黃土地基加固中旋噴樁技術(shù)的應(yīng)用分析

李世陽(yáng)

中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司 河北 唐山 063030

將旋噴樁技術(shù)應(yīng)用到黃土地基加固施工中，應(yīng)提前明確其加固處理的原理，并總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，確定技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，以及存在的各種影響因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，編制科學(xué)可行的施工方案，作為后續(xù)工藝實(shí)施的依據(jù)。相比其他地基加固方法，旋噴樁技術(shù)在黃土地基施工中具有較大優(yōu)勢(shì)，以較大壓力將漿液噴入到地基內(nèi)，通過(guò)與原有土質(zhì)的混合，來(lái)提高地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

1 旋噴樁加固原理

旋噴樁技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)相對(duì)成熟，被廣泛地應(yīng)用到地基加固處理中，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可滿足不同場(chǎng)地環(huán)境施工要求，并且可保證處理后地基具有良好強(qiáng)度與穩(wěn)定性。正式施工時(shí)，即通過(guò)鉆機(jī)將帶有特質(zhì)噴嘴的注漿管鉆到提前設(shè)計(jì)好的土層內(nèi)位置，然后通過(guò)高壓設(shè)備通過(guò)噴嘴將漿液噴射到土層內(nèi)，在噴射過(guò)程中同時(shí)旋轉(zhuǎn)并提拉鉆桿，確保高度集中的漿液可以對(duì)土體造成較大沖擊后將其破壞，通過(guò)漿液的攪拌來(lái)混合凝固成一個(gè)具有特殊結(jié)構(gòu)的固結(jié)體，對(duì)地基進(jìn)行可靠加固處理，使其具有良好的強(qiáng)度與承載力，避免在后期荷載影響下出現(xiàn)沉降、塌陷等問(wèn)題[1]。旋噴樁施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求也比較低，現(xiàn)場(chǎng)更容易操控，受到外界因素的干擾較小，可以滿足大部分工程施工要求。

2 旋噴樁技術(shù)要點(diǎn)

2.1 前期準(zhǔn)備

為保證最終施工效果達(dá)到最終目的，必須要在正式施工前做好充分的準(zhǔn)備工作，排除一切干擾因素，確保施工作業(yè)可以順利進(jìn)行。一般施工技術(shù)人員需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)全面勘察，結(jié)合地質(zhì)勘查方案，現(xiàn)場(chǎng)確定地質(zhì)、地形條件，對(duì)比施工設(shè)計(jì)方案，對(duì)不合理內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。同時(shí)，還需要做好材料準(zhǔn)備與機(jī)具準(zhǔn)備，作為支持施工作業(yè)順利展開的重要因素。另外，基于工程施工要求，還應(yīng)保證電通、水通、路通要求，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整處理，確保機(jī)械設(shè)備可以正常工作。對(duì)于施工所用的材料，進(jìn)場(chǎng)前均要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，必要時(shí)可進(jìn)行抽檢，檢驗(yàn)材料各性能指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)，嚴(yán)禁任何不合格材料應(yīng)用到工程中。尤其是使用數(shù)量最多的水泥，進(jìn)場(chǎng)后還要將其堆碼整齊，做好防曬防淋處理，避免受潮凝結(jié)成塊影響性能。

2.2 選擇參數(shù)

旋噴樁技術(shù)雖然施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但是依然需要嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，保證每項(xiàng)參數(shù)的合理性。在正式施工前，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行洞外旋噴樁現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定注漿壓力、水灰比、鉆頭轉(zhuǎn)速、鉆頭提速以及注漿漿液流量等，以不同施工工藝為基礎(chǔ)得到的單樁承載力、樁體強(qiáng)度、樁徑、冒漿量、樁體沉降量等進(jìn)行確認(rèn)。另外，設(shè)計(jì)洞外試樁時(shí)，還需要結(jié)合實(shí)際要求確定不同提升速度與噴漿壓力條件，以及對(duì)應(yīng)的樁體強(qiáng)度、樁徑以及冒漿量等參數(shù)。即便是進(jìn)入到正式施工階段，依然需要做好各參數(shù)控制，要求旋噴6m試樁長(zhǎng)度，每2m就需要一組施工參數(shù)，等到樁體成型后，將其全部挖出，對(duì)不同樁體對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度以及樁徑進(jìn)行測(cè)量[2]。為保證成樁效果，在施工過(guò)程中，需要不斷對(duì)樁體底部工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使其可形成較大的底部樁徑旋噴樁，來(lái)提高旋噴樁單樁的承載力，對(duì)地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面加固改善。

2.3 放樣與旋噴

樁位放樣需要以設(shè)計(jì)方案為依據(jù)，提前在現(xiàn)場(chǎng)勘察階段，對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)完成測(cè)量與放樣，保證樁位點(diǎn)的準(zhǔn)確性。一般可先放出軸線與中樁，并根據(jù)各排樁斷面布置形式逐一放樣。同時(shí)，還需要重視旋噴，安排實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的人員負(fù)責(zé)，確保各道工序的規(guī)范性，保證成樁質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為保證鉆桿接頭噴漿效果，應(yīng)將桿節(jié)旋噴搭接長(zhǎng)度控制在10cm以上。

3 旋噴樁技術(shù)在黃土地基中應(yīng)用實(shí)例

3.1 工程概述

以某高速工程黃土地基加固施工為例，工程處于黃土丘陵區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)地形非常復(fù)雜，兩邊為黃土沖溝，坡腳分布均勻，基本上均在50°以上，并且坡面基本上不存在植被，大部分為灌木[3]。就現(xiàn)場(chǎng)勘察后，可知該路段濕軟黃土涌出，且初支下沉，部分還出現(xiàn)裂縫，情況嚴(yán)重的還造成塌陷。

3.2 地質(zhì)條件分析

結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告可知，主要圍巖為粉質(zhì)黏土，呈現(xiàn)可塑狀，遇水后易軟化，穩(wěn)定性比較低。并且，隧道頂部為較小沖溝發(fā)育而成，兩邊存在較深切沖溝，降雨量集中時(shí)，會(huì)沿著隧道斜坡留下，部分水會(huì)滲入到黃土底部，形成一個(gè)含水層。

3.3 施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）材料準(zhǔn)備

本工程選擇應(yīng)用32.5級(jí)普通水泥，配置時(shí)需要重點(diǎn)注意水灰比為1:1，并將摻水玻璃控制在2%～3%。

（2）鉆機(jī)定位

提前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整和清理，確保可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。另外，還需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案將所需的機(jī)械設(shè)備就位，做好所有準(zhǔn)備工作，最后將鉆機(jī)定位在提前設(shè)定好的位置，要求管架放置的穩(wěn)定性，以及鉆機(jī)應(yīng)與地面保持水平。

（3）鉆孔作業(yè)

進(jìn)行鉆孔時(shí)，應(yīng)用低壓1.0N/mm黏土或清水進(jìn)行噴射，同時(shí)旋轉(zhuǎn)鉆桿，確保鉆頭可以達(dá)到設(shè)計(jì)的高程參數(shù)。整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中要全程觀察，對(duì)遇到的各影響因素進(jìn)行排除，確保鉆孔達(dá)到設(shè)定深度。

（4）漿液噴射

鉆孔完成并檢查無(wú)誤后便可進(jìn)行橫向噴射施工，為保證效果需要利用鋼球等將噴出孔關(guān)閉，然后與相關(guān)管理可靠連接，促使?jié){液進(jìn)行橫向噴射。最后進(jìn)行旋噴施工，要求提前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)工藝以及參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保整個(gè)施工工序可以順利進(jìn)行。

（5）質(zhì)量檢驗(yàn)

完成所有工序后，需要做好最后的質(zhì)量驗(yàn)收工作。一般可采取隨機(jī)抽查的方式，選擇總工程的2%～5%進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確定成樁整體性、均勻性以及強(qiáng)度和穩(wěn)定性等。必要時(shí)可采取鉆孔取芯檢驗(yàn)或者開挖檢驗(yàn)等，杜絕存在任何質(zhì)量隱患。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)高壓旋噴技術(shù)在黃土地基加固施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，需要確定技術(shù)要點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際需求來(lái)編制科學(xué)可行的施工方案，以求為整個(gè)施工過(guò)程提供指導(dǎo)，達(dá)到最佳施工效果。

[1]劉建成.高壓旋噴樁地基加固技術(shù)應(yīng)用分析[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2015,15(03):308-309.

[2]王銘.淺析旋噴樁在黃土隧道地基加固中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014,11(33):83.

[3]任軍軍.高壓旋噴樁在梨樹塔隧道濕軟黃土加固中的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理,2014,(14):48-50.