高压旋喷桩复合地基在加固深厚素填土地基中的应用

孙志崇

中冶建工集团有限公司 重庆 400015

正文：

1 前言：

所谓高压旋喷注浆法，即是运用带有喷嘴的钻机在钻入地面土层之后，再利用高压的原理将调配好的浆液通过喷嘴而注入，以此形成的冲击力将会破坏原有土层的结构，最终与原有的软土得以充分的拌合而成，在此混合过程中会产生等离子交换与团粒化的反应，最后会形成极其稳定且高强度的墙体或者是桩体，在与土体相结合下形成半柔半刚性复合桩体。然后整体铺设20～30cm褥垫层，形成复合地基。

2 工程概况

本文所述的工程基坑为近正方形，东西长140m，南北宽152m。基坑底标高为-10.00m（167.20m），基坑周边地势平坦，西、北、东三侧均为道路，南侧为施工工地，地面标高介于175.65m～177.32m，呈东北低，西南高趋势。基坑深度8.45m～10.12m。

经工程钻探揭露，场地地层自上而下主要分布有：上伏覆第四系素填土（Q4ml）及下伏侏罗系沙溪庙组（J2s）砂岩、泥岩。其中素填土为杂色，湿-饱和，由粉质粘土夹砂、泥岩碎块石及卵石、少量混凝土碎块等建筑垃圾组成，硬质物粒径一般为2-120mm，最大约240mm，硬质含量50～65%左右，填土结构中密。根据钻探揭露，厚度在30～40m之间。

主体结构采用板柱抗震墙结构，地下二层，基础采用筏板基础，地基承载力要求150Kpa。基坑开挖至设计标高后，承载力仅为90Kpa，无法满足设计要求。经过综合论证后，采用高压旋喷桩对素填土进行地基加固。

3 地基处理设计方案

高压旋喷桩桩径采用800mm，桩长5m，采用正方形布置，桩间距2m。桩与基础之间设置级配良好砂夹石褥垫层，褥垫层最大粒径不大于20mm，厚度为300mm，褥垫层夯填度不大于0.9。

4 高压旋喷桩施工要求

4.1 施工工序

主要施工工艺：钻机就位→钻孔→插管→喷射作业→拔管→清洗器具→移动机具→回填注浆。

4.2 主要施工方法

⑴准备工作的检查：检查注浆管和喷嘴处是否有杂物，要保持清洁干净，且接头处的密封圈一定要牢固良好。

⑵钻机就位和钻孔：施工时要保持垂直平稳，对准孔位，在钻孔中的倾斜角度要保持在最小范围内。

⑶在插管和喷射过程中，要注意预防喷嘴发生堵孔的现象，做好相应的防范措施与清洁工作。

⑷喷射注浆的过程中特别要注意的是机械设备在开动步骤中的先后顺序和设备运转正常情况的检查。空压机→注浆泵→送清水→开始注浆。

⑸做好喷射中相关技术参数的记录和校核，对运转情况要跟进观察并记载清晰，喷射中钻杆的运转与提升都务必要保持连贯且不间断。

⑹在注浆过程中需拆卸时，应当先将喷射过程停止，在运转和送浆都停止后，浆液会逐步的变少，最后再停机。拆卸结束后的开机顺序及步骤与上术相同，需注意事项应予以预防，避免脱节和断桩的现象发生。

⑺当喷射注浆完成预期深度后则可停止注浆，吸水管要移动到清水箱抽取一定的清水将管路及泵中的泥浆顶出，随之停泵。

⑻深度旋喷时，应先喷浆，后旋转和提升。

⑼当注浆管停止运转并卸下后，应将各处管道清洗干净，并做好密封。各机械设备也要保持清洁干净。

⑽喷射注浆完毕后，因浆液的析水作用会造成一定的收缩现象，致使凹穴现象发生，可运用灰比为0.6的水泥浆进行补灌。同时还要防范各钻孔处渗入杂物或泥土。

⑾所用水泥浆，水灰比要按设计规定不得随意更改。禁止使用受潮或过期的水泥。在喷射注浆过程中应防止水泥沙浆沉淀。旋喷桩浆体添加微膨胀剂，已增加桩与桩之间的挤土效应。

⑿为了加大固结体尺寸，或对于深层硬土，为了加大避免固结体尺寸减小，可采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施；

⒀在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，以及时了解土层情况，喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。

⒁当冒浆时应运用妥善的方法来处理，将泥渣要及时清除掉。在砂层用单管注浆喷射时，可采用冒浆补灌已施工过的桩孔。但在粘土层、淤泥层旋喷时，因冒浆中渗入粘土和清水，故不宜利用冒浆回灌。

⒂本工程高压旋喷桩主要参数控制执行《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）中有关规定，并详下表。

工程参数控制表

5 复合地基检测

1）CFG桩复合地基处理完成后，必须进行复合地基检测试验，检测必须由具有专业检测资质的单位进行。

2）复合地基检测工作应符合《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）和《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的有关规定。复合地基检测应符合下列要求：

①采用钻孔取芯对桩身完整性进行检验，检验数量为总桩数的2%。

②采用单桩静载荷试验对基桩承载力进行检验，检验数量为总桩数的1%，单桩承载力251KN。

③采用复合地基静载荷试验对复合地基承载力进行检验，检验数量为总桩数的1%，且每个单体工程不少于3个点，复合地基承载力150Kpa。

④复合地基静载荷试验的承载力的确定，应充分考虑旋喷桩注浆后的复合地基之下的下卧层变形的不利影响因素。

6 结语

①高压旋喷桩施工完成后，单桩静载荷试验检测单桩承载力满足设计要求。

②该工程地基处理后，经检测复合地基承载力≥150Kpa，压缩模量≥10Mpa。

③各项检测结果表明，高压旋喷桩复合地基承载力满足设计要求，达到了地基处理目的。且该场地采用复合地基处理与嵌岩桩基础比较，施工方便、造价较低，具有较好的经济效益。