高壓旋噴注漿法在廠房地基加固工程中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：高壓旋噴法；廠房地基；加固；施工要點 

中圖分類號：k826.16文獻標識碼：a 文章編號： 

近些年我國經(jīng)濟快速發(fā)展，建筑業(yè)也發(fā)展迅速，一方面得益于房地產(chǎn)市場的繁榮，另一方面各地的開發(fā)區(qū)興起，大小廠房拔地而起，廠房施工也是主要的建筑工程。廠房的地基是工程的基礎(chǔ)，由于一些企業(yè)的生產(chǎn)特點，往往造成強烈震動等惡劣的破壞行為，這加大了廠房地基的要求。高壓旋噴注漿是最近比較流行的做法，由于其設(shè)備輕便，操作簡單，快速高效，而且成本低，越來越的廠房地基施工采用此方法。對一些地質(zhì)條件差的地方，例如淤泥、粘性土層、回填土等等，利用高壓旋噴法施工的效果明顯好于其他施工方法。 

 

一、 高壓旋噴注漿法的概述 

高壓噴射注漿法是在注漿法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用高壓噴射技術(shù)而發(fā)展起來的一項新的地基加固方法。此法于1970年始于日本，它是利用工程鉆機鉆孔作為導(dǎo)孔，將帶有特殊噴嘴的噴射管插入設(shè)計處理深度后，用高壓脈沖泵等高壓發(fā)生裝置，使?jié){液或水以20~40mpa的高壓流從噴嘴中噴出，沖擊切割土體。當能量大、速度快、呈脈動狀的噴射流的動壓超過土體結(jié)構(gòu)強度時，土粒便從土體上剝落下來。一部分細小的土粒被噴射的漿液所置換，隨著液流被帶到土面上（俗稱冒漿）。其余的土粒與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。待漿液凝固后，便在土中形成一固結(jié)體，固結(jié)體的形狀與噴射流移動方向有關(guān)。高壓旋噴注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)粘土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土等地基。當土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬粘性土、大量植物根莖時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定其適用與否。 

由于高壓噴射流是高能高速集中和連續(xù)地作用于土體上，壓應(yīng)力和沖蝕等多種因素總是同時密集在壓應(yīng)力區(qū)域內(nèi)發(fā)生效應(yīng)，因此，噴射流具有沖擊切割破壞土體并使?jié){液與土攪拌混合的功能。單管噴射注漿使用漿液作為噴射流；一重管噴射注漿也以漿液作為噴射流，但在其外周裹著一圈空氣流形成復(fù)合噴射流；三重管噴射法注漿，以水氣為復(fù)合噴射流并注漿填空；多重管噴射注漿的高壓水射流把土沖空以漿液填充。以上幾種注漿法所使用的漿液都隨時間增長而逐漸凝固硬化。 

二、 高壓旋噴注漿法的優(yōu)點 

由于將水泥土與原地基軟土就地攪拌混合，因而可最大限度利用原土；對周圍原有建筑的影響較小；可按照不同的地基土的性質(zhì)及工程設(shè)計要求，合理選擇，設(shè)計比較靈活；施工設(shè)備簡單，管理方便，施工時無振動，無污染，可在密集的建筑群中進行施工，而且料源廣闊，價格低廉；土體加固后重度變化不大，粘性土固結(jié)體比原狀土輕約10%，但砂類土固結(jié)體可能比原狀土重10%左右，基本上輕于或接近原狀土的容量，較小的產(chǎn)生附加沉降；透氣透水性差，固結(jié)體內(nèi)雖有一定的孔隙，但這些孔隙并不貫通，為封密型，而且固結(jié)體有一層較致密的硬殼，其滲透系數(shù)相當高，具有一定的防滲功能；固結(jié)強度高，單樁承載力較高；與鋼筋混凝土樁基比，節(jié)省了大量的鋼材，降低了造價；根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，可靈活采取垂直噴射或傾斜噴射或水平噴射，使之形成柱狀、壁狀、塊狀等加固形式。 

高壓噴射注漿用高達20~40mpa的壓力，其沖擊破壞土體的能量十分巨大，對粘性土和砂土都能沖切破壞。凡是高壓水射流能沖動土粒的土，都能進行高壓噴射注漿加固，只要按照正確的順序施工，使用優(yōu)質(zhì)水泥等注漿材料和采用恰當噴射技術(shù)參數(shù)以及合理的設(shè)計，即可獲得優(yōu)良的加固地基和防滲幃幕墻。旋噴復(fù)合地基由多個不相連的旋噴樁組成。旋噴時其主體為有一定直徑和體形的旋噴樁，還有一部分連在旋噴樁外面的支體，支體是因土的裂縫造成，其數(shù)量、粗細（厚�。┖烷L短與土的裂隙狀況及噴射技術(shù)參數(shù)有關(guān)。也就是說，旋噴復(fù)合地基不但有旋噴樁，在樁之間的土中還有若干支體固結(jié)體，它們在一定程度上改善了樁間土的物理力學(xué)性能，從而加大了復(fù)合地基的承載力，減小了地基的沉降量。 

三、 應(yīng)用舉例 

（一） 工程概況 

某工程的原料車間，地上五層，建筑高度23.5m，工程采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)安全等級二級，抗震設(shè)防烈度為7度。 

（二） 地基加固處理方案 

因該工程地基巖土性質(zhì)復(fù)雜，原設(shè)計利用中密或密實卵石層作為地基持力層，采用對局部細砂或稍密卵石層用級配砂卵石換填的處理辦法，要求承載力特征值達300千帕，變形模量不小于25千帕。由于地基開挖后，發(fā)現(xiàn)持力層仍有細砂和松散卵石的透鏡體，其均勻性太差，開挖換填易發(fā)生坍塌，為了達到設(shè)計要求，我們比較了換填砂石法、 樁法、注漿加固、高壓旋噴注漿法、鋼管樁等地基加固處理方案，最終為本工程選擇了高壓旋噴注漿法復(fù)合地基處理辦法。主體結(jié)構(gòu)設(shè)計要求復(fù)合地基承載力特征值達300千帕，設(shè)計平面布置1100根旋噴樁，樁徑0.45m，樁間距1.5m，三角形布置。旋噴樁對基底下細砂層或稍密卵石層進行加固，以中等密實卵石層為樁端持力層，樁進入中等密實卵石層0.5m以上，為滿足樁端承載力和樁側(cè)摩擦阻力值，樁長大于4.5m。樁頂設(shè)置 厚級配砂卵石褥墊層300，墊層上設(shè)1.4m厚鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。 

（三） 旋噴樁施工 

施工工藝包括測量放孔、動力觸探引孔、擊入噴頭及旋噴管、自孔底至基底高壓旋噴 孔口補漿、漿體養(yǎng)護、加固效果檢測、褥墊層施工。根據(jù)該工程旋噴樁平面布置圖，用經(jīng)緯儀測放各旋噴樁位置。在施工過程中，隨時復(fù)核樁位，以保證樁位的準確。采用動探（型鉆機）成孔。成深度 根據(jù)方案并結(jié)合現(xiàn)場施工情況進步確定，確保噴頭進入穩(wěn)定的樁端持力層。廠房地區(qū)的地質(zhì)特點是稍密或中密、密實卵石層埋藏較淺，承載力高，變形小，是較好的建構(gòu)筑基礎(chǔ)持力層。但由于卵石層中常夾有砂和松散卵石的透鏡體等無規(guī)律的軟弱下臥層，形成不均勻的地基，持力層的承載力和壓縮模量滿足不了設(shè)計要求，就必須對軟弱下臥層進行處理。一般采用換填砂石法、樁法、注漿加固、高壓旋噴注漿法、鋼管樁等方法進行地基處理。高壓旋噴注漿法在四川雙流某公司科研辦公大樓的實際應(yīng)用，對處理該地基軟弱下臥層是安全經(jīng)濟有效的，特別是對于該工程在大開挖后，發(fā)現(xiàn)持力層地基土滿足不了設(shè)計要求的情況，采用高壓旋噴注漿法進行處理提高施工工效效果更好。 

結(jié)束語 

根據(jù)以往工程經(jīng)驗，現(xiàn)在某些廠區(qū)往往會位于比較偏遠的地方，而且地質(zhì)條件差，這對于廠房的建設(shè)尤其是地基部分，帶來很大的困難。土質(zhì)軟以及回填土的客觀存在，是困擾基礎(chǔ)設(shè)計和施工地基的一個難點，高壓旋噴法作為現(xiàn)在比較流行的一種地基加固方法，由于優(yōu)勢明顯，被許多設(shè)計單位所采用，也得到了絕大多數(shù)建設(shè)單位的認可，本文結(jié)合一個實際的工程，通過介紹施工過程，簡單介紹高壓旋噴注漿法在廠房地基加固工程中的應(yīng)用和一些施工要點，希望對同行有所幫助。 

參考文獻： 

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