谷文博　韓露

摘 要：介紹高壓旋噴樁復合地基的原理，結合工程實際，論述高壓旋噴樁復合地基在尾礦粉土地基基礎上的設計方案選擇，施工參數(shù)的選擇以及質(zhì)量驗收的要求。

關鍵詞：高壓旋噴樁；復合地基；尾礦粉土

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.100

1 高壓旋噴樁原理

高壓旋噴樁以其經(jīng)濟實用的性能，簡單靈活的設計方法，以及施工中基本不產(chǎn)生環(huán)境污染等優(yōu)點，在工程中得到了越來越廣泛的應用[1]。高壓旋噴樁復合地基是以高壓水泥漿液與地基土混合固結形成的一種樁土復合材料，是樁與土的共同作用，既利用了天然地基土的強度又使之強化，具有強化地基和防水止?jié)B的作用，適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基，它有其施工工藝簡單、工期短、投資少、適用性強等優(yōu)點。

利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至土層的預定位置后，用高壓脈沖泵，將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置，向四周以高速水平噴入土體。由于鉆桿以一定速度逐步向上提升和旋轉，漿液形成高壓噴出后具有很大的動能，產(chǎn)生高速、高壓的噴射流，借助高壓噴射流能大量置換軟土層和擠密樁周土，能讓砂礫石墊層或粘土和水泥漿充分混合、膠結、硬化，固結成一個整體。這樣，可在地基中形成具有較高強度的水泥土樁，達到改良土質(zhì)、增加地基強度、減少土體壓縮變形的目的，提高地基的承載能力[2]。

2 工程概況

云南某尾礦庫二期工程使用至今，已接近原設計庫容，為了保證200萬t/a磷礦采選工程生產(chǎn)安全及可持續(xù)發(fā)展，決定對二期尾礦庫進行加高增容，以滿足生產(chǎn)之需，現(xiàn)計劃實施尾礦庫三期（擴容）工程。擴容工程為在尾礦庫內(nèi)新增子壩18m。尾礦庫位于元良河左側支流馬屋箐溝的中下游，壩址距溝口元良河約560m，元良河從馬屋箐溝會合口至小箐口村約490.0m。小箐口村位于馬屋箐溝出口的左側山坡上，屬元良河左岸的二級階地。

場地表層為膜袋內(nèi)尾粉土、膜袋外尾粉土以及尾粉砂組成。中部為第四系沖洪積地層、殘坡積地層與殘積地層，主要由粉質(zhì)黏土與黏土組成，下部為上震旦統(tǒng)燈影組、陡山陀組地層，該層埋藏較深，層頂深度約為39.5m，由中風化灰?guī)r組成。

場地普遍存在粗細相間的夾層、互層、交錯層等現(xiàn)象，具明顯的迭瓦狀層理，將土層分為5層：①粉質(zhì)黏土②粉質(zhì)黏土③黏土④粉質(zhì)黏土⑤黏土，根據(jù)室內(nèi)原位靜力觸探、土工試驗和標準貫入試驗成果，經(jīng)綜合分析后，提供各土層地基承載力特征值列于表1。

3 方案分析

較常用的地基處理方法有高壓旋噴、鋼管樁、深層攪拌水泥土樁，以上處理方法對比見表2。

尾礦庫內(nèi)表層尾粉土強度低，場地承載能力不高，施工場地無法進入大型施工機械，且可以利用庫內(nèi)尾粉土減小成本，增加經(jīng)濟效益。綜合場地實際情況及以上三種地基處理方法的技術特點，選擇高壓旋噴對三期子壩地基進行處理。

4 方案設計

根據(jù)巖土工程勘察資料可以得知，場地范圍內(nèi)分布尾粉土、尾粉砂、粉質(zhì)黏土、黏土需要處理，旋噴樁樁長應自基礎底面起算至持力層來確定最小樁長。根據(jù)施工經(jīng)驗，旋噴樁樁徑選擇為900mm。

依據(jù)《建筑地基處理技術規(guī)范》（ JGJ79 -2012） 第7.1.5-2條、第7.1.5-3公式和第 7.3.3公式[3]，即：

最終確定地基處理分為2個區(qū)域；根據(jù)子壩位置地形情況，壩軸線中心區(qū)域的高壓旋噴樁長度比兩側區(qū)域要長：區(qū)域1為子壩壩腳外14.4m，高壓旋噴樁樁徑0.9m，間距2.5m，按等邊三角形布置，樁長13m、10m。區(qū)域2為子壩壩基從一級子壩外坡腳向庫內(nèi)延伸64m，高壓旋噴樁樁徑0.9m，間距2.0m，按等邊三角形布置，樁長16m、13m、10m。

5 高壓旋噴樁施工

高壓旋噴樁采用二重管法，主要工藝技術參數(shù)：漿液擴散直徑不小于900mm，漿液水灰比0.8～1.2，水泥摻合量：高噴樁按每米樁長水泥用量按320～400kg執(zhí)行。樁位對中偏差小于5cm，垂直度不超過1.5%，旋噴樁樁體的強度不小于5.0MPa。高壓旋噴樁施工前應進行現(xiàn)場試驗，根據(jù)現(xiàn)場試驗確定最終的設計參數(shù)。

高壓旋噴樁宜采用跳2～3棵樁施工，相鄰樁施工間隔不小于6h，高壓旋噴樁施工結束后，應防止地面大量堆載產(chǎn)生側向擠壓作用，從而影響成樁質(zhì)量。

為保證高壓旋噴樁的施工質(zhì)量，使高壓旋噴樁符合設計要求，應對高壓旋噴樁進行現(xiàn)場試驗工作，用于驗證和檢驗高壓旋噴成樁質(zhì)量和確定施工參數(shù)。

6 質(zhì)量檢驗與驗收

工程檢測和驗收按照《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JGJ 106-2014）、《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2012）、《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50202-2002）等規(guī)范的相關規(guī)定執(zhí)行[4-5]。旋噴樁檢驗與驗收指標要求：

區(qū)域1樁間距2.5m，區(qū)域2樁間距2.0m，樁徑0.9m，樁體強度不小于5.0MPa，樁體粘聚力C不小于180kPa、內(nèi)摩擦角φ不小于30°，單樁豎向承載力特征值不小于280kN（樁長為16m的旋噴樁），復合地基承載力特征值不小于125kPa（檢測區(qū)域2高壓旋噴樁長為16m）。

7 結語

從本工程復檢結果看，使用高壓旋噴樁對尾粉砂、尾粉土及粉質(zhì)黏土等土層的處理可以有效的提高地基承載能力，降低了地基變形，從而滿足建筑要求，同時具有較高的經(jīng)濟效益。高壓旋噴樁復合地基的試樁實驗是十分重要的，對后續(xù)的施工質(zhì)量有重要意義，能夠有效降低工程的風險。

參考文獻：

[1]盧信雅.復合地基悖論-深攪樁樁體作用及實體基礎設計方法[A].

全國巖土與工程學術大會論文集[C].北京：人民交通出版社，2003：877-881.

[2]蔣忠利，岳敏.高壓旋噴樁處理技術在高填土地基中的應用[A].中國井礦鹽，2018（49）：42-44.

[3]JGJ79-2012建筑地基處理技術規(guī)范[S].

[4]JGJ106-2014建筑基樁檢測技術規(guī)范[S].

[5]GB50202-2002建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

作者簡介：谷文博（1993-），男，浙江永嘉人，碩士研究生，主要從事工程技術的研究。