重庆滨江地块深填方地基处理技术初探

王超，袁兵

（重庆市建筑科学研究院，重庆 400016）

0 引言

随着我国经济的高速发展，人民群众对居住环境的要求越来越高，近几年来重庆地区对江景房的需求大大增加，导致滨江地块的开发日趋增多。但是滨江地块的开发存在许多不利因素，其中比较突出的问题就是重庆地区属于山区，大多数临江地段为高边坡江岸，需要通过深填来形成适合建筑修建的场地，回填土深度一般要20～30m，甚至可以达到50～60m。由于回填土的固结沉降需要相当长的时间才能完成，这将导致场地内地基的承载力及压缩模量远远达不到设计要求。为了满足设计要求，目前采用得比较多的设计方案是建筑采用桩基础，考虑到负摩阻力的影响，深填方区设计桩长相当长，是一种巨大的资源浪费。

本文介绍的高压旋喷桩复合地基可以避免过长桩基方案的设计，大大减少地基处理费用在整个滨江地块开发中的占比，具有巨大的经济优势。

1 工程概况

某工程位于重庆市云阳县，该项目为滨江地块，属于深回填地基区，回填深度从25～62m不等。整个地块建筑规划设计为四栋高层建筑，其余为1～2层的商业建筑，±0.00层以下为单层地下车库，地下车库和高层建筑之间设置结构缝分割。原设计高层建筑、商业建筑及地下车库均采用桩基础（图1）。

图1 滨江地块方案平面图

后经充分论证，地下车库及商业建筑楼层较少，上部荷载较轻，对地基承载力要求较低。经过计算分析采用高压旋喷复合地基可以满足上部结构对地基承载力、地基变形及软弱下卧层的要求，与桩基础方案相比具有较大的经济优势。最终该地块的基础方案为，高层建筑采用桩基础，地下车库和商业建筑采用筏板基础。故需要对地下车库和商业建筑的地基进行高压旋喷复合地基处理。

2 地质勘查资料

根据项目勘察报告，在该工程区域内地质分层可分为填土、粉质粘土、强风化基岩、中等风化泥岩、砂岩以及粉砂岩软弱夹层（图2）。根据各层的分布深度，回填土较深，因此该项目高压旋喷地基处理技术，主要涉及到的地基土层为回填土层，其主要的性状为：本层为素填土，紫褐色，稍湿，松散，主要由粉质粘土和砂泥岩碎块石组成，土石比7:3～4:6，块径1～80cm，部分为孤石。该层在场地内广泛分布，为机械场平抛填，回填时间约6年。该层揭露厚度20.30～63.10m。

该滨江地块场地主要水系为长江，位于场地南东侧滨江大道外侧，长江距离拟建场地最短距离约60m。勘察期间长江水位约为168.00～169.50m（黄海高程），该滨江地块旋喷处理深度范围内无地下水。场区内及周边未发现滑坡、泥石流、地下硐室、地面塌陷、地裂等不良地质作用。

图2 典型地质剖面图

3 地基处理方案

3.1 高压旋喷桩复合地基处理方案简介

1）该项目地基处理方案，旋喷桩引孔孔径为100mm，旋喷桩成桩直径为800mm，处理深度为8m，旋喷桩采用边三角形布置，桩间距为1.5m（图3）。

2）高压旋喷注桩采用双管法施工，高压水泥浆压力大于20MPa，流量大于30L/min，气流压力0.7MPa，提升速度为0.1～0.2m/min；高压喷射注浆水泥强度等级宜采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比1.0。

图3 旋喷桩布置平面图

3）设置0.3m厚砂夹石加筋土垫层，铺设范围为筏板基础轮廓线外延50cm（图4）。

图4 旋喷桩及垫层设置大样图

3.2 高压旋喷桩复合地基处理计算分析

旋喷桩复合地基承载力确定方式按 《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012公式7.1.5-2确定：

Fspk为复合地基承载力特征值（kPa）；λ为单桩承载力发挥系数，宜按当地经验取值，无经验时可取 0.7～0.90；m为面积置换率；Ra为单桩竖向承载力特征值 （kN）；Ap为桩的截面积（m2）；β为桩间土承载力发挥系数，按当地经验取值，无经验时可取 0.9～1.00；fsk为处理后桩间土承载力特征值（kPa），应按静载荷试验确定；无试验资料时可取天然地基承载力特征值。

计算结果表明，地基承载力特征值[3]为253kPa＞200kPa；地基压缩模量为15.1MPa＞8MPa，均满足设计要求。

4 工程施工情况

目前该工程已经开始施工，个别区域应经完成施工并且进行了复核地基平板试验，且试验结果满足设计要求。

4.1 施工原理及流程

该工程采用二重管法进行施工，该方法主要是使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气，两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出压力大于20MPa以上的浆液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7MPa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液和它外环气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。

旋喷桩施工工艺流程见图5，旋喷桩施工现场见图6。

图5 旋喷桩施工工艺流程图

图6 旋喷桩施工现场照片

图7 复合地基荷载试验现场照片

4.2 复合地基检测

1）高压旋喷桩施工完成后，对复合地基采用平板载荷试验进行检验[4]（图7），检测时间是在成桩28d后进行，检测结果表面处理范围内地基承载力特征值≥200kPa，压缩模量≥8MPa，满足设计要求。

2）旋喷桩桩体施工质量采用圆锥动力触探试验或钻芯法进行检测，检测时间亦为成桩28d后进行，桩身水泥土抗压强度要求≥5MPa，满足设计要求。

5 结语

重庆滨江地块深回填区采用高压旋喷复合地基是一种经济可靠的地基形式，通过复合地基的荷载试验结果，证明该地基处理方法可以满足设计要求，可以广泛应用到三层及三层以下的建筑结构，其最大的优势为可避免较长或者超长桩基方案的施工，为重庆或其他沿江沿河地区滨江地块的地基处理提供了有益借鉴。