重慶濱江地塊深填方地基處理技術初探

王超，袁兵

（重慶市建筑科學研究院，重慶 400016）

0 引言

隨著我國經濟的高速發展，人民群眾對居住環境的要求越來越高，近幾年來重慶地區對江景房的需求大大增加，導致濱江地塊的開發日趨增多。但是濱江地塊的開發存在許多不利因素，其中比較突出的問題就是重慶地區屬于山區，大多數臨江地段為高邊坡江岸，需要通過深填來形成適合建筑修建的場地，回填土深度一般要20～30m，甚至可以達到50～60m。由于回填土的固結沉降需要相當長的時間才能完成，這將導致場地內地基的承載力及壓縮模量遠遠達不到設計要求。為了滿足設計要求，目前采用得比較多的設計方案是建筑采用樁基礎，考慮到負摩阻力的影響，深填方區設計樁長相當長，是一種巨大的資源浪費。

本文介紹的高壓旋噴樁復合地基可以避免過長樁基方案的設計，大大減少地基處理費用在整個濱江地塊開發中的占比，具有巨大的經濟優勢。

1 工程概況

某工程位于重慶市云陽縣，該項目為濱江地塊，屬于深回填地基區，回填深度從25～62m不等。整個地塊建筑規劃設計為四棟高層建筑，其余為1～2層的商業建筑，±0.00層以下為單層地下車庫，地下車庫和高層建筑之間設置結構縫分割。原設計高層建筑、商業建筑及地下車庫均采用樁基礎（圖1）。

圖1 濱江地塊方案平面圖

后經充分論證，地下車庫及商業建筑樓層較少，上部荷載較輕，對地基承載力要求較低。經過計算分析采用高壓旋噴復合地基可以滿足上部結構對地基承載力、地基變形及軟弱下臥層的要求，與樁基礎方案相比具有較大的經濟優勢。最終該地塊的基礎方案為，高層建筑采用樁基礎，地下車庫和商業建筑采用筏板基礎。故需要對地下車庫和商業建筑的地基進行高壓旋噴復合地基處理。

2 地質勘查資料

根據項目勘察報告，在該工程區域內地質分層可分為填土、粉質粘土、強風化基巖、中等風化泥巖、砂巖以及粉砂巖軟弱夾層（圖2）。根據各層的分布深度，回填土較深，因此該項目高壓旋噴地基處理技術，主要涉及到的地基土層為回填土層，其主要的性狀為：本層為素填土，紫褐色，稍濕，松散，主要由粉質粘土和砂泥巖碎塊石組成，土石比7:3～4:6，塊徑1～80cm，部分為孤石。該層在場地內廣泛分布，為機械場平拋填，回填時間約6年。該層揭露厚度20.30～63.10m。

該濱江地塊場地主要水系為長江，位于場地南東側濱江大道外側，長江距離擬建場地最短距離約60m。勘察期間長江水位約為168.00～169.50m（黃海高程），該濱江地塊旋噴處理深度范圍內無地下水。場區內及周邊未發現滑坡、泥石流、地下硐室、地面塌陷、地裂等不良地質作用。

圖2 典型地質剖面圖

3 地基處理方案

3.1 高壓旋噴樁復合地基處理方案簡介

1）該項目地基處理方案，旋噴樁引孔孔徑為100mm，旋噴樁成樁直徑為800mm，處理深度為8m，旋噴樁采用邊三角形布置，樁間距為1.5m（圖3）。

2）高壓旋噴注樁采用雙管法施工，高壓水泥漿壓力大于20MPa，流量大于30L/min，氣流壓力0.7MPa，提升速度為0.1～0.2m/min；高壓噴射注漿水泥強度等級宜采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的水灰比1.0。

圖3 旋噴樁布置平面圖

3）設置0.3m厚砂夾石加筋土墊層，鋪設范圍為筏板基礎輪廓線外延50cm（圖4）。

圖4 旋噴樁及墊層設置大樣圖

3.2 高壓旋噴樁復合地基處理計算分析

旋噴樁復合地基承載力確定方式按 《建筑地基處理技術規范》JGJ 79-2012公式7.1.5-2確定：

Fspk為復合地基承載力特征值（kPa）；λ為單樁承載力發揮系數，宜按當地經驗取值，無經驗時可取 0.7～0.90；m為面積置換率；Ra為單樁豎向承載力特征值 （kN）；Ap為樁的截面積（m2）；β為樁間土承載力發揮系數，按當地經驗取值，無經驗時可取 0.9～1.00；fsk為處理后樁間土承載力特征值（kPa），應按靜載荷試驗確定；無試驗資料時可取天然地基承載力特征值。

計算結果表明，地基承載力特征值[3]為253kPa＞200kPa；地基壓縮模量為15.1MPa＞8MPa，均滿足設計要求。

4 工程施工情況

目前該工程已經開始施工，個別區域應經完成施工并且進行了復核地基平板試驗，且試驗結果滿足設計要求。

4.1 施工原理及流程

該工程采用二重管法進行施工，該方法主要是使用雙通道的二重注漿管。當二重注漿管鉆進到土層的預定深度后，通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣，兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發生裝置噴射出壓力大于20MPa以上的漿液，從內噴嘴中高速噴出，并用0.7MPa左右壓力把壓縮空氣從外噴嘴中噴出。在高壓漿液和它外環氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，最后在土中形成較大的固結體。

旋噴樁施工工藝流程見圖5，旋噴樁施工現場見圖6。

圖5 旋噴樁施工工藝流程圖

圖6 旋噴樁施工現場照片

圖7 復合地基荷載試驗現場照片

4.2 復合地基檢測

1）高壓旋噴樁施工完成后，對復合地基采用平板載荷試驗進行檢驗[4]（圖7），檢測時間是在成樁28d后進行，檢測結果表面處理范圍內地基承載力特征值≥200kPa，壓縮模量≥8MPa，滿足設計要求。

2）旋噴樁樁體施工質量采用圓錐動力觸探試驗或鉆芯法進行檢測，檢測時間亦為成樁28d后進行，樁身水泥土抗壓強度要求≥5MPa，滿足設計要求。

5 結語

重慶濱江地塊深回填區采用高壓旋噴復合地基是一種經濟可靠的地基形式，通過復合地基的荷載試驗結果，證明該地基處理方法可以滿足設計要求，可以廣泛應用到三層及三層以下的建筑結構，其最大的優勢為可避免較長或者超長樁基方案的施工，為重慶或其他沿江沿河地區濱江地塊的地基處理提供了有益借鑒。