高壓旋噴注漿法在廠房地基加固工程中的應用

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摘要：地基是一個建筑物最基礎的部分，也是最重要的部分。隨著技術的不斷發(fā)展，現代工程已經有了很多先進的方法夯實地基，其中高壓旋噴法就是一種很好的方法，在一些軟土地基以及回填土地基中效果良好。廠房是一個企業(yè)生產的場所，其使用狀況對正常的生產有很大影響，利用高壓旋噴法可以保證地基的均勻，而且其操作簡單，使用的工具也輕便，便已施工。目前，很多廠房的地基施工都是利用高壓旋噴法，越來越多的工程開始嘗試使用高壓旋噴法。本文將結合實際的工程簡單闡述高壓旋噴注漿法在廠房地基加固工程中的應用和一些施工要點。 

關鍵詞：高壓旋噴法；廠房地基；加固；施工要點  中圖分類號：k826.16文獻標識碼：a 文章編號：  近些年我國經濟快速發(fā)展，建筑業(yè)也發(fā)展迅速，一方面得益于房地產市場的繁榮，另一方面各地的開發(fā)區(qū)興起，大小廠房拔地而起，廠房施工也是主要的建筑工程。廠房的地基是工程的基礎，由于一些企業(yè)的生產特點，往往造成強烈震動等惡劣的破壞行為，這加大了廠房地基的要求。高壓旋噴注漿是最近比較流行的做法，由于其設備輕便，操作簡單，快速高效，而且成本低，越來越的廠房地基施工采用此方法。對一些地質條件差的地方，例如淤泥、粘性土層、回填土等等，利用高壓旋噴法施工的效果明顯好于其他施工方法。    一、 高壓旋噴注漿法的概述  高壓噴射注漿法是在注漿法的基礎上，應用高壓噴射技術而發(fā)展起來的一項新的地基加固方法。此法于1970年始于日本，它是利用工程鉆機鉆孔作為導孔，將帶有特殊噴嘴的噴射管插入設計處理深度后，用高壓脈沖泵等高壓發(fā)生裝置，使?jié){液或水以20~40mpa的高壓流從噴嘴中噴出，沖擊切割土體。當能量大、速度快、呈脈動狀的噴射流的動壓超過土體結構強度時，土粒便從土體上剝落下來。一部分細小的土粒被噴射的漿液所置換，隨著液流被帶到土面上（俗稱冒漿）。其余的土粒與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質量大小有規(guī)律的重新排列。待漿液凝固后，便在土中形成一固結體，固結體的形狀與噴射流移動方向有關。高壓旋噴注漿法適用于處理淤泥、淤泥質粘土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土等地基。當土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬粘性土、大量植物根莖時，應根據現場試驗結果確定其適用與否。  由于高壓噴射流是高能高速集中和連續(xù)地作用于土體上，壓應力和沖蝕等多種因素總是同時密集在壓應力區(qū)域內發(fā)生效應，因此，噴射流具有沖擊切割破壞土體并使?jié){液與土攪拌混合的功能。單管噴射注漿使用漿液作為噴射流；一重管噴射注漿也以漿液作為噴射流，但在其外周裹著一圈空氣流形成復合噴射流；三重管噴射法注漿，以水氣為復合噴射流并注漿填空；多重管噴射注漿的高壓水射流把土沖空以漿液填充。以上幾種注漿法所使用的漿液都隨時間增長而逐漸凝固硬化。  二、 高壓旋噴注漿法的優(yōu)點  由于將水泥土與原地基軟土就地攪拌混合，因而可最大限度利用原土；對周圍原有建筑的影響較?。豢砂凑詹煌牡鼗恋男再|及工程設計要求，合理選擇，設計比較靈活；施工設備簡單，管理方便，施工時無振動，無污染，可在密集的建筑群中進行施工，而且料源廣闊，價格低廉；土體加固后重度變化不大，粘性土固結體比原狀土輕約10%，但砂類土固結體可能比原狀土重10%左右，基本上輕于或接近原狀土的容量，較小的產生附加沉降；透氣透水性差，固結體內雖有一定的孔隙，但這些孔隙并不貫通，為封密型，而且固結體有一層較致密的硬殼，其滲透系數相當高，具有一定的防滲功能；固結強度高，單樁承載力較高；與鋼筋混凝土樁基比，節(jié)省了大量的鋼材，降低了造價；根據上部結構的需要，可靈活采取垂直噴射或傾斜噴射或水平噴射，使之形成柱狀、壁狀、塊狀等加固形式。  高壓噴射注漿用高達20~40mpa的壓力，其沖擊破壞土體的能量十分巨大，對粘性土和砂土都能沖切破壞。凡是高壓水射流能沖動土粒的土，都能進行高壓噴射注漿加固，只要按照正確的順序施工，使用優(yōu)質水泥等注漿材料和采用恰當噴射技術參數以及合理的設計，即可獲得優(yōu)良的加固地基和防滲幃幕墻。旋噴復合地基由多個不相連的旋噴樁組成。旋噴時其主體為有一定直徑和體形的旋噴樁，還有一部分連在旋噴樁外面的支體，支體是因土的裂縫造成，其數量、粗細（厚?。┖烷L短與土的裂隙狀況及噴射技術參數有關。也就是說，旋噴復合地基不但有旋噴樁，在樁之間的土中還有若干支體固結體，它們在一定程度上改善了樁間土的物理力學性能，從而加大了復合地基的承載力，減小了地基的沉降量。  三、 應用舉例  （一） 工程概況  某工程的原料車間，地上五層，建筑高度23.5m，工程采用框架—剪力墻結構，基礎為筏板基礎，結構安全等級二級，抗震設防烈度為7度。  （二） 地基加固處理方案  因該工程地基巖土性質復雜，原設計利用中密或密實卵石層作為地基持力層，采用對局部細砂或稍密卵石層用級配砂卵石換填的處理辦法，要求承載力特征值達300千帕，變形模量不小于25千帕。由于地基開挖后，發(fā)現持力層仍有細砂和松散卵石的透鏡體，其均勻性太差，開挖換填易發(fā)生坍塌，為了達到設計要求，我們比較了換填砂石法、 樁法、注漿加固、高壓旋噴注漿法、鋼管樁等地基加固處理方案，最終為本工程選擇了高壓旋噴注漿法復合地基處理辦法。主體結構設計要求復合地基承載力特征值達300千帕，設計平面布置1100根旋噴樁，樁徑0.45m，樁間距1.5m，三角形布置。旋噴樁對基底下細砂層或稍密卵石層進行加固，以中等密實卵石層為樁端持力層，樁進入中等密實卵石層0.5m以上，為滿足樁端承載力和樁側摩擦阻力值，樁長大于4.5m。樁頂設置 厚級配砂卵石褥墊層300，墊層上設1.4m厚鋼筋混凝土筏板基礎。  （三） 旋噴樁施工  施工工藝包括測量放孔、動力觸探引孔、擊入噴頭及旋噴管、自孔底至基底高壓旋噴 孔口補漿、漿體養(yǎng)護、加固效果檢測、褥墊層施工。根據該工程旋噴樁平面布置圖，用經緯儀測放各旋噴樁位置。在施工過程中，隨時復核樁位，以保證樁位的準確。采用動探（型鉆機）成孔。成深度 根據方案并結合現場施工情況進步確定，確保噴頭進入穩(wěn)定的樁端持力層。廠房地區(qū)的地質特點是稍密或中密、密實卵石層埋藏較淺，承載力高，變形小，是較好的建構筑基礎持力層。但由于卵石層中常夾有砂和松散卵石的透鏡體等無規(guī)律的軟弱下臥層，形成不均勻的地基，持力層的承載力和壓縮模量滿足不了設計要求，就必須對軟弱下臥層進行處理。一般采用換填砂石法、樁法、注漿加固、高壓旋噴注漿法、鋼管樁等方法進行地基處理。高壓旋噴注漿法在四川雙流某公司科研辦公大樓的實際應用，對處理該地基軟弱下臥層是安全經濟有效的，特別是對于該工程在大開挖后，發(fā)現持力層地基土滿足不了設計要求的情況，采用高壓旋噴注漿法進行處理提高施工工效效果更好。  結束語  根據以往工程經驗，現在某些廠區(qū)往往會位于比較偏遠的地方，而且地質條件差，這對于廠房的建設尤其是地基部分，帶來很大的困難。土質軟以及回填土的客觀存在，是困擾基礎設計和施工地基的一個難點，高壓旋噴法作為現在比較流行的一種地基加固方法，由于優(yōu)勢明顯，被許多設計單位所采用，也得到了絕大多數建設單位的認可，本文結合一個實際的工程，通過介紹施工過程，簡單介紹高壓旋噴注漿法在廠房地基加固工程中的應用和一些施工要點，希望對同行有所幫助。  參考文獻：  （1）地基處理工程實例應用手冊[m] ．中國建筑工業(yè)出版社，1998，8．  （2）劉秋文．高壓旋噴注漿法在特殊地基處理中的應用[j] ．水運工程，1999(5) ．  （3）朱慶林，林培源，郎伯清．旋噴注漿加固地基技術[m] ．中國鐵道出版社．1984．  （4）龔曉南．復合地基設計和施工指南[m] ．人民交通出版社．2003．  （5）賈國平，黃英渡．地基處理經驗集萃[m] ．中國電力出版社，1996．  （6）時曉艷．建材質量檢測技術與質量控制[j] ．中國新技術新產品，2010，(8)．  注：文章內所有公式及圖表請用pdf形式查看。