x1m梅花型布設斷面旋噴樁，其樁徑根據沿縱向的深度不同，采取差別樁徑：端頭樁徑達到1200mm，長度為3~5m，其他部位（對洞口附近地表旋噴加固段，不打設水平旋噴樁）樁徑控制在400mm左右。這樣可以保證掌子面端頭能夠較好的封閉，阻擋掌子面正前方涌砂、來水；其他位置旋噴樁，僅起改良掌子面地層的作用，樁徑縮小，還能減少開挖時破除工作量。

下圖為水平旋噴樁施工工藝流程圖

水平旋噴樁施工工藝流程圖

采取水平旋噴樁加固技術措施后，應當及時進行初期支護的施工，架立格柵鋼架，打設鎖腳錨桿并噴射混凝土封閉支護，必要時進行超前小導管支護施工，注水泥-水玻璃雙夜漿來彌補超前旋噴加固的薄弱環節。施工時采用臺階法施工，臺階不宜過長，要及早封閉成環；背后回填注漿及時跟進，以控制沉降，防止初支面嚴重滲水。

三、施工步驟

檢查鉆機運行是否正常?；赜凸艿目焖俳宇^是否完好，機臺各種油管有無損傷。啟動柜是否完好、三聯泵有無損傷，檢查液壓油液面高度是否在油箱2/3的高度以上，電機是否受潮，鉆具、工具是否齊全；

測量放線定樁位。在隧道兩側測量放線定出兩個同一里程點，隧道軸線，并在掌子面測量標出隧道開挖輪廓線，測量定出樁位，用鋼筋作好樁位標志,并編好每個樁號。

鉆機安裝

（1）平整工作平臺，鋪設軌道，安裝立柱。場地要求平整，并挖設排水溝。

（2）油泵、高壓泵安裝。要求場地平整，場地硬化，高壓泵安裝平穩，管路安裝擺放整齊。

對孔位。設備安裝好后，按技術交底調整鉆機角度、方位，對準孔位，孔位誤差控制在±50mm以內。

制定漿液。根據施工方案和技術交底要求的配比配制水泥漿，漿液攪拌必須均勻。攪拌時間不小于3分鐘，一次攪拌使用時間亦控制在4h以內。

高壓旋噴

⑴、噴漿前應檢查的項目

a．鉆桿接頭處是否漏氣，如漏氣，則應將鉆桿退回，查出漏氣位置重新密封，或更換鉆具。

b．噴嘴是否堵住，噴嘴如堵死，則應將鉆桿全部退回進行疏通，疏通后重新下管到設計深度后再進行旋噴。

⑵、在孔底高壓噴漿時應停留一定時間，然后再緩慢外拔鉆桿，同時高壓噴漿；

⑶、在高壓噴漿時，應安排專人觀察泵壓變化，一旦發現泵壓過低時應及時通知機臺停止噴漿，查明原因后再恢復高壓噴漿；

⑷、當鉆桿拔至孔口0.50m時停止注漿，關閉漿液通道，再緩慢拔出鉆桿，進行封孔作業；

⑸、每根高壓旋噴鉆桿拔出后應立即用清水高壓沖洗干凈，避免殘留漿液凝固，避免下次旋噴時殘留顆粒物堵噴嘴。

⑹、噴漿參數：漿液要求水：水泥為1：1；注漿壓力為35—40Mpa；

每根樁施工完畢后都應用清水高壓沖洗管道及設備，確保管道內不留在殘渣，清洗完畢后移至下一樁位。

鉆機移到下一孔位，應核查相鄰樁的成樁時間，后施工的樁必須在相鄰樁成樁時間超過初凝時間后，前一根樁漿液達到一定強度時才能開鉆，確保相鄰樁相互咬合，因此移至下一孔位時應跳過1至3根后再施做較合適。

四、水平旋噴樁技術參數

1.鉆進主要參數：邊墻外插角不大于4.6度，仰角為0度，拱頂仰角控制不大于8度，離開挖輪廓線4厘米，樁間距45cm，鉆孔水壓為2 MPa左右，鉆孔轉速為60 r/min，扭矩為2 MPa左右，轉速3Min/米；

高壓回噴拔桿速度0.2米/ Min，拔桿壓力控制在11 Mpa左右；

注漿壓力控制在35MPa左右，注漿時鉆桿轉速18r/min。注漿噴嘴孔徑3mm。使用1：1純水泥漿高壓旋噴；

為減少超挖、控制水平旋噴樁施工效果，水平旋噴樁一次施工進度控制為20米。

五、水平旋噴樁的特點

水平旋噴沿隧道全環布設，環向間距控制在400mm，旋噴樁徑為700mm，環向咬合搭接300mm，沿隧道開挖輪廓線形成一圈旋噴樁套拱來達到對土壤的超前加固效果。

通過高壓水泥漿液對土壤進行切割、攪拌、凝固形成設計的水泥樁利用樁與樁之間的強度、樁間咬合來達到對隧道環向加固、止水的效果。常規的大管棚施工是無法達到這個止水效果的。

旋噴樁施工過程中，控制退桿速度和鉆桿旋轉速度及注漿壓力，就能使旋噴注入的水泥漿液與切割的土體混合后的體積遠遠大于原土體的體積，并完全密實的充填原有土體的空間，凝固后形成一個與未被切割的土體保持緊密接觸的圓柱樁，從而有利于控制地表沉降。

旋噴樁其高壓噴射的水泥漿的走向在一定情況下是可控的,這樣就能減少水泥漿的用量降低成本。

利用高壓和旋噴的運動方式在水平方向形成高強度的樁體，在水平環向方向形成棚護區可使開挖處在一個安全的環境中。

旋噴樁工藝實際上就是在水平方向實施置換或是換填成以弱變強的超前支護方式。

傳統的注漿方式都是以劈裂、擴散來填充縫隙、溶洞等起到加固作用，有明顯的漿脈，漿液走向是不可控的；在欲加固區可能不會有水泥漿，可能跑到加固區外引起地面隆起、管線破壞、市政管網堵死、河流污染等。旋噴則是利用高壓的切割能力對有效的范圍內的土壤進行環向的邊切割邊攪拌做工方式；在切割、攪拌的同時又在向后運動這樣就會對周邊的土壤勻速攪拌、混合形成強度較高的樁柱。對施工范圍以外的地質破壞力很小，也減少了不必要的浪費。

旋噴樁還是很好的超前地質預報設備，在鉆進的過程中就可以真實可靠的了解到即將開挖前方地質情況。

六、總結

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關鍵詞：隧道超前預加固、水平旋噴樁、富水粉細沙層、應用

1、 工程概況

新建蘭渝鐵路桃樹坪隧道1#斜井全長420米，縱坡4.5%，斷面凈空尺寸6.8*6.2m，全斷面為粉細砂，施工過程中先后遇到富水粉細砂層，在水的浸泡下多呈流塑狀，多次發生塌方變形地質災害，經過多次反復降水試驗，各種降水辦法降水效果不明顯，這給隧道工程的安全施工以及工程建成后的運營安全造成十分重要的影響，施工進度十分緩慢，困難時期月進度斜井僅為0―5米左右；為確保蘭渝鐵路全線安全施工和以后安全運營，中鐵二十一局蘭渝項目經理部一分部通過多方面咨詢、多渠道溝通、了解和學習，采用水平旋噴施工技術克服富水粉細沙巖隧道中塌方變形和水的影響，取得了一定的效果。

2、加固機理

水平旋噴樁是在水平鉆孔內以高壓旋噴的方式壓注水泥漿，在隧道開挖外輪廓形成拱形預襯砌（水平旋噴樁護拱），以防護掌子面和地表下沉的超前支護施工方法。水平旋噴樁護拱，是由水泥旋噴柱體互相咬合（或相切）而成，在砂礫土和中細砂層中，水平旋噴效果較好，固結體平均抗壓強度接近C15等級混凝土，在水平旋噴柱體相互咬合形成的旋噴拱棚的保護下，隧道內土方開挖采用短推進，勤支護、快施工，能安全地通過淺埋暗挖隧道的含水砂層和軟弱松散土質，能較有效地控制地面沉降，確保掌子面的安全作業，在一定程度上起到了防流沙、抗滑移、防滲透的作用。實踐證明，水平旋噴樁是目前國內外行之有效而又快速經濟的隧道超前支護技術，具有廣闊的運用前景。

3、施工參數

新建蘭渝鐵路桃樹坪隧道1#斜井全斷面施作水平旋噴樁，斷面凈空尺寸為6.2米（高）*6.8米（寬），計劃施作38根，每根長15米，具體參數如下：

① 鉆桿鉆進速度：0. 15 ～ 0. 25 m/ min ；

② 鉆桿（軸） 的轉速：70 ～ 120 r/ min ；

③ 水泥漿配合比： m W ∶m C = 0.8：1 ；

④ 每延米水泥用量：77.3 kg ；

⑤ 鉆桿每節長3 m ， 旋噴鉆頭外徑80 mm ， 噴射頭單孔孔徑2 mm ；

⑥ 旋噴壓力：35 MPa ；

⑦ 漿液流量：80L/min～90L/min ；

⑧ 旋噴樁體直徑：Φ=600 mm ；

⑨ 樁長：15 m

4、施工工藝流程圖

5、施工工藝

以桃樹坪隧道1#斜井為例，施工通道凈空6.8m（寬）*6.2m（高），水平旋噴樁的中心間距40cm，設計成樁直徑600mm，全斷面布置，外插腳13°，長度15米，2010年4月21日進場，4月22日正式施作，共計施工38根，6月7日下午完成最后一根樁，平均每天成樁1根15米左右；根據現場實際情況及施作情況，總結水平旋噴樁施工工藝及過程主要有以下幾個方面：

① 施工準備

封閉上臺階和下臺階工作面，噴射混凝土厚度不小于20 cm ， 精確測量中線、水平搭設工作平臺，平臺上鋪設木板和枕木，將鉆機、高壓泵及其他機具一字排列就位。設置臨時邊溝及廢漿池。

② 漿液配制

漿液用高速攪拌機攪制，拌制漿液必須連續均勻，攪拌時間不小于3分鐘，一次攪拌使用時間亦控制在4h以內。

③ 鉆孔及旋噴

按照“從右邊墻開始，依次往左”的順序進行旋噴施工， 按設計外插角（上導坑180o范圍內外插角12%，邊墻外插角4%），分孔計算每根樁的偏角和仰角，利用三維坐標，使鉆機精確定位。

④ 封孔

噴漿至孔口掌子面1.0m時，應停止噴漿，快速拔出鉆桿和鉆頭，關閉大球閥。

⑤ 清洗管道及設備

每根樁施工完畢后都應用清水高壓沖洗管道及設備，確保管道內不留在殘渣，清洗完畢后移至下一樁位。

⑥ 檢查樁體

鉆機移到下一孔位開鉆前，應核查相鄰樁的成樁時間，后施工的樁必須在相鄰樁成樁時間超過初凝時間后，前一根樁漿液達到一定強度時才能開鉆，確保相鄰樁相互咬合，因此移至下一孔位時應跳過1至3根后再施做較合適。

6、成樁效果及其優缺點：

水平旋噴樁在桃樹坪隧道1#斜井施工完成后，經過下一步開挖支護效果來觀察，旋噴樁效果大部分部位樁間咬合較好，但有一兩個部位由于施工角度原因，樁間咬合較差，再次發生涌水涌沙現象，致使拱部局部樁折斷，再次發生溜塌；通過此次事件，我們總結分析認為，水平旋噴樁既有他的優點，但也存在一些缺點：

優點：

（1）.施作質量若較好，樁間咬合緊密，則能達到預期的效果；

（2）.效率高：每天可以成樁一根；

（3）.安全可靠；

（4）.操作方便：機器設備運輸方便

（5）.經濟實用；

缺點：

（1）.樁長受限制，一般8-18m，若樁長過大易偏離設計樁位；

（2）.如果遇到卵石層或者其他障礙物則難以處理，一旦卡鉆則只有將鉆桿鉆頭丟棄；

（3）.用于軟弱圍巖隧道施工，方位控制不易，雖然用導向儀等設備，但孔偏位仍然會發生；

（4）.不同土性及沙層施工工藝施作要求不同；

（5）.泥漿及水泥漿液流失較大，最大達到30%-40%；

（6）.鉆機不靈便，需要機械人工配合；

8、結束語

水平旋噴樁在我國應用和研究起步較晚，目前大多數還處于試驗階段，在施工工法、數值模型、理論研究和機械選型配套方面還有大量的工作要做。通過水平旋噴樁目前在新建蘭渝鐵路桃樹坪隧道中的應用和實踐，希望能對相似或者相同圍巖情況的隧道超前預加固起到借鑒作用。

9、參考文獻

[1]王圣濤、賈敬軍.水平旋噴樁在深圳地鐵大一科區流蘇狀粘性土中的應用.北京：鐵道工程學報.2002年8月

[2] 水平旋噴樁在富水軟弱沙層中的應用：建筑科技.2010年01期

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一、工程概況

長沙大道站布置于長沙大道與沙灣路的道路交叉口南側，沿沙灣路南北向一字形布置。工程基坑周邊緊鄰居民區，尤其是東側為新修的別墅群，北側為長沙大道高架橋，周邊市政管線繁多，且距離基坑較近。

標準段總寬18.7m，車站總長268m，標準段基坑深約16.21m，端頭井部分基坑深約17.91m。

本站基坑圍護結構采用Φ1000@1150鉆孔灌注樁+內支撐的支護形式。在樁頂設置鋼筋混凝土冠梁兼壓頂梁，樁間設Φ900三重管旋噴樁旋噴樁止水（實樁長11m）。

二、工程地質及水文地質

長沙大道站旋噴樁由上至下地層為：素填土、粉質粘土、圓礫（部分為礫砂、卵石）、強風化泥質粉砂巖、中風化泥質粉砂巖。

本站場地地下水主要為第四系砂卵石層中的孔隙潛水，穩定水位埋深1.2～6.1m。地層滲透系數詳細見下表：

巖土層滲透系數表(K)

地層

名稱 素填

土 粉質

粘土 細砂 礫砂 圓礫 卵石 強風化泥質砂巖 中風化泥質砂巖

K（10－4cm/S） 5.79 0.0579 11.58 23.15 115.74 231.48 2.31 2.31

三、旋噴樁施工原理

旋噴樁的原理是利用振動成樁機或其它樁機把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進至土層的預訂位置后，通過鉆桿徐徐上升旋轉，將預先配制好的漿液，以一定的壓力從噴嘴噴出，沖擊土體，使土和漿液攪拌成混合體，形成具有一定強度的人工地基及止水幕墻。

三重管是以三根互不相通的管子，按直徑大小在同一軸線上重合套在一起，用于向土體內分別壓入水、氣、漿液。內管由泥漿泵壓送2MPa左右的漿液；中管由高壓泵壓送20MPa左右的高壓水；外管由空壓機壓送0.5MPa以上的壓縮空氣。由于高壓水射流的作用，使地基中一部分土粒隨著水、氣排出地面，高壓漿流隨之填充空隙。

四、試樁及成果分析

基坑圍護的質量直接與作為止水帷幕的高壓旋噴樁成樁質量相關，為保證高壓旋噴樁的施工質量，本工程通過試樁，找出適合地質條件的施工參數，以指導施工。

1、初次試樁情況

我項目部新駐長沙地區，對該地區的地層缺乏深層的認識，且不具有三重管旋噴樁的施工經驗。我項目部按照原有的設計參數進行5根試樁，原設計參數如下：

（1）注漿管：提升速度15cm/min；旋轉速度12r/min。

（2）高壓泵（注水）：壓力25Mpa；流量85L/min。

（3）漿液壓力：5Mpa；流量90L/min。

（4）空氣壓力：0.5Mpa；流量2m3/min。

（5）水灰比：1：1。

（6）泥漿比重：1.48～1.50。

通過對每根試樁進行了動力觸探、垂直度等指標檢測，發現5根均不合格，出現以下問題：

（1）成樁垂直偏差過大；

（2）成樁直徑達不到900mm；

（3）成樁不連續，有斷樁現象，水泥量較少；

2、原因分析

（1）工人因操作不熟練、質量意識不強，未嚴格控制機位垂直度，造成成樁偏斜率較大；

（2）施工參數不合理，對地層缺乏針對性，使成樁直徑、效果達不到設計要求；

（3）機械存在故障，遇突發狀況處理不當，存在中途停機、斷漿的現象，造成成樁不連續、短樁、水泥含量少的現象。

五、制定對策

1、提高認識，加強質量意識教育

結合本工程地質條件復雜，地下水位較高等特點加強對所有作業人員的教育培訓頻次，形成制度，定期或不定期進行培訓，重點在提高作業人員的質量意識和機械操作技能，旋噴樁機的施工工藝以及安全知識。明確了現場技術負責人、操作人員、實驗員、領工員等的質量責任制度，并通過組織現場考試的方式對參訓人員學習情況進行了測試，達到加深記憶、鞏固效果的良好作用。

2、合理的施工參數

對原有試樁抽芯進行詳細剖析，根據地層變化制定相應的施工參數，進行二次試樁，找出合理的施工參數，以確保成樁質量。

（1）剖析試樁芯樣

（2）初次試樁結論

①-4.9m以上芯樣較完整，強度較高，透水性較小，總體能滿足止水要求；

②但-4.9m以上從開挖直觀檢查看出成樁直徑未達到900mm，氣、水壓力過小，未能完全切割土體，水泥漿液未能充分置換土體；

③-4.9m～-10m砂、圓礫層中成樁質量差，不能達到止水效果；

④-4.9m～-10m砂、圓礫層的滲透系數大，土體的透水性較強，深度越深，水頭壓力越大，水泥漿易流失，造成樁身質量差；

⑤-4.9m～-10m砂、圓礫層的透水性較強，地下水對早期還未凝結的樁身水泥的侵蝕造成樁身質量降低 ；

（3）參數的確定

根據初次試樁取芯的情況及結論分析，二次試樁將重點解決砂、圓礫層中樁身質量的問題，對原有的施工參數做以下調整：

①注漿管：提升速度12cm/min（砂、圓礫層8cm/min)；旋轉速度11r/min。

②高壓泵（注水）：壓力30Mpa；流量85L/min。

③漿液壓力：5Mpa；流量90L/min。

④空氣壓力：0.7Mpa；流量2m3/min。

⑤水灰比：1：1。(砂、圓礫層摻入水泥量2%的速凝劑）

⑥泥漿比重：1.48～1.50。

3、制定施工預案，保障旋噴樁正常施做

成立專門的機械維護小組，定期檢查機械的使用、維修、保養情況，以降低機械的故障率，并增強各個操作人員的協調與配合；制定旋噴樁施工預案，在施工過程中能及時解決因機械、人員造成的各種問題。施工預案如下：

（1）壓力不正常

①產生原因

A、安全閥和管路安接頭處密封圈不嚴而有泄漏現象。

B、泵閥損壞，油管破裂漏油。

C、安全閥的安全壓力過低，或吸漿管內留有空氣或密封圈泄漏。

D、塞油泵調壓過低。

②預防辦法及處理

應停機檢查，經檢查后壓力自然上升，并以清水進行調壓試驗，以達到所要求的壓力為止 。

（2）鉆孔沉管困難偏斜、冒漿

①產生原因

A、遇有地下埋設物，地面不平不實，鉆桿傾斜度超標。

B、注漿量與實際需要量相差較多。

C、地層中有較大空隙不冒漿或冒漿量過大則是因為有效噴射范圍與注漿量不相適應，注漿量大大超過旋噴固結所需的漿液所致。

②預防辦法及處理

A、放樁位點時應釬探，遇有地下埋設物應清除或移動樁鉆孔點。

B、噴射注漿前應先平整場地，鉆桿應垂直傾斜度探制在0.3%以內。

C、利用側口式噴頭，減小出漿口孔徑并提高噴射能力，使漿液量與實際需要量相當，減少冒漿。

D、控制水泥漿液配合比。

E、針對冒漿的現象則采取在漿液中參加適量的速凝劑，縮短固結時間，使漿液在一定土層范圍內凝固，還可在空隙地段增大注漿量，填滿空隙后再繼續旋噴。

F、針對冒漿量過大的現象則采取提高噴射壓力、適當縮小噴嘴孔徑、加快提升和旋轉速度。

（3）固結體頂部下凹

①產生原因

在水泥漿液與土攪拌混合后，由于漿液的析水特性，會產生一定的收縮作用，因而造成在固結體頂部出現凹穴。其深度隨土質漿液的析水性、固結體的直徑和長度等因素的不同而異。

②預防辦法及處理

旋噴長度比設計長0.3～1.0米，或在旋噴樁施工完畢，將固結體頂部鑿去部分，在凹穴部位用混凝土填滿或直接在旋噴孔中再次注入漿液，或在旋噴注漿完成后，在固體的頂部0.5～1.0m范圍內再鉆進0.5～1.0m，在原位提桿再注漿復噴一次加強。

六、二次試樁及效果檢查

二次試樁按照上述對策措施實施后，通過檢測發現二次試樁的成樁效果得到了良好的成樁效果，隨即按照此方案進行旋噴樁施工。該工程在后續基坑開挖過程中，止水帷幕沒有出現大的質量缺陷，起到了良好的止水、擋水效果，保證了土方工程的順利實施，證明該方案的施工參數是適合本工程地質條件的。

七、總結

從以上結果可以看出：旋噴樁施工質量得到了有效控制。這說明對策措施是行之有效的，現場實施也是十分有力的。通過本次試樁及對策設施，對旋噴樁施工有如下認識：

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關鍵詞：深基坑工程；方案策劃；施工技術；基坑監測

隨著我國城市化進程的加快，城市高層建筑數量日益增加，許多建筑的空間逐漸向地下開發，基坑開挖深度越來越深，對深基坑工程施工技術和質量安全提出了新的要求。深基坑工程是高層建筑重要的施工項目，主要包括地下室、設備室和停車場等項目建設，其施工質量是確保高層建筑整體結構安全的重要保障。但是，深基坑施工危險性較大，具有施工規模大、建設周期長、施工環境復雜等特點，在施工過程中需要穿越周邊建筑物及地下管道設施，同時還需要克服地下水量豐富、排水困難等施工難點，稍有不慎就會導致施工安全事故的發生，影響到工程后續的施工。因此，如何選擇深基坑支護方案就成為了工程人員面臨的難題。本文通過采用樁錨支護配合高壓旋噴樁的支護方式，有效解決了深基坑工程地下水量豐富、排水困難等施工難點，確保了深基坑工程的施工質量。

1 工程概況

某建筑工程，地上26層，地下1層，基坑東、北臨住宅樓，南、西面靠近市政道路?；娱_挖深度：東面7.4m、南面8.47m、西面6.5m、北面6.5m。

地質情況：基坑開挖涉及土層分布情況如下：①雜填土（0.6m～3.5m）、②1粉質黏土（0.8m～4.3m）、③細砂（1.3m～3.9m）、②2粉質黏土（0.0m～2.3m）、④中砂（0.9m～4.8m）、⑤礫砂（6.6m～8.9m）、⑥強風化泥質粉砂巖（0.40m～1.1m）、⑦中風化泥質粉砂巖。

地下水情況：上層滯水水位埋深0.40m～0.90m，水量一般；在細砂及中砂層含有潛水，潛水水位埋深7.00m～7.40m，水量較大。

2 方案策劃

2.1 工程難點

該大樓基坑施工時有以下難點：

（a）基坑最大開挖深度>8.0m，屬于一級重大危險源，施工難度大；

（b）工期緊，基坑周圍環境復雜（四周距離構筑物較近），對基坑支護結構的沉降與變形敏感度大；

（c）地下水量豐富，排水困難；

（d）本工程處于市中心，場地狹小，土方全部外運（白天禁止，只能夜間運輸），運土困難；

（e）土方開挖層含砂層，易造成流砂或管涌現象。

2.2 支護設計

（a）基坑支護：采用機械鉆孔灌注樁支護（約204根）。排樁φ800mm，樁凈距為300mm（樁外露長度為基坑開挖深度；錨固長度依據基坑開挖深度由淺至深分別為11.0m、12.0m、13.0m，且進入中風化巖層1.0m以上）。鋼筋采用HRB335，樁頂設置400mm×800mm的冠梁?；炷翉姸鹊燃墳镃25。在冠梁位置張拉1根φ28mm的二級鋼做錨桿，長度為15m（自由段6.0m，錨固段9.0m），錨桿水平傾角為10°，間距為1.1m。錨桿鉆成孔孔徑為110mm（圖1）。

圖1 排樁剖面

（b）基坑止水：采用高壓旋噴樁止水帷幕（約450根）（東西側2圈），樁徑為700mm，樁長伸至隔水層，樁身搭接為150mm，并在鉆孔灌注樁之間設置φ500mm的高壓旋噴樁（圖2）。

圖2 旋噴樁止水帷幕平面布置

2.3 基坑降水（管井降水）

（a）φ600mm管井，選用φ300mm的波紋管做井管，濾水管長度為3.0m；管井深入到透水層7m，比基坑深6m。

（b）基坑外側：沿基坑周圍離開挖邊坡上緣1.5m處設置，間距為20m～30m，共13個。

（c）基坑內外：坑內降水管井呈棋盤形點狀布置，共有12個。

（d）基坑內外設置7個水位觀測井（外側4個，內側3個）。

3 主要施工方案

3.1 施工流程

（a）排樁施工：場地平整樁位放線挖孔口、安護筒鉆機就位鉆孔清孔、驗孔放入鋼筋籠澆筑樁混凝土冠梁施工。

錨桿施工：鉆孔錨桿安裝壓力灌漿錨桿試驗錨桿張拉封錨。

（d）高壓旋噴樁施工：樁位放線引孔鉆機就位鉆進成孔下塑料套管高壓臺車就位插入注漿管，試噴漿旋噴注漿拔管及沖洗等。

（c）深井井點降水：井位放樣定位做井口、安放護筒鉆機就位、鉆孔井管制作吊放深井管與填濾料洗井安裝抽水設備及控制電路試抽水降水完畢拆除水泵、拔出井管、封井。

（d）土方開挖：土方分層開挖（每層開挖深度為1.5m）留設300mm采用人工開挖設置基坑內排水溝、集水井。

3.2 排樁施工

（a）工程采用反循環施工工藝進行鉆成孔，塔吊吊放鋼筋籠（在鋼筋籠外側設置混凝土墊塊），樁身主筋高度須達到冠梁頂部。

（b）澆筑混凝土時，導管與鋼筋保持100mm距離。開始澆筑混凝土時，管底至孔底的距離為500mm，并使導管一次埋入混凝土面以下0.8m余，在以后的澆筑中，導管埋深宜為4m。

（c）冠梁澆搗時按照設計圖紙預留錨桿施工的孔洞，錨桿采用后張法進行張拉、封錨。

3.3 高壓旋噴樁施工

（a）高壓旋噴樁在排樁施工完畢并達到設計強度后采用三重管進行施工，主要施工設備為：旋噴鉆桿（地質鉆）2臺、高壓臺車2套、空壓機2臺、漿液攪拌機2臺以及輔助設備。

（b）旋噴樁采用高壓水和高壓水泥漿雙高壓介質噴射切割土體，正常噴射時上下兩段樁的搭接長度控制在300mm，在高壓三重管上焊接標記，間隔距離為0.5m，確保旋噴樁的長度達到要求。

（c）高壓旋噴樁采用取芯檢測，并在取芯處采用灌水試驗檢測其滲透系數K（K

3.4 基坑降、排水

基坑內側的降水井在基坑開挖7d前開始抽水，到地下室滿足抗浮設計的要求后結束；基坑外側降水則在基坑開挖3d前開始抽水。在抽水的過程中，采用隔日、隔井的方法抽水。抽水排入基坑外排水溝，經沉淀池排入市政管網?；咏邓抵粱拥紫?.5m（并保持該水位）后，進行土方開挖。

3.5 土方開挖

在坑頂做散水處理，采用C20混凝土澆筑，寬度為1.0m，坡度為5%，并設置坡內截水溝，以防止雨水及施工用水流入基坑內。

基坑開挖采用3臺反鏟挖掘機分層分段開挖，12臺載重卡車夜間運土。自然地坪以下3m采用分層整體開挖，其下采用分段開挖，由西向東。

4 基坑監測

為確?；娱_挖過程中的安全，對基坑坡頂沉降、位移及地下水進行監測，監測頻率：2次/d。

4.1 基坑坡頂沉降監測

（a）預警值：當天最大沉降位移>2mm；連續3d沉降位移>1mm/d；累計沉降位移>40mm。

（b）設置27個觀測點，監測天數108d。

（c）監測結果：當天最大沉降位移為1.2mm；連續3d最大沉降位移為0.6mm/d；累計沉降位移為6.8mm。

4.2 基坑坡頂水平位移監測

（a）預警值：當天最大水平位移>3mm；或連續3d水平位移>2mm/d；累計水平位移>40mm。

（b）設置27個監測點，監測天數為108d。

（c）監測結果：當天最大水平位移為2.6mm；連續3d最大水平位移為1.2mm/d；累計水平位移為9.5mm。

4.3 地下水水位監測

（a）報警值：最大水位變化超出±500mm/d；累計水位變化超出±1500mm。

（b）設置7個水位監測點，監測天數為91d。

（c）監測結果：地下水水位當天最大變化值為±320mm/d；累計水位變化為±900mm。

5 結語

深基坑工程施工涉及的方面比較廣，是一項危險性較大的施工項目。因此，建設單位必須做好基坑工程的支護方案的選擇，加強施工過程中的質量監控力度，避免安全事故的發生，以確保工程項目后續施工的順利開展。本工程采用的樁錨支護配合高壓旋噴樁的方式，有效控制基坑內地下水水位的變化，確保了基坑及周圍環境的安全，并取得較好的經濟效益。

參考文獻：

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  紅崖山水庫是亞洲第一沙漠水庫，始建于1958年，經過一期、二期、三期擴建加固及除險加固，水庫設計總庫容9930萬m30 2010年12月啟動紅崖山水庫加高擴建工程設計，加高擴建工程建設的主要內容有:進行水庫清淤治理，利用清淤底泥建設庫區周邊防風固沙林，加高東、西壩體，改擴建輸水、泄水建筑物，新建庫尾防護堤，抬高恢復庫尾浸沒區耕地等。水庫加高擴建后，水庫總庫容1. 48億m3m，主要建筑物有大壩、溢洪道、泄洪閘及輸水洞等，水庫大壩最大壩高為17.1 m。工程等別為n等，工程規模為大型。主要建筑物大壩、溢洪道、泄洪閘及輸水洞等級別為2級。

 

2 工程地質

  工程區出露的主要地層有新生界第四系松散堆積物及新近系紅色砂巖、泥巖及古生代紅色、肉紅色粗?；◢弾r。紅崖山水庫的壩址區、水庫區主要出露全新統沖洪積層。

  工程區50年超越概率為10%時地震動峰值加速度為0. 1588，地震動反映譜特征周期為O. 55s,地震基本烈度為珊度，區域構造穩定性較差。紅崖山水庫在發生烈度為珊度地震時壩基局部存在地震液化危險性，地震液化主要發生在東壩2 + 920一6+ 600段壩基局部飽和細砂、中砂層中。

  泄洪閘位于東壩3 + 033處。在泄沖閘底板布置有鉆孔ZK21，孔深20. 30m，其中0一1. 9m人工漿砌塊石底板，1. 9一6. 1 m細砂，6. 1一20. 30m中砂。鉆探期間庫水位比泄沖閘底板高4. 17m，閘基處于飽和狀態。4. 2 } 4. S m細砂、中砂標貫實測錘擊數5一8擊。根據3. 1一3. 5m細砂試驗資料:粘粒( }  0. 005 mm)含量13.4%，粉粒( 0. 0750. 005 mm)含量49.1 %，其余為砂粒(20. 25 mm )，曲率系數3. 60，不均勻系數68. 5，垂直滲透系數:0. 88 x 10-5 cm/s，飽和狀態慢剪C值:58.7KPa,  cp值:18012'，飽和狀態的壓縮系數0. 22MP。一’，壓縮模量8. 84MPa}

  根據12. 0一18. 0m中砂試驗資料:含礫(602mm) 12.9%，含砂(2一0. 25mm) 84.5%，含粘粒(鑒0. OOSmm)2. 6%，曲率系數1. 29，不均勻系數3. 21，干密度1. 80g/cm3，自然休止角30055'，垂直滲透系數約10. 88  x 10 -2 cm/s，臨界水力坡降1 .12。

  根據閘基細砂、中砂顆分資料:小于Smm顆粒含量的質量百分率均大于90 %，遠大于30% ;其中粒徑小于0. OOSmm的顆粒含量質量百分率均為。，小于17%;且閘基均位于地下水位以下，初判為液化土，依據《水利水電工程地質勘察規范》(C B50487-2008)附錄，閘基ZK21號孔液化判別標準貫人錘擊數判別成果見表1

3 泄洪閘閘基地震液化處理措施

3. 1地基處理方案優選分析

  根據現有文獻及工程實例砂土地基液化的處理方法主要有:強夯法、振沖法、砂樁擠密法、碎石樁排水法、換填法、圍封法以及注漿法等方法。

  (1)強夯法是為提高軟弱地基的承載力，用重錘上升一定高度后下落夯擊土層使地基固結的方法。又稱動力固結法，利用起吊設備將重錘(1040t)提升到一定高度(10 } 40m)使其自由下落，使重錘以一定的沖擊能量作用在地基上，依靠強大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層，克服土壤顆粒之間的阻力，從而提高土壤強度，提高土壤密實度，從而提高抗液化能力。強夯法適用于處理砂土、碎石土、低飽和度的粉土、鉆性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。

  (2)振沖法是振動水沖法的簡稱，利用振沖器強烈振動和壓力水灌人到土層深處，使松砂地基加密，或在軟土層中填人碎石等無凝聚性粘粒形成強度大于周圍土的樁柱和原地基土組成復合地基，提高地基強度的加固技術，是一種快速、經濟、有效的方法。振沖法具有振動影響范圍不大、機具較簡單、不需固結時間、費用低等優點。適宜于加固砂土及粘粒含量少于10%的粉土地基。

  (3)砂樁擠密法主要通過振動、沖擊和擠實作用，減少土壤顆粒之間的間距從而增加被加固土層的密實度，進一步降低地基液化的可能性。

  (4)碎石樁排水法是在砂層中設置豎向排水體，此方法比水平方向的排水路徑短，且砂層的排水速度加快，地震振動時減少飽和砂層內孔隙水壓力，從而消除液化可能性。此方法適用于具有較大厚度飽和砂層且埋藏較深的地基，以及在強震地區中經密實處理后仍難以達到臨界密實度要求的地基。

  (5)換填法是指將基礎底面范圍內的軟土清除，用其他性能穩定和無侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層回填并壓實至要求的密實度。從而改變地基的承載力特性，提高抗變形和穩定能力。根據工程實踐表明，采用換填法有許多優勢:所需機械設備簡單、取材容易、施工方便、快速等。換填法適用于淺層地基處理。

  (6)圍封法是利用板樁等方法將建筑物發生液化的砂層四周進行圍封，阻礙密封外側的液化砂層對區域內砂層的影響，從而減少地基中砂土液化的可能性。起到消除或減輕地基液化破壞的作用。

  (7)注漿法是水利工程中常用的方法，此方法是將某些能固化的漿液通過一定的管路均勻的注人軟弱土層地基的裂縫或孔隙中，以填充、滲透和擠密等方式，驅走土顆粒間的水分和氣體，并迅速填充土層中空隙部分，硬化后將弱化土壤與砂漿膠結成整體，以達到改善巖土介質的連續性、完整性和物理力學性進而降低巖土滲透性、減少巖土變形及提高其承載力。

  通過對以上砂土地基地震液化處理方法的理解和以往工程經驗的總結，由于本工程對原泄洪閘底板及側墻不予拆除，且液化層埋深較深，根據對本工程閘基地震液化分析、現狀閘基及閘底板結構情況，采用強夯、擠密、振沖、換填等方法不適宜本工程，故本工程閘基地震液化處理措施采用高壓旋噴樁圍封法，用擋土結構來圍堵邊界并阻止后期變形，防止地震液化發生。

3. 2 泄洪閘閘基地震液化處理措施

  本工程高壓旋噴樁圍封法設計樁徑為1. 0m，單樁深度20 m，樁距為1. 0m，雙排布置，排距0. 8m,排間梅花型布置，有效搭接厚度不小于20cm;布置范圍為泄洪閘閘室段上、下游各延伸約llm處，左右側以現狀邊墩外側為控制進行圍封網格布置，網格縱向間距均為lOm，橫向間距約為8m，泄洪閘地基處理高壓旋噴樁孔位平面布置圖見圖1。   

高壓噴射注漿法是采用鉆孔將裝有特制噴嘴的注漿管下到預定位置，然后用高壓泵將漿液輸送到指定位置，所用灌漿材料，主要是水泥和水，一般會加人少量外加劑?？筛鶕枰尤诉m量的外加劑及摻合料。

  在高壓噴射注漿時，根據環境和工程需要確定所采用的水泥品種和標號，通常宜采用強度等級為42. 5級的普通硅酸鹽水泥，如若使用其它型號水泥注漿需要符合設計許可。高壓噴射注漿一般常用純水泥漿液，但在一些特殊地質狀況或工程有特殊要求時，根據工程的需要，通過現場注漿試驗論證，確定所需要的不同類型漿液。根據需要可在水泥漿液加人粉細砂、粉煤灰、早強劑、速凝劑、水玻璃等外加劑。

  高壓噴射注漿法施工用主要設備機具有:地質成孔設備，攪拌制漿設備，供氣、供水、供漿設備，噴射注漿設備，控制測量檢測設備。

4生產性試驗及施工參數的確定

  生產性試驗于2016年5月1日~15日完成，樁編號為CPSY-1 ， CPSY-2，CPSY-3，其中CPSY-1， CPSY-3為一序孔，CPSY-2為二序孔。通過生產性試驗驗證物質組成、顆粒級配，熟練并掌握旋噴樁施工方法、工藝流程、技術參數、質量檢測等作業要求。目的是確定滿足設計要求的水泥慘量、水泥漿的配合比及水泥漿的比重;確定機械性能能否滿足生產要求;確定合適的提升速度、旋轉速度等施工技術參數。成樁14d后對試驗樁進行了開挖、實測了樁徑，結果滿足設計要求。6月1日-8日邀請第三方對單樁垂直、水平極限荷載、最大抗壓強度、彈性模量、干密度、滲透系數、平均抗折強度等參數進行了檢測，成果見表2。

  試驗樁施工完成28d后進行抽芯取樣，采用XY-1 A-4型鉆機、單動雙管取樣器鉆取硅芯，

每根樁取1組試樣，上述試驗于6月17日完成，6月10日~13日現場進行了滲透試驗，生產性試驗性旋噴樁檢測結果見表2   

試驗樁檢測結論:單樁垂直、水平極限荷載分別為600KN } 32KN;抗壓強度大于8. OMPa，彈性模量在1000一8000MPa，干密度在1. 62. Og/cm3，滲透系數在10 -5一10 -} cm/、之間，滿足設計要求，平均抗折強度在1. 36一1.73MP。之間。因此該成樁工藝在該場地是適宜的、可行的。

  通過生產性試驗，選定如下參數進行旋噴樁正式施工，泄洪閘旋噴樁施工技術參數見表3，主要施工工藝

  (1)鉆機時樁位需按設計精確定位，其偏差小于SOmm，同時應做水平校正。

  (2)所鉆的成孔其偏斜率小于1. 5%

  (3)當旋噴管伸人到設計的深度后，并且提前按要求的水灰比制備好漿液，并以轉速8次/min原地旋轉噴嘴。采用邊旋轉邊提升噴嘴的方法，以70 } 80 m3/min注漿量自下而上注人水泥漿液;注漿壓力為25一30MPa;噴嘴提升速度2025 cm/min。

  (4)施工中水泥漿液需要用過濾裝置嚴格過濾，按噴嘴直徑大小設置兩道過濾程序，在水泥漿液攪拌罐中設置一道過濾網，在吸管尾部設制特制過濾器過濾，并按規定定時清洗。

  (5)水泥漿液一般不提前配用，需要隨配隨用，在旋噴作業過程中不能停頓，需要連續不停攪拌。

  (6)在旋噴作業過程中，拆卸注漿管節后，需重新進行旋噴作業時，其搭接長度需小于0. 3m}

(7)在完成旋噴作業后，需不間斷將冒出地面的水泥漿液回灌到樁孔內，直到樁孔內的漿液面不再往下沉為止。   

(8)旋噴樁質量檢測

    ①用標準試模采集冒漿試樣，供室內28d標準無側限抗壓強度試驗;

    ②在成樁后7d內，在距旋噴注漿孔中心D. 15 } 0. 2m左右，間隔一定深度作一個標準貫人N值;

    ③隨掃L選擇一處做荷載試驗在成樁后齡期28d的現場單樁和復合地基上。

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【關鍵詞】除險加固;水庫副壩

1.高壓噴射灌漿質量檢測結果

“塌坑高壓噴射灌漿結束后，安排抽檢孔兩個，檢查結果如下：

（1）土層總厚度21.5~21.6m，取樣呈硬塑一可塑狀態，上部土體取樣為松散樁，局部見有水泥漿含量較高的柱，但比重較低；以下土體較好，取土樣呈柱狀或硬塑狀。

（2）中部砂及所夾土層厚7.9~11m，取樣可見砂層多為松散狀態，很少或沒有水泥漿，僅局部段（0.1~1.9m）見柱狀巖芯：所夾土層為可塑狀態，未見水泥漿。

（3）卵石層位于深度29.4~32.6m以下，卵石含量65%~75%。一般粒徑5/-7cm，未見水泥漿。

從1#坑質量檢查的芯樣看，壤土層水泥含量少，結石或膠結不均勻，干燥后呈塊狀或碎塊狀，局部呈灰褐色，有的局部為原狀壤土塊；砂層中、上部有的能見到較好的結石芯柱，有的雖呈碎塊但膠結明顯：下部砂層為粗砂，膠結不良，灰色水泥含量很少，多呈碎塊或散粒狀；有的卵礫石表面附有一薄層水泥皮。2#塌坑高壓噴射灌漿質量檢查孔共布設8個，其中兩個（距樁中心0.2m）所取芯樣水泥含量較高，其他檢查孔除上面10m外，其下部所取芯樣水泥含量偏低，尤其先期布設的四個檢查孔（距樁中心0.3m），中部水泥含量減少，水泥結石多為碎塊狀或散粒狀，下部芯樣均為原地層或局部少量縱向貫通縫隙水泥填充物，后經測斜，認為鉆孔在不同深度已斜出旋噴體。在壤土層所取芯樣中，有5個檢查孔芯樣是水泥含量小高或膠結較差，其他較好芯樣中比重較輕的較多。

壤土層里含水泥漿少的原因主要是由于上部壤土層塌陷，形成很多裂隙，高噴施工時，裂隙在高壓漿、水、氣作用下聯通，造成漿液沿裂隙問四周串走，并冒出地面，形成冒氣、冒漿現象（在1#坑先期施工的96孔中，有40個孔發生串孔冒氣、冒漿，占總工程量的42%），而不能起到高噴原理中，高壓水氣切割周圍地層，與此時注入的水泥漿液強制混合，在地層中形成具有一定強度的固結體，以達到加固改善地層的目的。2#塌坑比1#塌坑檢測結果較好的原因，認為主要是因為2方塌坑只是發生沉陷，拉裂地層的程度比l#塌坑弱的多，裂隙的發育程度要小，而且地層沉陷量不大；而l#塌坑則不同，其壤土層下沉5、6m、地層錯位而形成塌坑，裂隙發育程度大，在開挖到標高119m高噴工作平臺時發現大量裂縫，最大裂縫150mm，表層壤土大部呈軟塑狀。地層裂隙多、錯位、呈軟塑狀是造成高噴效果不理想的主要原因。

2#塌坑較好的芯樣比重較輕，內沒有或少有壤土或砂顆粒，分析原因主要是高壓水流將壩體裂縫周圍小范圍掏空，掏空空間被水泥浮漿填充凝固后的結果。

2001年5月1日原2#塌坑段發生4#塌坑，對塌坑段進行了開挖，開挖深度為15扭，在原2#塌坑所做高噴灌漿處，較少見到連續高噴樁體或大的水泥結塊，且所見到的連續高噴樁體直徑也較小。未能在壩體壤土層中形成連續旋噴墻，就不能較好的增加上體的抗剪強度，只是局部混有水泥或結塊，對以后混凝上防滲墻施工時增強孔壁抗坍塌能力所起作用不明顯，這也能說明高噴對于裂隙較多地層的處理效果不很理想。

在副壩高壓旋噴防滲墻右端與混凝土防滲墻連接段施工時，對高壓旋噴防滲墻開挖情況看，在沒有裂隙或裂隙很少的地層（與沉陷、坍塌段同在副壩，砂層以上地質條件相同）高噴效果較好，能夠連續成墻，且水泥漿很好的與地層顆粒進行了混合，高壓旋噴墻強度很高，達到了預期目的。

在1#塌坑和2#塌坑高壓噴射灌漿處理后，在塌坑范圍內進行的混凝土防滲墻施工中，1#和2#塌坑在卵石層和基巖內都發生多次漏漿，尤其在2“塌坑影響段施工時，槽孔多次漏漿引起了第四次塌坑。

2.振沖碎石樁加密效果的檢側

2.1 3#塌坑振沖加密的檢測

對3#塌坑振沖加固的效果檢測共布設9個點，樁體3個點，樁間土6個點。在樁間土的6個檢測點中有2個是振沖加密處理前所做，以便與振沖加密后的結果進行對比。

2.1.1 3“塌坑3根振沖樁的檢測

3根振沖樁檢測采用重11型動力觸探，動力觸探擊數平均值為16，1。拋除因檢測期間天氣寒冷的擊數較高的從工作平臺算起向下30~40cm的土層，其它段3根樁體擊數平均值分別為16.3擊、16.2擊和巧，8擊，均大于設計要求的10擊。

2.1.2 3#塌坑樁間土加密效果檢測

在振沖加密處理前的2個勘察孔，壤土為軟塑-可塑，標貫擊數5-23，平均9.3擊，而處理后壤土為可塑，標貫擊數9碑8，平均14.8擊；砂層在處理前，上部中、細砂層是松散一稍密，下部粗砂為稍密~中密，最大標貫擊數28，平均224擊，而處理后上部中、細砂層是中密一密實，下部粗砂為密實，最大標貫擊數62，平均448擊。振沖前粘性土干密度1.57-173g/cm3，振沖后粘性土干密度158-1.73 g/cm3：砂層由于鉆探未取得原樣，無法得到相對密度，根據標貫平均值44.8擊經桿長校正后的31.4擊，按《工程地質手冊》得砂土的相對密度不小于0.67。

2.1.3對3#塌坑振沖加密效果的分析

在施工過程中，由于塌坑含水量高，土質松軟，進場設備移動困難，但經過振沖處理后的作業面，施工設備能在作業面隨意移動。而在振沖過程中，樁體周圍土體出現大面積下沉，有些下沉量達100-380cm。這些說明壩體得到了很好的擠密加固。

通過檢測數據分析，地基土經振沖加密后，壤土和砂層強度都有明顯提高，尤其是漏失嚴重的砂層強度提高了1倍，這與每米振沖進尺擠入0.91方碎石是密不可分的，從而提高了地基的整體的密實度和抗剪強度，為以后防止混凝土防滲墻施工上部地基坍塌提供了安全保障。從現開工的3“塌坑的混凝土防滲墻施工情況看，振沖段進尺比其它原狀地段進程緩慢也證明振沖效果較理想。

2.2 4#振沖加密的檢測

對4#塌坑振沖加固的效果檢測共布設24個點，樁體18個，樁間土6個。單個樁體檢測深度10m。在樁間土的6個檢測點與振沖加密處理前進行比較，以確定其加固效果。14#塌坑18根振沖樁的檢測18根振沖樁采用SH-30型沖擊鉆進行重型動力觸探檢測方法。從探檢測數據分析看，所檢測的振沖樁0.0-0.5m錘擊數小于10擊，0.5m以下錘擊數大于10擊。

通過檢測數據分析地基土經振沖加密后粉土和砂層強度都有明顯提高粉土從軟可塑狀態提高到硬可塑狀態，砂土從稍密狀態提高到密實狀態。由此可知，進行振沖處理后粉土和砂土的加固效果是非常明顯的。尤其是砂層強度提高了2倍，從而提高了地基的整體的密實度和抗剪強度，為以后防止混凝土防滲墻施工上部地基坍塌提供了安全保障。

在3#和4#塌坑段進行的防滲墻施工時，發現壤土和砂層滲漿，滲漿原因分析是由造孔泥漿沿振沖樁滲透流失引起。并且在鉆孔鉆鑿振沖樁時孔斜很難掌握，糾偏時間相對較長。由于4#塌坑發生時，3#塌坑還沒有進行防滲墻施工，所以4#塌坑振沖樁施工仍按3#塌坑施工方法進行。

【參考文獻】