旋噴樁土木工程地基檢測理論的研究及應用

孫玉川+馬廣東+陳俊伊+呂榮鑫+姜策文+包琳

摘 要：旋噴樁施工技術也被稱為噴射注漿法，是一種常見的地基施工方法，在各個大型建設工程的地基建設環節之中被頻繁應用，對于一些特殊的地基有良好的引用效果，主要是淤泥地基、粘性土地基以及人工填土地基等。再將其應用于這幾種特殊的地基之中的時候，可以有效地對地基環境進行改善，提升地基的穩固性，更好地支撐起整個工程系統。為了使旋噴樁地基施工技術能夠更好地應對復雜的地基建設情況，技術人員對其理論進行了研究，尤其是檢測方面的技術理論。

關鍵詞：旋噴樁施工技術；土木工程；檢測理論；研究；應用

地基建設作為大部分工程的基礎建設工作在現代的施工工程之中占有重要地位。但是在實際的地基施工活動之中，施工人員常常會遭遇極其不穩定的地基環境，這種地基建設條件，提升了地基建設工作的難度。旋噴樁施工技術可以幫助地基建設人員更好地面對不良的地基施工情況，借助兩個環節的施工工作就可以確保地基的穩固性。但是如果存在操作不當的情況也會導致旋噴樁施工工作失去控制，因此需要檢測工作來對其施工效果進行有效評估。本文對與其地基檢測工作相關的理論進行研究，并對其實際應用進行分析。

1 檢測理論分析

現有的旋噴樁檢測理論可以對以下三方面的旋噴樁使用效果進行研究：

1.1 對樁體材料進行檢測

在應用旋噴樁施工方法的時候，施工人員需要使用的材料包括外加劑、水泥以及已經完成配制的漿液材料等。因此開展檢測工作的時候，首先需要對這幾部分材料進行檢測，由于使用的材料數量過多，因此檢測人員一般會選用抽樣檢測的方法來確定材料的質量。對漿液進行檢測的時候，檢測人員應用的檢測方法與對一般材料進行檢測的方法有所不同，檢測人員必須要對每一根樁進行至少2次的抽樣性檢驗，對漿液的密度進行檢查，同時還要對成樁的效率以及強度進行檢查。

1.2 對成樁效果進行檢測

開挖檢查、鉆孔取芯、觸探法等均可在此方面適用，具體選擇要結合工程的實際條件和相關單位的檢測經驗等靈活進行，目前鉆孔取芯方法最為常見，其通常利用地質鉆機在樁徑方向1/4位置垂直選取數量在樁數2‰但不低于3根的樁芯，通過樁芯對旋噴樁的連續性、長度、密度、均勻性、強度等方面進行檢驗，在將選取的樁芯制作成樣本的前提下，可根據其具體強度與2兆帕的關系，進行承載比實驗機和小型壓力實驗機的靈活選取，做出檢測報告，對旋噴樁的整體性能進行反映。在芯樣選擇前應先進行檢測點的布置，通常以具有代表性的樁位、發生過異常情況的部位、底基構成相對復雜的部位為檢測點的主要選擇對象，在檢測點布置的過程中，應保證其數量在6個以上，且在施工孔數的2%以上。

1.3 對樁體加固效果進行檢測

在對旋噴樁技術的加固效果進行研究的時候，檢測人員需要進行平板載荷檢測實驗，這個實驗對旋噴樁的本體具有的強度提出了要求，其強度必須要滿足實驗載荷條件如果沒有滿足這個條件，就會導致旋噴樁的性能以及外觀形狀受到影響，降低加固效果監測的效果。一般存在兩種實驗情況，即多樁與單樁兩種，單樁監測實驗需要對承壓板進行應用，承壓板的形狀一般為方形或者圓形，多樁檢測工作也需要借助承壓板進行檢測，形狀有所不同，除了需要應用方形承壓板之外，還可以應用矩形承壓板。

在承壓板設置時，其中心與旋噴樁中心、荷載作用等應一致，并將厚度在5至15厘米間的粗砂鋪設在其下，在測試的過程中，需要注意其施加的壓力在驗收測試中應在設計的樁體荷載2倍以內，目前，實驗中通常以千斤頂作為施壓的主要工具。加固效果的測試實際上是對處理后的地基承載能力的綜合評估，是對土木工程后期建設對地基承載力的模擬實驗，所以其檢測的準確性直接關系到后期土木建筑應用的安全性，現實意義突出。

2 實際應用分析

旋噴樁是利用鉆機將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設計高程，將預先配制好的漿液通過高壓發生裝置使液流獲得巨大能量后，從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來，形成一股能量高度集中的液流，直接破壞土體，噴射過程中，鉆桿邊旋轉邊提升，使漿液與土體充分攪拌混合，在土中形成一定直徑的柱狀固結體，從而使地基得到加固。

某項土木工程地基處理設計中選用旋噴樁復合地基，其設計的復合地基承載力特征值為200kPa，預計單樁承載力特征為300kN，為對其土木工程地基的施工效果產生全面的認識，在檢測中，對以下因素進行了檢測：首先，在施工28天后，檢測土體強度的平均值為4670kPa，樁端已經進入作為持力層的卵石層半米以上，所形成的旋噴樁形狀為方體，長度平均在7.2 米左右，檢測結果證明，所形成的旋噴樁的樁體完整性較高，基本可以達到設計的預期尺寸要求；其次，在針對性的平板荷載實驗中發現，其復合地基承載力特征值為240kPa，在設計時要求的200kPa以上，所以旋噴樁的強度可以達到預期的效果；再次，通過現場單樁荷載實驗檢測發現，單樁豎向承載力特征值為167kN，相比設計要求的300kN差距較大，難以滿足實際需要，所以需要對此方面進行完善處理。

在完成檢測工作之后發現在地基施工環節之中，基本可以確定旋噴樁施工技術在地基施工之中的使用問題，根據本次檢驗結果可以了解到，本次旋噴樁施工技術具有的主要問題是單樁的承載力不夠，難以起到良好的承載效果，但是平板載荷情況卻基本達到施工標準，因此可以證明本次工程的土與樁的復合型受力情況相對穩定。根據這個應用效果，可以確定對檢測方法進行改進的方向，在對單樁的情況進行檢測的時候，檢測人員可以直接借助平板載荷檢測方法對地基具有的承載力進一步確定。

在對不同類型的地基進行檢測的時候，檢測人員需要根據土木工程的具體情況來確定檢測工作，通過檢測活動來確定旋噴樁施工技術的漏洞所在，以便于確定改善工程建設情況的方法，降低地基施工行為造成的風險。

結束語

旋噴樁地基施工技術出現的時間比較早，因此在地基建設工作的不斷應用的影響之下，被不斷完善，與過去的旋噴樁施工技術相比已經有了極為明顯的進步。施工人員再對其進行使用的時候，必須要將每米樁之中的漿與土的比例控制好，避免因比例失調而出現地基施工失誤問題。因此在完成一個階段的旋噴樁施工技術應用工作之后，施工人員必須要通過合理的檢測方法對其運用效果進行檢測，通過檢測實踐活動對檢測理論體系進一步完善。當前應用的檢測技術可以對加固效果、樁體材料以及成樁質量進行檢測，其檢測內容還可以被擴充。

參考文獻

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*作者簡介：馬廣東（1979，02-），男，碩士，講師，從事建筑工程，工程圖學研究。