高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護中的應用

張楊

【摘要】在高層建筑設計及建設中，基坑開挖與支護是非常重要的環節，其應的用對建筑工程質量的保證十分關鍵。本文全面講述了高壓噴射注漿法，并通過工程實例詳細描述了該法在工程中應用的優越性，隨著該法在深基坑邊坡支護中的廣泛應用，將會呈現出越來越成熟的趨勢，發展前景非常好。

【關鍵詞】高壓噴射注漿法；深基坑；邊坡支護

高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護技術中是一種較為成熟的支護手段，目前在很多深基坑支護中都得到了廣泛應用。在地下水處理過程中，傳統方法是在基坑中修建集水井，然后通過水泵將水抽出來。但是隨著基坑開挖深度的不斷增加，地下水水位也不斷下降，周邊建筑物開始出現開裂、下沉等問題，此外，砂層分布地段流砂、管涌等問題也比較普遍。因此，我們必須利用更加先進的技術，從最大程度上減少以上情況的出現。

1、高壓噴射注漿法的主要特點

1.1 施工簡便

與其他錨噴加固技術相比，不管是從工作原理上來看，還是從施工過程上來看，高壓噴射注漿法都是非常簡便的。從整體上來看，在實際施工過程中，只需要在地基土層中開挖直徑在50～300mm之間的小孔，然后利用高壓噴射機械注射水泥漿，通過一段時間的作用以后，鉆孔周圍就會形成直徑在0.4～4.0m之間的固結體，通過這種方式達到預期的支護效果。可見，高壓噴射注漿法的施工是非常簡便的，還可以在很多施工環境中適用，施工機械也非常簡單。

1.2 任意角度的噴射注漿

傳統邊坡噴漿的方向為垂直，這主要是因為水泥漿存在液態性特點，其他角度的施工都會對掛漿效果帶來影響。在高壓噴射注漿施工過程中，因為水泥漿噴射的壓力比較大，需要在鉆孔內施工，水泥漿可以向任意角度進行注漿，也不會出現流漿的問題，不僅可以節省大量原料，同時還能滿足不同的邊坡要求。在具體工程建設中，高層建筑深基坑邊坡以傾斜角度和垂直角度為主，利用傳統支護技術很難對支護質量進行保證，而利用高壓噴射注漿法就可以很難的滿足工程要求。

1.3 固結體形狀控制方便

很多建筑工程對邊坡固定的要求不同，這些要求往往可以利用固結形狀的控制來調節。固結體形狀易于控制是高壓噴射注漿法的重要特點之一。在工程建設中可以利用速度的提升一級旋噴速度的調整得到不同的固結體形狀，例如利用旋噴法施工，噴嘴可以一邊噴射一邊旋轉，使固結體形成出圓柱的形狀。這種施工方式主要在加固地基中應用，可以有效提高地基的抗剪強度，同時土變形性質也可以得到改善，形成閉合帷幕，對地下水流和流沙進行阻擋和治理。完成旋噴施工以后，會在地基中形成圓柱體，我們通常稱其為旋噴樁。

2、工程實例

本文利用工程實例來說明高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護中的應用。

2.1 工程概況

某酒店為工作、餐飲、娛樂為一身的綜合大酒店，其工程總體建筑面積是73338㎡，占地面積為9600㎡。工程主樓地上和地下分別為30層和2層，深基坑開挖的深度為13m，局部深度達到15m。基坑底邊線與南側賓館之間的距離為10m，西側與繁華路段相距15m，北側正在規劃一條步行街。場地的巖土層主要為巖土，其結構非常簡單，容易風化，礫砂層的厚度在0.5～3.2m之間，花崗巖的強風化帶層厚度為3.0m，地下水位常年都保持在-2m左右，大氣降水為其主要補給來源。

2.2 深基坑開挖

基坑開挖應對深基坑周邊環境、巖石層條件、地下水源的分布情況進行綜合考慮，同時還要注意周邊建筑物的安全性。工程支護單位應結合分析結果將與本地情況相適應的支護方案列出來，對支護方案進行選擇時，應對方案的總體預算、施工周期及工程質量等部分進行充分考慮，體現出高壓噴射注漿法的優越性。

2.3 邊坡支護方案確定

結合工程巖土條件、周邊環境及地下水位分布等方面情況，根據本工程深基坑開挖的主要特點，我們設計出以下三個支護施工方案：方案一，旋噴水泥樁和鋼筋混凝土灌注樁相結合，該方案的特點在于簡便易行、安全可靠、耐久性好，工期為90天，投資估算為101萬元；方案二，粘土擋水墻和工字鋼樁相結合，該方案的特點在于簡便易行，耐久性和安全性都比較差，工期為80天，投資估算為123萬元；方案三，鋼筋混凝土灌注樁和石砌體擋水墻相結合，該方案的特點在于安全可靠，耐久性較好，但是施工較困難，工期為110天，投資估算為160萬元。對比選擇方案一為最優的支護方案。

2.4 方案實施

高壓噴射注漿法主要有旋噴注漿、擺噴注漿及定噴注漿三種形式，按照施工機具的不同可以分成單管法、二重管法與三重管法，加固形狀主要有圓盤狀、圓柱狀及塊狀等。

本工程施工部位分別在基坑的南邊和東邊，軸線的總長度是172m，孔距為1.2m，采用XJ-100型鉆機鉆孔，孔徑為150mm，并通過粘土護壁來成孔，孔深保持在6.73m左右，孔底的鉆進砂混粘性土深度為0.5m。

高壓擺噴防水帷幕在基坑北側頂邊線，其軸線的長度是122m，孔距為1.5m，鉆孔的孔徑為150mm，利用XJ-100型鉆機進行鉆孔，并利用粘土護壁來成孔，孔深在6.56m左右，孔底鉆進砂混粘性土的深度為0.5m。

高壓噴射水泥漿和高壓擺噴水泥漿分別采用三重管旋噴法和三重管擺噴法。經過現場測試以后，確定旋噴注漿和擺噴注漿的水壓均為40～42MPa，利用高壓水泵為其提供壓力水，氣壓是0.7MPa，空氣壓縮機即可滿足規范與要求。選擇425號硅酸鹽水泥，并將其攪拌成漿，注意水灰比控制在1.0～1.2之間，漿壓為0.35MPa，送漿量在80～100L/min之間。擺噴管的提升速度為0.2m/min，旋噴管的提升速度為0.1m/min。擺噴角度沿著軸線方向左右分別30°，擺噴的頻率為6次/min。

2.5 支護效果評價

2.5.1 質量檢驗

整個工程竣工以后，需進行現場的抽樣檢驗，檢驗過程中應注意旋噴水泥樁樁徑最小為1.2m，分布于粘性土層，最大為2.2m，分布在礫砂層，經數據分析其平均樁徑是1.76m，旋噴樁強的平均厚度可達1.68m，邊坡支護方案中的設計要求已經滿足。水泥漿塊的抗壓強度在C10～C15之間，支護方案中的強度要求也得到了滿足。防水帷幕的平均厚度達到了0.45m，水泥抗壓強度在C10～C15之間，施工設計方案中的要求也得到了滿足。

2.5.2 可靠性評價

整個工程施工過程經歷了兩個雨季的考驗，高壓擺噴地下防水帷幕和高壓旋噴水泥樁強都保存完好，同時，邊坡支護與擋水防滲的效果也非常好。

結語：

綜上所述，高壓噴射注漿法在粘性土、淤泥質土及碎石土等土層中均適用，土層滲透系數越高，其注漿影響范圍就越大，效果也越顯著。總之，在地基處理、基坑底部加固等工程中非常適用，在深基坑側壁擋水、地下防水帷幕等工程中具有非常好的發展前景。

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