高压旋喷桩技术加固软土地基设计与施工

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1、第8卷第1期石家庄铁路职业技术学院学报VOL.8No．12009年3月JOURNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGYMar.2009高压旋喷桩技术加固软土地基设计与施工1）2）3）史珉钰皮泉江张永强1）（山东省筑港总公司山东青岛2660322）3）内蒙古滨海投资股份有限公司内蒙古呼和浩特010055天津市勘察院天津300191）摘要：高压旋喷注浆技术是一种常用的地基处理技术，以设备简单、施工方便、易于解决困难地基和复杂的工程技术问题、无环境污染等特点

2、在我国应用较为广泛。结合典型实例介绍单管高压旋喷法在软土地基处理中的设计与施工方法，具有一定的实际指导意义。关键词：高压旋喷桩单管法设计施工中图分类号：U213.1文献标识码：A文章编号：1673-1816(2009)01-0032-051引言高压喷射注浆法始创于日本且始终保持着领先地位，先后向欧美和亚洲许多国家做出了技术输出，带动了美国、德国、泰国、新加坡等国家高压喷射注浆技术的发展；我国是仅在日本之后研究开发和应用都较早的国家，1972年开始试验研究，70年代中期开始用于实际工程的设计施工，高压喷

3、射注浆技术在我国应用较广，解决了一批其它施工方法难以解决的困难地基和复杂的工程技术问题，在我国已成为一种常用的地基处理技术，列入现行国家标准《地基与基础工程及验收规范》和国家行业标准《建筑地基处理技术规范》中。高压喷射注浆法目前被较多工程应用于增加地基强度的桩基础；提高地基承载力、减小拟建物的地基沉降的旋喷桩复合地基；基坑的止水防渗墙、基坑支护墙，防止基坑底部隆起的基坑工程；已有建筑物地基补强加固扶正纠偏工程；固化饱和粉土及砂土，防止地震液化；河堤和水池的防渗及坝基防渗；地下连续墙补缺及钻孔灌注支护桩

4、间补缺防渗帷幕等等。高压喷射注浆设备简单、体积小、占地少、高度仅为3.0～4.0m，能在狭窄和低矮的现场施工，可在不停止生产运营及不中断吊车运行的厂房车间内施工，施工中无振动、无噪音，不会对周围建筑物带来振动影响和对周围环境产生噪音公害，特别是单管旋喷注浆法可将设备靠近距现有建筑物30cm处施工。在空间狭窄净空低的场地施工具有独特的优越性。高压喷射注浆法常用的有单管法、二重管及三重管法，本文仅就最常用的单管旋喷法进行介绍。单管旋喷注浆原理就是利用钻机把带有喷嘴的注浆钻管钻进至预定土层深度后，以20～4

5、0MPa的压力将水泥浆液从喷嘴中喷射出来，形成能量强大的喷射流体，冲击破坏土层。当能量大、速度快和脉动状的射流动压力大于土层结构强度时，土颗粒从土层中剥落下来，一部分细颗粒随浆液冒出地表，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等的作用下，与浆液搅拌混合，按一定的浆土比例和收稿日期：2008-11-04作者简介：史珉钰（1962-），男，高级工程师，研究方向岩石工程设计与施工。32第1期史珉钰，等高压旋喷桩技术加固软土地基设计与施工质量大小，有规律的重新排列，浆液凝固后在土层中形成一个水泥固结体。旋喷时加

6、固范围是以土体切削破坏的喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。在圆柱体的横断面上土粒按重量大小有规律地排列起来，小颗粒在中部居多，大颗粒多在外侧或边缘部分，形成了浆液主体、搅拌混合、渗透和压缩等部分，经过一定时间便凝固成了强度较高的固结体。单管法旋喷桩固结体基本性状有以下几方面：一是形成桩径较大，一般粘性土为Φ＝500～800mm，砂土Φ＝500～1000mm，根据土的密实状态其形成桩径不同，按标准贯入试验锤击数的大小，可初步确定加固体的直径；二是固结体重量比原状土有所变化，一般粘性土固

7、结体比原状土重量小10%左右，砂土固－6－7结体重于原状土10%左右；三是防渗性强，粘性土中形成的固结体渗透系数可达10～10cm/s，－5－6砂性土可达10～10cm/s；四是强度高，粘性土和砂土固结体的最大无侧限抗压强度可分别达到3～8MPa和10～20MPa（均采用强度32.5级普通硅酸盐水泥），单桩竖向极限承载力可分别达到500kN和800kN，高压旋喷桩处理地基后完全可以满足各种建筑物对地基的强度、地基的沉降变形和稳定要求。2工程概况某办公楼为砖混结构，采用条形基础，基础宽度1.0m、1.5

8、m、1.9m，基础底面处平均压力为100kPa，基础底面处标高为－1.1m，埋置深度为1.0m，场地地表平均标高为－0.1m。场地工程地质条件：①层素填土，褐色，松散状态，新近填土，厚度1.0～2.3m；②层粉质粘土，灰黄色，饱和，软塑状态，厚度1.2～1.5m；③-1层淤泥质粉质粘土，灰色，饱和，流塑状态，厚度11.8～12.0m；③-2层粉质粘土，灰色，饱和，可塑状态，揭示厚度1.20m。各层土的物理力学指标及旋喷桩侧摩阻力特征值见表1。表1各层土物