公路基礎(chǔ)工程施工中的高噴灌漿施工技術(shù)探析

寇軍輝 岳中清

摘 要： 由于軟土地基在我國分布較廣，在公路工程建設(shè)需要找到處理軟土地基的好方法。高噴灌漿施工技術(shù)具有多種技術(shù)優(yōu)點，適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)粘土，粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土等地基，在公路地基處理中應(yīng)用較具優(yōu)勢。本文對該技術(shù)的特點進(jìn)行介紹分析，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞： 公路；基礎(chǔ)工程；高噴灌漿

引言：高壓噴射注漿技術(shù)是加固土層并提高其防滲能力的新技術(shù)，它是利用鉆機(jī)將鉆桿鉆到土層預(yù)定深度后，將鉆桿緩慢向上提升，與此同時，裝在鉆桿底部的噴嘴將高壓水泥漿高速噴出，以其射流攪動土體，使?jié){液與崩潰的土體混合凝固。鉆桿提升過程中若同時旋轉(zhuǎn)，則稱旋噴注漿，其所形成的固結(jié)體呈圓柱形；若鉆桿不旋轉(zhuǎn)則稱定噴、其所形成的固結(jié)體里呈板墻形。兩種固結(jié)體及共在土層中形成的連續(xù)墻都具有加固土層、防止?jié)B透的能力。

一、概述

1968年，日本首先把高壓噴射注槳技術(shù)引入土木工程，當(dāng)時稱CCPI法。至今，他們用高壓噴射技術(shù)已在數(shù)以千計的地基加固和防滲堵漏工程中取得了良好的效果，并且開發(fā)了新的SSS—MAN施工法，它是利用小型超聲波測定器和處理超聲波檢測器信號的微型電子計算機(jī)來檢測地下旋噴成樁情況，并繪出圖形來。日本旋噴深度已超過75m，成校直徑已達(dá)6m。

我國從70年代引進(jìn)旋噴法，經(jīng)過消化、改進(jìn)后，迄今已在百余項工程中進(jìn)行了試驗和應(yīng)用，取得良好成果。至今已開始在旋噴樁內(nèi)加鋼筋、加砂和采用于噴水泥工藝以提高校體強(qiáng)度和抗剪能力。

二、高噴灌漿技術(shù)在公路地基施工當(dāng)中的優(yōu)勢

（1）可以在很大程度上降低土體本身的壓縮性，高噴灌漿主要是用來降低土體壓縮的變形量，或者對土體的側(cè)向位移進(jìn)行降低從而使得地基產(chǎn)生下沉的現(xiàn)象，并且可以在孔中的任何一段范圍內(nèi)進(jìn)行有效施工。（2）高噴灌漿通常情況都是采用水泥漿來進(jìn)行注漿施工，對環(huán)境和地下水的污染程度方面相對較小。（3）高噴灌漿利用改變工藝以及漿體本身的材料可以使土體的滲透性或者強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)，從而形成良好的滲透性。（4）在一定程度上改良土體地基自身的強(qiáng)度特性，從而促進(jìn)土體自身抗剪程度的大幅度提高。與此同時，地基的承載能力會隨著土體強(qiáng)度的改良而逐漸提高，這就起到了加固斜坡穩(wěn)定性的目的，盡可能的降低涌土出現(xiàn)的頻率。水泥漿液可以在高噴灌漿的規(guī)定范圍內(nèi)對準(zhǔn)確的位置進(jìn)行制定噴射，這就極大的避免了浪費水泥漿液的情況出現(xiàn)。（5）高噴灌漿也使用了靜壓樁，對細(xì)微黏土的注漿加固困難進(jìn)行了有效改善。此外，采用高噴灌漿也對松散的沙地地基進(jìn)行有效加固，防止地基出現(xiàn)液化的現(xiàn)象的同時，也可以提高土體的抗震動荷載能力。土體本身的透水性能也能在很大程度上得到改善，并且在對土體實施加固措施的基礎(chǔ)之上，改善土壤本身的透水性能，最大程度的發(fā)揮防水帷幕的作用，極大地降低了滲水、管涌、流沙等現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率，從而在一定程度上保證了建筑工程的整體施工進(jìn)度和質(zhì)量。

三、公路基礎(chǔ)工程施工中高噴灌漿施工技術(shù)的具體應(yīng)用

1 工程案例

某公路工程的循壞水泵房井的長度是38m，寬度是38.7m，高度是17.2m，工程所處的地質(zhì)是典型的軟土土層，施工方?jīng)Q定采用高噴灌漿技術(shù)，以高壓旋噴樁來加固地基，總共設(shè)置噴樁294個鉆孔，每個鉆孔的進(jìn)尺長度是417m ，旋噴加固樁有294根，整個工程的建設(shè)施工周期是70d。

2 地基加固方案的設(shè)計

對于該工程中的軟土地基加固，采用的是深層攪拌樁方法。在實際的施工過程中，泵房靠近海域的石層藏深較深，如果地基基坑挖掘到地下5.5m左右，出現(xiàn)3～7m厚度的塊石層，那么就不能再進(jìn)行深層攪拌，對這一問題的解決，需要施工單位的技術(shù)人員采用全新的加固方案和相應(yīng)的防護(hù)措施，安排5排旋噴樁設(shè)置在泵房的臨海塊石層較多的區(qū)域內(nèi)，這5排旋噴樁之間的距離是1.8m為合適，孔距也是1.8m，旋噴樁的直徑設(shè)計是1.2m，長度是8m，復(fù)合地基承載力的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是17t/m。依據(jù)工程實際的挖掘狀況來看，需要對旋噴樁在每個泵房的安裝數(shù)量進(jìn)行確定，總共有294根，其中1號井有138根，2號井有29根，3號井有127根。在對高旋噴樁灌漿的不同類型進(jìn)行優(yōu)缺點對比之后，工程單位最后采用最新的二重管法來實施高壓噴樁技術(shù)，以起到加固地基的作用。

3 施工工藝

該工程中，公路基礎(chǔ)施工所采用的施工方法就是高壓漿泵，它具有一系列的優(yōu)勢特點，其中就包括壓力高、流量大等等，它所應(yīng)用的重點就是可以對工程起到很好的加固和防滲作用，相對于二重管法的漿壓來說，它的適用性更強(qiáng)，使用范圍更廣。在實際應(yīng)用中，高壓漿泵是不需要采用高壓水的，返漿量也很小，所出現(xiàn)的射漿流量和壓力也可以依據(jù)于地層的實際狀況進(jìn)行靈活有效地調(diào)整，同時在這一過程中也可以保證樁體自身質(zhì)量良好，可以更好地為施工提供服務(wù)。它的聚義工藝參數(shù)為：提升速率是10～20cm/min；泥漿壓力是30 MPa；泥漿漿液的密度是1.52～1.60之間；漿液的量大小是20L/min；空氣含量是60～80m3/h；氣壓大小是在0.7～0.8MPa之間。

4 檢測方法

一般來說，在工程施工期間或者是施工完成之后，要有專門的技術(shù)人員對工程的關(guān)鍵施工部位進(jìn)行檢測，主要是為了確保旋噴工程的質(zhì)量良好，檢測的內(nèi)容主要是對旋噴樁實施靜載壓板測試或者是開挖測試。首先要對7—A旋噴樁進(jìn)行開挖測試，開挖樁的樁頭直徑是1.4 m，然后再對7—E旋噴樁的施工進(jìn)行開挖檢測，開挖所選擇的樁頭直徑大小是1.7 m，經(jīng)過檢測可以發(fā)現(xiàn)，這兩種漿體的水泥含量都不存在夾塊現(xiàn)象，而且它的質(zhì)地也十分地均勻。

5 靜載壓板檢測

對于靜載壓板的檢測，工程單位在2號泵房旋噴區(qū)域設(shè)置了一個靜載壓板的檢測站，在3號泵房旋噴區(qū)域也設(shè)置了一個靜載壓板檢測站，這兩個檢測站點實質(zhì)上都屬于4樁復(fù)合基地。承壓板的面積設(shè)計是2號泵房區(qū)WX—5—6檢測站的面積是4.84m2，即2.2m×2.2m；而3號泵房區(qū)YZ—5—6檢測站的面積則是4.84m2，即2.15m×2.25m，這其中的加載值是340kPa，即170×2，承壓板的面積設(shè)置是符合工程實際所需的。

四、結(jié)語

綜上所述，高噴灌漿的施工技術(shù)具有施工占地面積少、造價相對低以及開挖量相對較少的特點，被廣泛應(yīng)用在公路施工過程當(dāng)中，可以有效的解決公路地基在施工過程當(dāng)中產(chǎn)生的困難，并且可以極大的提升工程的施工質(zhì)量以及施工效率，從而提升工程的整體效益。因此公路地基的施工人員要進(jìn)行不斷探索以及引進(jìn)先進(jìn)的施工技術(shù)，對施工的新材料以及新技術(shù)進(jìn)行不斷創(chuàng)新利用，促進(jìn)我國公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

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