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浅析旋喷桩在黄土隧道地基加固中的应用

2015-07-14 229 0

1 概述旋喷桩地基加固原理
　　旋喷桩兴起于20世纪70年代的高压喷射注浆法，从旋喷桩地基加固原理上看，它是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后（旋喷机可以自钻成孔），以高压设备使浆液从喷嘴中喷射出来，边喷射边旋转和提升钻杆，能量高度集中的液流直接冲击破坏土体，并使浆液搅拌混合凝固成为一个具有特殊结构的固结体，从而使地基得到加固。
　　2 旋喷桩施工工艺要点分析
　　旋喷桩施工占地少、振动小、噪音较低。从旋喷桩施工方面看，旋喷桩施工的工艺要点根据施工的不同阶段而各异，下文将重点阐述施工准备、参数选择、桩位放样和旋喷三个阶段的施工工艺要点，其具体内容如下。
　　2.1 施工准备
　　施工准备是旋喷桩施工的前提。在旋喷桩施工之前，需要做的准备工作有现场准备工作、材料准备工作和机具准备工作。具体说来，在现场准备工作方面，“三通一平”是现场准备的基础性工作，即电通、水通、路通，施工场地平整。在材料准备阶段，要严把材料的使用关，普通硅酸盐水泥P.O32.5进场经试验符合要求后方可使用。同时加强施工材料的管理，进场后的袋装水泥要堆码整齐，水泥堆码高度以十袋为宜，做到上盖下垫，以防水泥受潮结块凝化失效。在机具准备工作中，应将旋喷桩施工所需机具设备准备就绪，如旋转钻机、泥浆搅拌机、旋喷管等，并准备好相应的辅助设备。
　　2.2 参数选择
　　旋喷桩施工对施工工艺的各项参数都有着严格的要求，严格进行洞外旋喷桩现场试验必不可少。在具体做法上，旋喷桩施工的参数主要是确定水灰比、注浆压力、钻头转速、钻头提速、注浆浆液流量等，且要通过在不同的施工工艺参数条件下获得的桩径、桩体强度、单桩承载力、单桩符合地基承载力、冒浆量、桩体沉降量等来分析确认。在洞外试桩设计中，确定不同提升速度、喷浆压力条件下，桩径、桩体强度、冒浆量。施工时，旋喷6 m的试桩长度，每2 m采用一组施工参数，待桩体形成后，将桩体全体挖出，准确测量不同桩体的桩径、强度。此外，施工时，调整桩体底部工艺参数，形成底部桩径较大的旋喷桩，以增加旋喷桩单桩承载力。
　　2.3 桩位放样和旋喷
　　桩位放样同隧道主桩点位放样基本相同。首先放出隧道中桩及轴线，再根据各排桩断面布置形式逐一放样。此外，旋喷过程是旋喷桩施工最关键的工序，直接涉及成桩质量的好坏。旋喷时为保证钻杆接头喷浆效果，杆节旋喷搭接长度不少于10 cm。
　　3 旋喷桩在黄土隧道地基加固中的质量控制
　　3.1 质量控制内容
　　影响旋喷桩在黄土隧道地基加固中的质量因素较多，为进一步提高旋喷桩在黄土隧道地基加固中的应用水平，有必要加强旋喷桩在黄土隧道地基加固中的质量控制。具体说来，旋喷桩在黄土隧道地基加固中的质量控制的主要内容有：旋喷桩施工用水必须符合砼用水标准；机具设备完好并定期保养；确定选取合适的旋喷桩有关工艺参数；采用过滤筛过滤泥浆中杂质；喷浆压力控制旋喷压力不宜小于试桩时的设计压力；控制钻头的提升速度及旋转速度；废浆一般不超过浆液总量的20%；不得人为破坏桩体；加强对桩径的控制。
　　3.2 质量检测允许偏差
　　从旋喷桩质量检测允许偏差上看，检测项目为桩位（纵横向）、桩体垂直度、桩体有效直径、桩长，以及桩体无侧限抗压强度。其中，桩位、桩体垂直度、桩体有效直径的检验数量应按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批次不少于5根。而桩长和桩体无侧限抗压强度则按设计检验数量。在检验方法上，桩位质量检测主要是用经纬仪或钢尺丈量，允许偏差50 mm；桩体垂直度的质量检测可以用经纬仪或吊线测钻杆倾斜度，允许偏差为1%；对桩体有效直径的质量检测则是通过开挖50～100 cm深厚，钢尺量，允许偏差不小于设计值；桩长质量检测差施工记录，有怀疑时钻芯，允许偏差不少于设计值；桩体无侧限抗压强度的质量检测则可通过取芯检查，其允许偏差也应不少于设计值。
　　参考文献
　　[1] 满冠峰.黄土隧道塌方处理施工技术[J].科学之友（B版），2009（4）：8-9.
　　[2] 唐经华.高压旋喷桩在深基坑围护中的应用[J].中国新技术新产品，2010（5）：44.
　　[3] 张继华.地铁隧道浅埋暗挖法技术在湿陷性黄土地层中的应用研究与实践[D].中南大学，2012.
　　[4] 王成祥.浅谈黄土隧道的施工控制措施[J].山西建筑，2011（1）：178-179.
　　[5] 王智，吴从师，张庆彬.隧道施工中沉陷原因分析及处治[J].公路与汽运， 2010（4）.
　　[6] 高建国.铁路浅埋大断面黄土隧道设计与施工有关问题浅谈[J].交通世界（建养.机械），2011（4）.

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