黎曲珍

摘要：高壓旋噴樁在粘土、淤泥質(zhì)等塑性土層施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生類似的地面隆起的不良現(xiàn)象。文章分析了發(fā)生地面隆起的原因，并提出了相關(guān)預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁； 塑性土層；地面隆起；擠土；返漿；引孔

中圖分類號(hào)：U216文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）06-0082-02

一、工程概況

廣州市國(guó)際商品展貿(mào)城展貿(mào)東南路路基工程（污水井）w2工作井，井壁厚度為600mm和450mm。設(shè)計(jì)采用人工挖孔逆作法施工，井內(nèi)尺寸為7500×4500mm，設(shè)計(jì)井底面到地面深度為7850mm。

因?yàn)樵摴ぷ骶拷官Q(mào)城第一期項(xiàng)目A2展館（凈距離位3800mm），地質(zhì)中含淤泥質(zhì)軟土層和中砂透水層，地下水位為地面下1500mm，設(shè)計(jì)圖紙要求在建筑物的位置設(shè)置三排（共84根）單管旋噴樁，進(jìn)行地基加固和止水，防止因?yàn)榛娱_(kāi)挖影響建筑物墻體結(jié)構(gòu)的安全。

旋噴樁施工采取間隔跳打，施工完第一排12根樁，發(fā)現(xiàn)地面隆起250mm，造成地下自來(lái)水管（DN250mm的鑄鐵管）破裂，需要對(duì)地面隆起進(jìn)行原因分析后提出預(yù)防措施，及其應(yīng)用價(jià)值。

二、地質(zhì)情況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，工作井開(kāi)挖范圍內(nèi)的土層有流塑至軟塑淤泥，屬于軟土地基，其埋深淺，強(qiáng)度低，固結(jié)慢、變形大，抗震性差，在荷載作用下可能產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)，或有較大的沉降。基本上以淤泥、粘土、中砂與砂質(zhì)粘土為主，其巖土的特征如下：

1．素填土：灰黃色，濕，疏松，成分主要為由粘性土及植物根系組成、1900mm厚；

2．淤泥：深灰色，飽和，流塑，局部軟塑，土質(zhì)較純，斷續(xù)腐植物、3400mm厚；

3．粉質(zhì)粘土：紅色，可塑，土質(zhì)不均勻，為混合巖風(fēng)化殘積土，遇水易軟化，2500mm厚；底部0.4米含少量粉砂；

4．砂質(zhì)粘土：褐紅黃色，硬塑，為混合巖風(fēng)化殘積土，土質(zhì)粘性一般，含2～3mm石英礫約<5%，1200mm；

5．中砂：灰黑色；較密；飽和；質(zhì)較純，粒徑不勻。

三、隆起原因分析

（一）單管旋噴樁施工工藝

1．單管旋噴樁施工工藝流程見(jiàn)下圖：

2．高壓噴射法加固地基，形成樁作用機(jī)理。

（1）高壓噴射流切割破壞土體作用：噴射流動(dòng)壓以脈沖形式?jīng)_擊土體，使土體結(jié)構(gòu)破壞。

（2）混合攪拌作用：鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過(guò)程中，在噴射壓力作用下，迫使土粒向與噴嘴移動(dòng)相反的方向（即阻力小的方向）移動(dòng)，與漿液攪拌混合后形成固結(jié)體。

（3）置換作用：把一部分切割下的土粒排出灌漿孔，土粒排出后所空下的體積由灌入的漿液補(bǔ)入。

（4）充填、滲透固結(jié)作用：高壓漿液充填沖開(kāi)的和原有的土體空隙，析水固結(jié)，還可滲入一定厚度的砂層而形成固結(jié)體。

（5）壓密作用：高壓噴射流在切割破碎土體的過(guò)程中，在破碎帶邊緣還有剩余壓力，這種壓力對(duì)土層可產(chǎn)生一定的壓密作用，使高噴樁體邊緣部分的抗壓強(qiáng)度高于中心部分。

圖 2旋噴樁鉆桿形狀圖

（二）單管旋噴樁施工工藝在軟土中的工況

在軟土地層可以直接用旋噴鉆機(jī)帶噴嘴鉆頭、旋噴注漿管鉆孔插管，鉆進(jìn)時(shí)為防止泥砂堵塞噴嘴用較小的壓力邊下管邊射水。

在鉆孔插管過(guò)程中，鉆進(jìn)速度比較快，插管過(guò)程存在明顯的擠土，軟土的可塑性，會(huì)導(dǎo)致鉆桿與土體之間的間隙消失。

（三）單管旋噴樁施工工藝在軟土中的工況產(chǎn)生的影響

旋噴樁加固止水是通過(guò)20～30MPa的壓力水平噴射的水泥漿與地層土體發(fā)生混和、置換而成樁體，正常的旋噴樁施工必須有廢漿液從孔口溢出。但是在軟土層的工況下，漿液不能順利從鉆桿與土體之間的間隙溢出而積存在地層中，隨著噴射工作的進(jìn)行，積存的漿液增加，漿液產(chǎn)生的壓強(qiáng)越來(lái)越高，形成的壓力使土體向地面抬升，造成地面及地下的管線、構(gòu)筑物等隆起。

綜合以上的旋噴樁工藝和在塑性土層中的工況分析，可以清楚地發(fā)現(xiàn)：造成地面隆起的主要原因是因?yàn)橐讜r(shí)的擠土作用，在塑性土層中產(chǎn)生回彈，堵塞旋噴樁返漿的通道，造成地下的壓強(qiáng)過(guò)高，形成向四周擴(kuò)散的壓力，最終造成地面隆起。

四、預(yù)防措施

通過(guò)地面隆起的原因分析可知，主要原因是廢漿不能順利溢出地面，造成地下壓力提高。所以主要的措施就是要保證廢漿能夠順利溢出地面。

要求采用地質(zhì)鉆或者旋噴樁鉆機(jī)用合金鉆頭配巖芯管先進(jìn)行引孔，孔徑要求比鉆桿接手大20mm，并且進(jìn)行泥漿護(hù)壁鉆孔，選擇DN91的合金鉆頭和巖芯管進(jìn)行鉆孔。

鉆孔完畢要求對(duì)鉆孔進(jìn)行返漿清孔，清除孔內(nèi)的砂和泥塊，以免砂和泥塊在噴射過(guò)程中堵塞通道。

清孔完畢及時(shí)進(jìn)行噴射成樁作業(yè)，以免孔壁坍塌。

噴射過(guò)程中，要求時(shí)刻關(guān)注孔口返漿情況，一旦返漿停頓，及時(shí)查明原因，處理好后再繼續(xù)噴射。

五、效果檢驗(yàn)

采取以上措施施工前后，對(duì)地面標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)控，地面再未發(fā)現(xiàn)隆起現(xiàn)象，但是需要增加引孔、清孔相應(yīng)的時(shí)間。

六、結(jié)語(yǔ)

高壓旋噴樁在粘土、淤泥質(zhì)等塑性土層施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生類似的地面隆起的不良現(xiàn)象，在相對(duì)比較關(guān)鍵的位置（如道路上、地下管線多或者有構(gòu)筑物的地方）施工，要特別引起重視，該采取提前引孔措施的地方，不能單純求快，同時(shí)施工過(guò)程中一定要密切注意返漿情況。

參考文獻(xiàn)

[1]趙凱歌．高壓旋噴樁施工技術(shù)探討[J]．中華民居（學(xué)術(shù)刊），2100，（10）．

[2]后少平．淺談高壓旋噴樁施工工藝及控制過(guò)程[J]．科技與生活，2010，（16）．

[3]韓志超．高壓旋噴施工技術(shù)[J]．交通世界，2009，（13）．

（責(zé)任編輯：趙秀娟）