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摘 要：旋噴注漿技術是一種在軟弱地基上進行基礎加固的有效方法。施工前，應對根據水文地質等條件，對旋噴樁承載力進行計算和試驗校核，以滿足技術和經濟兩方面要求。施工時要確定合理的注漿壓力、水灰比等參數，并嚴格按照一定的施工工藝進行，以保證成樁強度要求。在寶雞峽加壩加閘工程Ⅱ期圍堰施工中采用了該技術，取得了良好效果。

 
關鍵詞：淤積砂層 復合地基 旋噴注漿 
 
1.工程概況
 
寶雞峽加壩加閘水利水電工程位于寶雞市西約11km的渭河峽口，是在原溢流壩（615m高程）基礎上加高壩體、增加排沙泄洪孔、修建壩后電站的續建工程，該工程最大壩高49.6m，壩頂總長208.6m，壩頂寬17m，壩頂高程637.6m，共分Ⅰ?Ⅷ九個壩段。按照進度安排和工程施工特點，導流采用分期分段方式進行，標準為十年一遇洪水，分三期實施。一期圍堰保護左岸0、I、II壩段的施工，采用粘土心墻土石圍堰，上游圍堰設計高程623.5m，下游圍堰設計高程611.0m，導流設計流量3600m3/s；二期圍堰保護左岸Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ壩段的施工，由于二期圍堰地處地理環境復雜，左岸山勢陡峭，受隴海鐵路限制，加之引水洞口距壩軸線僅30m，致使施工場地狹小，為保證足夠的施工場地及正常的灌溉引水，經技術分析，決定采用倒掛臂砼拱圍堰，設計圍堰長49.5m，頂寬8m，底寬24.5m，呈圓弧拱形，迎水面1.5m厚的鉛絲籠石，外邊坡1:1.5，主體填筑石渣及細砂卵石，圍堰位置選在距壩軸線20m處的淤灘上，由于此處淤積物厚度達10余米，且積水無法排除，致使地基松散，承載力下降，無法滿足砼拱圍堰的施工要求，根據基礎的地質條件，決定采用旋噴樁防滲體進行基礎處理，強化地基，增大土的摩擦力和粘聚力，增強基礎的承載力。
 
2、旋噴樁的設計
 
旋噴樁是高壓噴射出的漿液，連續和集中地作用在土體上，使其壓應力和沖蝕等多種因素在很小的范圍內產生效應，使注入的漿液和土體拌和均勻凝固為新的固結體，起強化地基和防水的作用。
 
2.1樁基礎形式確定。在進行旋噴樁設計時，首先應搜集和掌握基本資料，包括：工程地質和水文地質（土層和基巖的性質，土的物理力學性質，地下水埋藏）、建筑物結構受力特性、施工現場和鄰近建筑的四周環境等資料。由于旋噴樁系土與水泥的混合固結體，其強度較低，受力之后樁身的變形量大，同時考慮到經濟性，因此，在設計II期圍堰旋噴樁防滲體時將基礎視為復合地基，即由樁和承臺下的樁間土共同承擔基礎荷載，但由于土層和樁相比抗剪抗壓強度差別大，在設計時僅考慮樁的作用。
 
2.2旋噴樁承載力的確定。旋噴樁承載力的確定，基本出發點與鉆孔灌注樁相同，主要從以下幾個方面考慮：（1）樁徑與樁的面積，由于旋噴樁的樁徑與土層及噴射壓力有關，而這兩個因素并非固定不變，所以旋噴樁的樁徑是有變化的，因此在計算時要選平均值；（2）折減系數，由于旋噴樁身的均勻性較差，因此要選用比灌注樁更高的安全系數；（3）樁身強度，在計算時按28天強度考慮。試驗證明在粘性土中，由于水泥水化物與粘土中礦物繼續作用，后期強度將會繼續增長，將這種強度的增長作為安全儲備；（4）由于影響旋噴樁承載力的因素很多，在設計計算時，除了依據現場試驗和規范提供的數據外，還應當結合本地區或相似土質條件下的經驗綜合考慮。
 

采用復合地基的模式進行承載力計算的出發點是考慮到旋噴樁的強度較低和經濟性兩方面，如果樁的強度較高，并接近于混凝土樁身強度，以及當建筑物對沉降要求很嚴格時，可以不計樁間的承載力，全部外荷載由旋噴樁承受，在這種狀況下，則與混凝土樁計算相同。在計算中假定旋噴樁的抗剪強度與土的抗剪強度能夠共同工作，由于在砂性土地基中存在著承壓水，旋噴處理尚應考慮進行浮力和管涌計算，還應包括埋入土的深度、抗彎計算等，由于旋噴樁作用的帷幕都是透水性很強的地層，因此，樁孔的布置應保證其連續性。
3.旋噴樁的施工
 
3.1施工前，應對照設計圖紙核實設計孔位處有無妨礙施工和影響安全的障礙物。準備好施工所需的主要機具設備包括高壓泵、鉆機、漿淤攪拌機等。
 
3.2由于高壓噴射注漿的壓力大，處理地基的效果好，對于高壓水泥漿流或高壓水射流的壓力一般選用25Mpa，氣流壓力以空氣壓縮機的最大壓力為限通常為0.7 Mpa左右，低壓水泥漿的灌注壓力宜在1.0~0.25m/min，旋噴速度可取25cm/min。噴射流主要材料為水泥，采用325號或425號水泥，根據需要可在水泥中加入適量的外加劑和摻合劑，以改善水泥漿液的性能。外加劑或摻合劑的數量，應通過室內配比試驗或現場試驗確定。試驗表明，水泥漿液的水灰比越小，高壓噴射注漿處理的地基強度越高，水灰比小于0.8時，噴射困難，故水灰比宜取1.0~1.5，實際生產中取1.0。由于生產、運輸和保存等原因，有些水泥成份不夠穩定，可導致高壓噴射水泥漿液凝固時間長，固結強度降低，因此要先作水泥試驗，待合格后方可使用。
 
3.3旋噴樁施工步驟為：鉆孔定位、鉆孔、注入注漿管，高壓噴射注漿和拔出注漿等基本工序。高壓泵通過高壓橡膠軟管送高壓漿液至鉆機上的注漿管，進行噴射注漿，實踐表明若鉆機和高壓泵的距離過遠，就會增加橡膠軟管的長度，使高壓噴射流的沿程損失增大，造成實際射壓力降低的后果。因此鉆機和高壓泵的距離不宜過遠。
 
高壓噴射注漿，均自下而上進行。當注漿管不能一次提升完成而需分數次卸管時，卸管后噴射的搭接長度不得小于100mm，以保證固結體的整體性。
 
3.4高壓噴射注漿完畢后，或在噴射過程中因故中斷，短時間內不能繼續噴射時，均應立即拔出注漿管清洗備用，以防漿凝固后拔不出管子。每孔噴射注漿完畢后，可進行分孔。高壓噴射注漿處理地基時，在漿液未硬化前的有效范圍內，地基容易受到擾動而強度降低，容易產生附加變形。因此在處理地基時，通常采用控制速度、順序和加快漿液凝固時間等方法來有效地防止或減少附加變形。
 
4.質量檢驗
 
在選定質量檢驗方法時，應根據機具設備條件，因地制宜，開挖檢查法雖簡單易行，通常在淺層進行，但難以對整個固結體進行全面檢查；鉆孔取芯和標準貫入法是檢驗單個固結體質量常用的方法。壓水試驗，通常在取芯困難或有防滲要求時采用。根據II期圍堰對防滲的要求及地基基礎的特點，采用了鉆孔取芯及標準貫入法進行檢驗。
 
檢驗點的位置應重點布置在建筑工程的關鍵部位，如承重大、帷幕中心線等位置，對噴射注漿時出現異常現象和地質復雜的地段，亦應檢驗。對每個噴射點，不論其大小，均應進行檢驗。檢查量一般為施工總數2%~5%，少于20孔的工程至少檢驗2個點。由于高壓噴射注漿處理地基的強度低于28天的強度在2~100Mpa之間，強度增長速度較慢，檢驗時間須在噴射注漿四周后進行。
 
5.結語
 
旋噴樁在寶雞峽加壩加閘工程II期圍堰施工中取得了良好的效果，具有一定的推廣價值。實踐表明，它對淤積、粘土、黃土、砂土和人工填土等地基都有良好的處理效果。但對于含有較多的大粒徑塊石，因噴射可能受到阻礙，沖擊破壞急劇下降，影響處理效果。因此，在進行旋噴時，應根據當地的情況，現場作好試驗，以便達到預期的目的。