羅小博 宋彧 郭啟明

摘? ?要：為驗(yàn)證劈裂注漿加固法在處理西北濕陷性黃土地基的有效性與實(shí)用性，并指導(dǎo)安全施工，首先在加固建筑物所在場(chǎng)地進(jìn)行劈裂注漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，56 d后分別對(duì)天然地基與注漿后復(fù)合地基進(jìn)行靜載荷試驗(yàn);在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行30 d浸水試驗(yàn)，采集注漿微觀圖、承載力及濕陷量等原始數(shù)據(jù). 利用試驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)待加固建筑，用同種材料及試驗(yàn)方法等對(duì)其進(jìn)行糾傾加固. 結(jié)果表明：在一次注漿最大壓力為0.3 MPa、二次注漿最大壓力為0.6 MPa的條件下，采用1 ∶ 1（質(zhì)量比）水泥漿液的鋼花管兩次、分層劈裂注漿法表現(xiàn)出了良好的劈裂效果;劈裂注漿法加固處理后的黃土地基承載力較原有地基提高了近3倍，極大地改善了黃土的工程性質(zhì);注漿后能夠有效消除黃土超過67%的濕陷性;建筑物發(fā)生均勻沉降，穩(wěn)定性較好. 同時(shí)，提出了一種適用于樁徑較小的基于樁土應(yīng)力比計(jì)算的復(fù)合地基沉降計(jì)算新方法.

關(guān)鍵詞：劈裂注漿;地基加固;濕陷性黃土;現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn);沉降計(jì)算

中圖分類號(hào)：TU472.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Split Grouting Test and Application of Foundation Reinforcement

in Collapsible Loess Area in Northwest China

LUO Xiaobo，SONG Yu，GUO Qiming

（College of Civil Engineering，Lanzhou University of Technology，Lanzhou 730050，China）

Abstract：In order to verify the effectiveness and practicability of splitting grouting reinforcement method in treating collapsible loess foundation in northwest China，and to guide the safety construction，firstly，the split grouting field experiment was carried out on the site where the reinforced building is located. After 56 days，static load tests were carried out on? ?the natural foundation and the grouting composite foundation. On this basis，a 30-day immersion test was carried out to collect the raw data such as grouting micrographs，bearing capacity and collapsibility. According to the test results，combined with the on-site building，the same materials and test methods were used to correct the tilting and reinforce the building. The results showed that： under the condition? that the maximum pressure of primary grouting was 0.3 MPa and the maximum pressure of secondary grouting was 0.6 MPa，the method of split grouting with steel tube with mass ratio 1 ∶ 1 cement slurry and split grouting in two layers showed a good splitting effect. The bearing capacity of the loess foundation strengthened by splitting grouting method was nearly three times higher than that of the original foundation，which greatly improved the engineering properties of the loess. After grouting，more than 67% loess collapsibility could be effectively eliminated. The building underwent uniform settlement and had good stability. In addition，a new settlement calculation method based on pile-soil stress ratio for composite foundation with small pile diameter was proposed.

Key words：splitting grouting;foundation reinforcement;collapsible loess;field test;settlement calculation

隨著“一帶一路”倡議的不斷推進(jìn)，從國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，西北地區(qū)贏得了廣闊的發(fā)展空間，尤其在建筑工程領(lǐng)域取得了快速發(fā)展[1]. 眾所周知，西北地區(qū)地質(zhì)條件主要以濕陷性黃土[2]居多. 該土有別于軟土、黏土等，具有浸水后的原狀黃土微觀顆粒間發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，原穩(wěn)定結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，土體強(qiáng)度明顯下降，在力的作用下產(chǎn)生濕陷性變形等顯著特征，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降，影響安全與穩(wěn)定[3].

目前，在工程結(jié)構(gòu)地基加固方面通常采用的傳統(tǒng)方法有夯實(shí)法、灰土墊層法、擠密樁法，但它們分別具有對(duì)既有建筑擾動(dòng)大、易受水侵蝕、施工冗雜及污染環(huán)境等缺點(diǎn)，因而在現(xiàn)代化生產(chǎn)中逐漸被棄用. 相應(yīng)地，新型劈裂注漿法由于具有施工速度快、影響范圍小、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，很快被納入地基處理的理論研究與工程實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中. 周茗如等[4]依據(jù)漿液性能試驗(yàn)及室內(nèi)模型試驗(yàn)對(duì)水泥基漿料在黃土劈裂注漿中的應(yīng)用進(jìn)行研究;周書明等[5]利用洞內(nèi)超前預(yù)注漿方法對(duì)隧道拱部淤泥質(zhì)黏土地層進(jìn)行加固，效果良好;孫峰等[6]采用劈裂注漿對(duì)已沉降變形的地下管道進(jìn)行抬升處理，并結(jié)合三維有限差分?jǐn)?shù)值法對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果與試驗(yàn)相吻合;為了提高鋼花管微型樁的水平抗剪及抗彎性能，王開洋等[7]提出了一種二次注漿豎向鋼花管微型樁新技術(shù);周茗如等[8-9]從斷裂力學(xué)角度出發(fā)，提出了一種黃土劈裂注漿土體裂紋擴(kuò)展模型，在注漿壓力及土層地應(yīng)力作用下，漿液在裂紋中形成漿脈，對(duì)土體起到骨架支撐作用. Li等[10-14]眾多學(xué)者對(duì)劈裂注漿理論、試驗(yàn)及應(yīng)用方面也進(jìn)行了大量的研究.

然而，對(duì)于濕陷性黃土地區(qū)劈裂注漿[15]復(fù)合地基的相關(guān)研究仍處于起步階段，未見對(duì)其穩(wěn)定性、承載能力及沉降計(jì)算進(jìn)行過確定的分析與評(píng)價(jià).各種重要參數(shù)只能依靠施工經(jīng)驗(yàn)來確定，具有很大的不確定性，甚至對(duì)一些施工精度較高的結(jié)構(gòu)來說，其安全性更加無法保證. 基于此，本文以甘肅省定西市某工程場(chǎng)地為研究對(duì)象，對(duì)劈裂注漿加固后的復(fù)合地基進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)及浸水試驗(yàn)，并對(duì)完工后的建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，提出一種適用于樁徑較小的復(fù)合地基的沉降計(jì)算新方法，并與傳統(tǒng)計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析，為今后類似場(chǎng)地同類型地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及加固等提供參考.

1? ?工程概況及地質(zhì)條件

1.1? ?工程概況

甘肅定西地處黃土高原和西秦嶺山地交匯區(qū)，試驗(yàn)場(chǎng)地位于定西北部的黃土丘陵溝壑區(qū)，占地面積約1 642.45 m2，濕陷性較強(qiáng). 此處建有一棟長(zhǎng)21.5 m、寬15.8 m、高13.7 m的三層磚混結(jié)構(gòu)建筑物，基礎(chǔ)形式采用條形基礎(chǔ)，埋深1.5 m，設(shè)計(jì)使用年限為50年.

1.2? ?地質(zhì)條件

根據(jù)相應(yīng)工程地質(zhì)勘查報(bào)告可知，建筑場(chǎng)地土層自上而下依次分為：素填土（Q4ml）、粉質(zhì)黏土（Q4al+pl）、黃土狀粉土（Q4eol）及泥巖（N），其基底下各土層示意圖如圖1所示，具體參數(shù)見表1.

2? ?劈裂注漿試驗(yàn)

由于加固工程時(shí)間緊迫，且考慮到后續(xù)一系列試驗(yàn)，在該工程場(chǎng)地范圍內(nèi)（土層分布基本一致）選取某一區(qū)域，采用與實(shí)際加固工程完全一樣的材料、方法等，進(jìn)行劈裂注漿基礎(chǔ)性試驗(yàn).

2.1? ?原材料及設(shè)備的選擇

注漿主要材料選用PO.42.5普通硅酸鹽水泥，物理力學(xué)性能指標(biāo)見表2，采用滿足規(guī)范[16]要求的自來水，并依照文獻(xiàn)[17]，按1 ∶ 1水膠（質(zhì)量）比配制成水泥漿備用.

試驗(yàn)中常用設(shè)備有：水泥攪拌桶、履帶式潛孔鉆車、KS100/120液壓注漿機(jī)及耐振型壓力表，主要儀器如圖2所示.

2.2? ?孔位布置、注漿方式及過程

注漿鉆孔直徑取160 mm，孔距800 mm，深度7.2 m，共計(jì)23孔，按正三角形布設(shè)（避免了單樁置換面積重疊效應(yīng)的發(fā)生，在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下，節(jié)約成本，使得經(jīng)濟(jì)效益最大化），并對(duì)每孔進(jìn)行編號(hào)，如圖3所示.

然后采用底端密封、可拆卸的、用螺紋連接的五等段鋼花管自下而上的兩次分層注漿法，即第一次采用全段開孔鋼花管注漿（如圖4（a）所示），第二次注漿時(shí)所用鋼花管僅在末端1.4 m處開孔（如圖4（b）所示）.

為了后續(xù)開挖方便且不影響附近注漿孔，選擇圖3中邊緣處的孔1與孔2為研究對(duì)象. 一次鉆孔注漿時(shí)，在壓力表上控制最大注漿壓力為0.3 MPa，待指針出現(xiàn)明顯回落時(shí)，表明孔周土體已被劈裂，此時(shí)繼續(xù)注入水泥漿液至設(shè)計(jì)量;1 d后再進(jìn)行二次鉆孔注漿，分別對(duì)第5層、第4層、第3層、第2層、第1層注漿，每次保證最大注漿壓力0.6 MPa，指針有明顯回落時(shí)停止注漿;最后對(duì)由于吸水下陷的每孔進(jìn)行補(bǔ)漿，循環(huán)4～5次至補(bǔ)滿為止，以保證樁身的完整性.

2.3? ?靜載荷及浸水試驗(yàn)

2.3.1? ?天然地基與注漿復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)

為了驗(yàn)證劈裂注漿后地基較天然地基承載效果，需對(duì)兩者分別測(cè)出Q-s關(guān)系曲線，進(jìn)而對(duì)比分析所得特征值大小. 在場(chǎng)地內(nèi)隨機(jī)選取3塊區(qū)域作為天然地基，選取注漿56 d后樁身較完整的1號(hào)、5號(hào)、8號(hào)、18號(hào)樁作為單樁復(fù)合地基. 主要儀器采用：50 t液壓千斤頂、量程為1 cm及精度為0.001 mm的千分表、直徑800 mm及厚度30 mm的圓形鋼載荷板、一輛空載約40 t的雙橋車，如圖5所示.

利用10 kg重的觸探儀錘依據(jù)規(guī)范[18]選取5點(diǎn)進(jìn)行輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，測(cè)出天然地基的最大加載量約為140 kN;劈裂注漿復(fù)合地基可參考文獻(xiàn)[19-20]估算出所需要的最大加載量為400 kN.試驗(yàn)前期準(zhǔn)備就緒后，分9級(jí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加卸載試驗(yàn)，每級(jí)加載量見表3.

2.3.2? ?浸水試驗(yàn)

為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)劈裂注漿對(duì)黃土濕陷性的消除效果，在原靜載試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別在天然地基與注漿后的復(fù)合地基上開挖長(zhǎng)、寬、高分別為2.8 m、2.4 m及0.3 m的試坑（兩坑浸水互不影響），其中復(fù)合地基的開挖位置如圖6所示，試坑內(nèi)包括10根完整的劈裂注漿樁，且四周均處于漿脈作用范圍之內(nèi)，以示充分代表劈裂注漿復(fù)合地基. 在每個(gè)試坑中分別設(shè)置4個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，復(fù)合地基考慮到漿脈填充擠密作用下樁周土的濕陷性，因此，沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置要盡量避開樁芯所在位置，設(shè)置在樁間土之間，如圖6所示. 距試坑邊10 m處設(shè)置2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，分別用于日常觀測(cè)及校核.

然后向試坑中注水，水頭控制在15～20 cm，此次浸水試驗(yàn)共注水30 d，總注水量約為168 m3，現(xiàn)場(chǎng)注水情況如圖7所示.

對(duì)浸水階段（30 d）及停止注水階段（30 d）的濕陷量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，記錄如表4 所示.

3? ?試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1? ?劈裂注漿開挖結(jié)果分析

注漿7 d后，用挖機(jī)開挖試驗(yàn)孔1和2至3 m深，對(duì)裸露的注漿樁芯及樁周漿脈形狀進(jìn)行初步觀察，并用鋼卷尺測(cè)量漿脈擴(kuò)散距離及其厚度，觀察分層劈裂注漿效果. 現(xiàn)場(chǎng)開挖情況及效果如圖8所示.

從圖8（b）可看出，試驗(yàn)孔1、2形狀良好且大致呈圓柱形，在樁頂以下24 cm處開始出現(xiàn)不規(guī)則形漿脈. 圖8（c）顯示，在同一平面上，漿脈以樁芯為中心向外逐漸擴(kuò)散，由于上部土層相對(duì)疏松，漿脈伸展長(zhǎng)度較下部土體亦大，長(zhǎng)度控制在39～52 cm;其次，也可清楚地看到，在土層松軟處，且注漿壓力較大時(shí)，漿液會(huì)在鋼花管開孔處噴射而出，劈裂土體，漿脈近似呈“十”字形分布;當(dāng)某一側(cè)土體松軟時(shí)，漿液會(huì)優(yōu)先劈裂松軟土體，涌入大量漿液，使得壓力降低，不易劈裂其他方向上的土體，這時(shí)漿脈會(huì)近似呈“Y”形分布;各層土體漿脈數(shù)量保持在3～5之間;在豎向，上部土體較為松軟，使得漿脈縱向相連，類似“片狀”體，從而增強(qiáng)了漿脈的豎向抗剪能力，同時(shí)提高了對(duì)樁周土體的擠密作用，使樁土作用更加協(xié)調(diào)，增強(qiáng)了復(fù)合地基的承載能力;靠近樁芯的漿脈厚度較大，無法對(duì)其準(zhǔn)確測(cè)量，粗略估計(jì)在4～7 cm之間，遠(yuǎn)端漿脈厚度較小，在0.1～0.9 cm之間，如圖8（d）所示. 綜上，在西北濕陷性黃土區(qū)采用鋼花管兩次、分層的劈裂注漿方式是可行的，且劈裂效果良好.

3.2? ?靜載荷試驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)天然地基區(qū)域1、2、3的靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，可得各區(qū)域Q-s關(guān)系曲線，如圖9所示. 由圖可知，天然地基沉降速率隨荷載增加逐漸增大，說明該地區(qū)土質(zhì)較為均勻;區(qū)域1、2沉降曲線較為相近，當(dāng)荷載增加至140 kN時(shí)，二者沉降速率均出現(xiàn)明顯增大，沉降量迅速增加至10 mm，說明已達(dá)到天然地基的極限承載能力，取上一級(jí)荷載126 kN為其極限荷載;區(qū)域3的沉降曲線明顯區(qū)別于區(qū)域1、2，當(dāng)荷載超過84 kN后，其沉降速率迅速增加，加載至126 kN時(shí)，沉降量迅速增大至10 mm，取上一級(jí)荷載112 kN為其極限荷載;與動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果基本相同，取三者的均值120.8 kPa作為天然地基的承載力特征值.

對(duì)1號(hào)、5號(hào)、8號(hào)及18號(hào)單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可得復(fù)合地基Q-s關(guān)系曲線，如圖10所示. 曲線顯示，各試樁的沉降曲線基本相同，0～200 kN時(shí)均處于線彈性階段，樁土作用協(xié)調(diào)、共同承擔(dān)荷載;200～360 kN時(shí)處于塑性階段，土體被壓縮，部分漿脈被剪斷，樁體相對(duì)土體開始向下移動(dòng);360～400 kN時(shí)處于破壞階段，沉降量迅速增大，復(fù)合地基喪失原始樁土結(jié)構(gòu)，因此可判斷1號(hào)、5號(hào)、8號(hào)及18號(hào)單樁復(fù)合地基的極限承載力均為716 kPa，承載力特征值均為358 kPa.

荷載較小時(shí)，各試樁的沉降變化高度一致，當(dāng)加載超過120 kN后，開始出現(xiàn)分化，1號(hào)樁與5號(hào)樁的沉降速率逐步快于8號(hào)樁與18樁，而8號(hào)樁的沉降速率變化最為緩慢. 原因是1號(hào)、5號(hào)樁位于注漿區(qū)域的最外側(cè)，注漿后的土體依然存在部分缺陷，而位于注漿區(qū)域內(nèi)側(cè)的18號(hào)樁及中心處的8號(hào)樁，由于相鄰樁芯及漿脈的擠密作用，使得土體更加密實(shí)，土體缺陷也得到充分彌補(bǔ)，因此其注漿加固效果也更加明顯. 針對(duì)此類問題，可適當(dāng)加大外圍注漿孔的注漿量，以增加外圍土層中的漿脈數(shù)量，填充土體空隙，擠密樁周土體，提高承載能力. 與前面天然地基相比，劈裂注漿法加固后的黃土地基承載能力較其提高近3倍，極大地改善了黃土的工程性質(zhì)，說明該方法用于加固濕陷性黃土地基是可行的.

3.3? ?浸水試驗(yàn)結(jié)果分析

依據(jù)表4中所記錄的原始數(shù)據(jù)，將其繪制成如圖11所示的濕陷量隨浸水時(shí)間變化的關(guān)系曲線圖. 曲線反映出，天然地基在注水停止5 d后濕陷量增長(zhǎng)緩慢且呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)，劈裂注漿復(fù)合地基在注水27 d時(shí)就呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)，濕陷已基本完成，再次注水對(duì)其濕陷量影響不大;注水60 d后天然地基的濕陷量達(dá)到了111.2 mm，而復(fù)合地基的濕陷量?jī)H有36.9 mm，能夠有效消除黃土近67 %的濕陷性.

4? ?復(fù)合地基沉降量計(jì)算公式推導(dǎo)

前面部分對(duì)劈裂注漿（如圖12所示）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、承載及濕陷性等方面做了研究，并用同樣手段對(duì)場(chǎng)地內(nèi)建筑物進(jìn)行了地基注漿加固.以此為契機(jī)，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際工程相結(jié)合，在樁土變形協(xié)調(diào)假設(shè)[21]的基礎(chǔ)上，提出一種適用于樁徑較小的剛性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算新方法，但其也有一定的局限性，即當(dāng)樁徑較大時(shí)，樁體下沉對(duì)樁周土影響較大，此時(shí)樁體沉降量與樁周土沉降有所差異，與該計(jì)算方法假設(shè)相悖.

4.1? ?樁土應(yīng)力比推導(dǎo)法

與獨(dú)立算法相同，該方法認(rèn)為樁土變形協(xié)調(diào)一致，在荷載作用下，樁體的沉降等于樁間土沉降ss，而樁體沉降由褥墊層壓縮量su、樁身壓縮量sc及樁端下土體壓縮量sz組成，則滿足式（1）：

su + sc + sz = ss? ? ? ? ? （1）

樁端下土體壓縮量sz可認(rèn)為由樁端應(yīng)力作用而成，樁端應(yīng)力 σz為：

式中：Qp為樁頂荷載，kN;f為樁側(cè)摩阻力，kPa;Ar為樁側(cè)表面積，m2;Ap為單樁樁身橫截面面積，m2.

則由分層總和法可求得樁端下土體壓縮量sz：

式中：Es j為基底下第j層土的壓縮模量，MPa;zj為樁端下第j層土底部深度，m;αj為基底下第j層土底部的平均附加應(yīng)力系數(shù).

當(dāng)樁徑較小時(shí)，可認(rèn)為樁間土沉降ss不受樁側(cè)摩阻力影響，僅由樁間土的附加應(yīng)力σs作用而成，如式（4）.

褥墊層壓縮量su、樁身壓縮量sc則可用樁頂?shù)母郊討?yīng)力σp表示為：

式中：L為基礎(chǔ)長(zhǎng)度，m;h為加固區(qū)頂部到下臥層頂部的深度，m;Ec為墊層壓縮模量;Ep為樁身壓縮模量，MPa.

聯(lián)立式（1）～式（5）可得：

由樁土變形協(xié)調(diào)可知，樁頂應(yīng)力σp與樁間土應(yīng)力σs還滿足關(guān)系式：

Nσp Ap + σs As = F? ? ? ? （7）

式中：As為基底樁間土面積，m2;F為上部結(jié)構(gòu)總荷載.

聯(lián)立式（6）（7）可得樁土應(yīng)力比n，將 σs回代入式（4）就可得復(fù)合地基的總沉降量.

4.2? ?同期建筑地基注漿加固沉降監(jiān)測(cè)

將建筑物四周各觀測(cè)點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù)繪制成圖13所示曲線，表明建筑物基礎(chǔ)發(fā)生均勻沉降，整體沉降速率一直減緩，并呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)，在安全使用范圍之內(nèi). 因?yàn)闇y(cè)點(diǎn)1、2位于排水溝渠附近，導(dǎo)致其沉降稍大于觀測(cè)點(diǎn)3、4，從而證明了劈裂注漿加固方式處理濕陷性黃土地基的有效性.

觀測(cè)時(shí)間t/d

4.3? ?計(jì)算實(shí)例及對(duì)比分析

由圖13可看出，建筑物沉降基本均勻，因此取其豎向的某一條形基礎(chǔ)進(jìn)行分析，該條形基礎(chǔ)尺寸及基礎(chǔ)下的注漿樁分布如圖14所示.

計(jì)算基礎(chǔ)上部總荷載約為2 800 kN，則求得基底處應(yīng)力170.73 kPa，土體的自重應(yīng)力25.35 kPa，因此基底附加應(yīng)力為145.38 kPa.

由公式（2）求得樁端應(yīng)力σz為：

再用分層總和法求出sz，沉降計(jì)算見表5，可知，sz = 0.191 2σp - 504.051（mm）.

再用分層總和法求出樁間土沉降ss，沉降計(jì)算統(tǒng)計(jì)見表6，可知，ss = 0.44 σs（mm）.

將各參數(shù)代入公式（4）（6）（7），求得最終沉降量為23.945 mm.

考慮到文章篇幅，采用其他計(jì)算方法[22]求得劈裂注漿后復(fù)合地基沉降量的具體計(jì)算過程已省略. 將各方法的沉降計(jì)算結(jié)果匯總于表7.

以試驗(yàn)法記錄沉降量為基準(zhǔn)值，其他算法誤差相對(duì)較大，推導(dǎo)法所得樁土應(yīng)力比與試驗(yàn)法基本相同，表明了該方法的實(shí)用性.

5? ?結(jié)? ?論

1）鋼花管兩次、分層劈裂注漿后，每層土體漿脈數(shù)量在3～5之間，呈“Y”形或“十”形分布;在水平方向擴(kuò)散距離超過約40 cm，相鄰樁體間的漿脈出現(xiàn)相互連接;漿脈豎向相連呈“片狀”，增強(qiáng)了復(fù)合地基的整體性與豎向抗剪能力.

2）劈裂注漿法加固處理后（承載力特征值為358 kPa）的黃土地基承載力較原有地基（120.8 kPa）提高了近3倍，極大地改善了黃土的工程性質(zhì)，也表明了劈裂注漿復(fù)合地基應(yīng)用于工程實(shí)踐的可行性.

3）注水60 d后，同一場(chǎng)地劈裂注漿加固方式（濕陷量為36.9 mm）較天然地基（濕陷量為111.2 mm）能夠有效消除黃土超過67%的濕陷性，表明該方法可用于處理濕陷性黃土地基.

4）為劈裂注漿復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的確定及沉降計(jì)算提供了一種新思路、新方法，且計(jì)算簡(jiǎn)便、適用性較強(qiáng).

參考文獻(xiàn)

[1]? ? 宋彧，羅小博，路承功，等. 慶陽地區(qū)超高層巨厚層黃土地基工程地質(zhì)特征[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2018，48（6）：1756—1766.

SONG Y，LUO X B，LU C G，et al. Engineering geological characteristics of super high rise and thick loess foundation in Qingyang Area[J]. Journal of Jilin University（Earth Science Edition），2018，48（6）：1756—1766. （In Chinese）

[2]? ? 馬閆，王家鼎，彭淑君，等. 大厚度黃土自重濕陷性場(chǎng)地浸水濕陷變形特征研究[J]. 巖土工程學(xué)報(bào)，2014，36（3）：537—546.

MA Y，WANG J D，PENG S J，et al. Immersion tests on characteristics of deformation of self-weight collapsible loess under overburden pressure[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2014，36（3）：537—546. （In Chinese）

[3]? ? 宋彧，羅小博. 超厚濕陷黃土區(qū)SHR—SRC結(jié)構(gòu)施工過程沉降監(jiān)測(cè)與分析[J]. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，47（3）：54—62.

SONG Y，LUO X B.Settlement monitoring and analysis of SHR-SRC structure in the construction process of ultra-thick collapsible loess area[J]. Journal of Hunan University（Natural Sciences），2020，47（3）：54—62. （In Chinese）

[4]? ? 周茗如，彭新新，蘇波濤，等. 普通水泥與超細(xì)水泥注漿性能分析及其黃土注漿效果對(duì)比研究[J]. 硅酸鹽通報(bào)，2017，36（5）：1673—1678.

ZHOU M R，PENG X X，SU B T，et al. Grouting performance of ordinary cement and superfine cementand comparison of grouting effect in loess[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2017，36（5）：1673—1678. （In Chinese）

[5]? ? 周書明，陳建軍. 軟流塑淤泥質(zhì)地層地鐵區(qū)間隧道劈裂注漿加固[J]. 巖土工程學(xué)報(bào)，2002，24（2）：222—224.

ZHOU S M，CHEN J J. Hydrofracture grouting in soft flowing mucky ground for a metro tunnel[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2002，24（2）：222—224. （In Chinese）

[6]? ? 孫鋒，張頂立，王臣，等. 劈裂注漿抬升既有管道效果分析及工程應(yīng)用[J]. 巖土力學(xué)，2010，31（3）：932—938.

SUN F，ZHANG D L，WANG C，et al.Analysis of raising pipeline by fracture grouting and its application[J]. Rock and Soil Mechanics，2010，31（3）：932—938. （In Chinese）

[7]? ? 王開洋，李亞軍，李果，等. 二次注漿豎向鋼花管微型樁水平承載能力試驗(yàn)研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2019，38（8）：1707—1717.

WANG K Y，LI Y J，LI G，et al. Experimental study on the horizontal bearing capacity of vertical steel floral tube micropiles with twice grouting[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2019，38（8）：1707—1717. （In Chinese）

[8]? ? 周茗如，盧國(guó)文，王騰，等. 結(jié)構(gòu)性黃土劈裂注漿力學(xué)機(jī)理分析[J]. 工程力學(xué)，2019，36（3）：169—181.

ZHOU M R，LU G W，WANG T，et al. Mechanism analysis of structured loess fracturing grouting [J]. Engineering Mechanics，2019，36（3）：169—181. （In Chinese）

[9]? ? 馬連生，王騰，周茗如，等. 黃土劈裂注漿土體裂紋擴(kuò)展模型研究[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào)，2018，14（4）：962—967.

MA L S，WANG T，ZHOU M R，et al. Study on the crack extended model for loess with fracturing grouting[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering， 2018， 14（4）： 962—967. （In Chinese）

[10]? LI P，ZHANG Q S，LI S C，et al. Time-dependent empirical model for fracture propagation in soil grouting[J]. Tunnelling and Underground Space Technology，2019，94：103130—103138.

[11]? SCHWEIGER H F，KUMMERER C，OTTERBEIN R，et al.Numerical modelling of settlement compensation by means of fracture grouting[J]. Soils and Foundations，2004，44（1）：71—86.

[12]? LISA H，CHRISTIAN B，？魡SA F，et al. A hard rock tunnel case study：Characterization of the water-bearing fracture system for tunnel grouting[J]. Tunnelling and Underground Space Technology，2012，30：132—144.

[13]? MAJDI A，MIRZAZADE A.Prediction of minimal rock mass grouting pressure based on Newton's second law and principles of fracture mechanics[C]//Proceedings of 51th US Rock Mechanics. San Francisco：American Rock Mechanics Association，2017：3477—3483.

[14]? STR？椎MSVIK H. The significance of hydraulic jacking for grout consumption during high pressure pre-grouting in Norwegian tunnelling[J].Tunnelling and Underground Space Technology，2019，90：357—368.

[15]? 鄺健政，昝月穩(wěn)，王杰，等. 巖土注漿理論與工程實(shí)例[M]. 北京：科學(xué)出版社，2001：1—2.

KUANG J Z，ZAN Y W，WANG J，et al. Geotechnical grouting theory and engineering examples[M]. Beijing：Science Press，2001：1—2. （In Chinese）

[16]? 混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)：JGJ 63—2006[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006：3—4.

Standard of water for concrete：JGJ 63—2006[S]. Beijing：China Architecture & Building Press，2006：3—4. （In Chinese）

[17]? 張建斌. 黃土地基劈裂注漿試驗(yàn)研究及工程應(yīng)用[D]. 蘭州：蘭州理工大學(xué)，2019：13—38.

ZHANG J B. Experimental study and engineering application of split grouting in loess foundation[D]. Lanzhou：Lanzhou University of Technology，2019：13—38. （In Chinese）

[18]? 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50007—2011[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011：37—40.

Code for design of building foundation：GB 50007—2011[S]. Beijing：China Architecture & Building Press，2011：37—40. （In Chinese）

[19]? 陳培，房琛，丁士君. 灰土擠密樁在濕陷性黃土地區(qū)電廠冷卻塔地基處理中的應(yīng)用[J]. 建筑科學(xué)，2013，29（1）：75—79.

CHEN P，F(xiàn)ANG C，DING S J. Application of lime soil piles in collapsible loess foundation treatment of cooling towers for fossil-fuelled power plants[J]. Building Science，2013，29（1）：75—79. （In Chinese）

[20]? 馬文輝，楊成永，彭華，等. 大直徑泥水盾構(gòu)下穿地鐵擋墻路基沉降控制[J]. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，47（3）：44—53.

MA W H，YANG C Y，PENG H，et al. Settlement control on retaining wall embankment affected by underneath traversing large-diameter slurry shield tunnels[J]. Journal of Hunan University （Natural Sciences），2020，47（3）：44—53.（In Chinese）

[21]? 楊光華，范澤，姜燕，等. 剛性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算的簡(jiǎn)化方法[J]. 巖土力學(xué)，2015，36（S1）：76—84.

YANG G H，F(xiàn)AN Z，JIANG Y，et al. A simplified method for calculating settlement of rigid pile composite foundation[J]. Rock and Soil Mechanics，2015，36（S1）：76—84. （In Chinese）

[22]? 羅小博.隴東大厚度黃土區(qū)超高層結(jié)構(gòu)樁筏基礎(chǔ)沉降規(guī)律研究[D]. 蘭州：蘭州理工大學(xué)，2018：49—59.

LUO X B. Research on settlement law of super-high-rise pile-raft structure foundation in Longdong region[D]. Lanzhou：Lanzhou University of Technology，2018：49—59. （In Chinese）