高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護(hù)中的應(yīng)用

張楊

【摘要】在高層建筑設(shè)計(jì)及建設(shè)中，基坑開挖與支護(hù)是非常重要的環(huán)節(jié)，其應(yīng)的用對(duì)建筑工程質(zhì)量的保證十分關(guān)鍵。本文全面講述了高壓噴射注漿法，并通過工程實(shí)例詳細(xì)描述了該法在工程中應(yīng)用的優(yōu)越性，隨著該法在深基坑邊坡支護(hù)中的廣泛應(yīng)用，將會(huì)呈現(xiàn)出越來越成熟的趨勢(shì)，發(fā)展前景非常好。

【關(guān)鍵詞】高壓噴射注漿法；深基坑；邊坡支護(hù)

高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護(hù)技術(shù)中是一種較為成熟的支護(hù)手段，目前在很多深基坑支護(hù)中都得到了廣泛應(yīng)用。在地下水處理過程中，傳統(tǒng)方法是在基坑中修建集水井，然后通過水泵將水抽出來。但是隨著基坑開挖深度的不斷增加，地下水水位也不斷下降，周邊建筑物開始出現(xiàn)開裂、下沉等問題，此外，砂層分布地段流砂、管涌等問題也比較普遍。因此，我們必須利用更加先進(jìn)的技術(shù)，從最大程度上減少以上情況的出現(xiàn)。

1、高壓噴射注漿法的主要特點(diǎn)

1.1 施工簡(jiǎn)便

與其他錨噴加固技術(shù)相比，不管是從工作原理上來看，還是從施工過程上來看，高壓噴射注漿法都是非常簡(jiǎn)便的。從整體上來看，在實(shí)際施工過程中，只需要在地基土層中開挖直徑在50～300mm之間的小孔，然后利用高壓噴射機(jī)械注射水泥漿，通過一段時(shí)間的作用以后，鉆孔周圍就會(huì)形成直徑在0.4～4.0m之間的固結(jié)體，通過這種方式達(dá)到預(yù)期的支護(hù)效果?？梢姡邏簢娚渥{法的施工是非常簡(jiǎn)便的，還可以在很多施工環(huán)境中適用，施工機(jī)械也非常簡(jiǎn)單。

1.2 任意角度的噴射注漿

傳統(tǒng)邊坡噴漿的方向?yàn)榇怪?，這主要是因?yàn)樗酀{存在液態(tài)性特點(diǎn)，其他角度的施工都會(huì)對(duì)掛漿效果帶來影響。在高壓噴射注漿施工過程中，因?yàn)樗酀{噴射的壓力比較大，需要在鉆孔內(nèi)施工，水泥漿可以向任意角度進(jìn)行注漿，也不會(huì)出現(xiàn)流漿的問題，不僅可以節(jié)省大量原料，同時(shí)還能滿足不同的邊坡要求。在具體工程建設(shè)中，高層建筑深基坑邊坡以傾斜角度和垂直角度為主，利用傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)很難對(duì)支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行保證，而利用高壓噴射注漿法就可以很難的滿足工程要求。

1.3 固結(jié)體形狀控制方便

很多建筑工程對(duì)邊坡固定的要求不同，這些要求往往可以利用固結(jié)形狀的控制來調(diào)節(jié)。固結(jié)體形狀易于控制是高壓噴射注漿法的重要特點(diǎn)之一。在工程建設(shè)中可以利用速度的提升一級(jí)旋噴速度的調(diào)整得到不同的固結(jié)體形狀，例如利用旋噴法施工，噴嘴可以一邊噴射一邊旋轉(zhuǎn)，使固結(jié)體形成出圓柱的形狀。這種施工方式主要在加固地基中應(yīng)用，可以有效提高地基的抗剪強(qiáng)度，同時(shí)土變形性質(zhì)也可以得到改善，形成閉合帷幕，對(duì)地下水流和流沙進(jìn)行阻擋和治理。完成旋噴施工以后，會(huì)在地基中形成圓柱體，我們通常稱其為旋噴樁。

2、工程實(shí)例

本文利用工程實(shí)例來說明高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護(hù)中的應(yīng)用。

2.1 工程概況

某酒店為工作、餐飲、娛樂為一身的綜合大酒店，其工程總體建筑面積是73338㎡，占地面積為9600㎡。工程主樓地上和地下分別為30層和2層，深基坑開挖的深度為13m，局部深度達(dá)到15m?；拥走吘€與南側(cè)賓館之間的距離為10m，西側(cè)與繁華路段相距15m，北側(cè)正在規(guī)劃一條步行街。場(chǎng)地的巖土層主要為巖土，其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，容易風(fēng)化，礫砂層的厚度在0.5～3.2m之間，花崗巖的強(qiáng)風(fēng)化帶層厚度為3.0m，地下水位常年都保持在-2m左右，大氣降水為其主要補(bǔ)給來源。

2.2 深基坑開挖

基坑開挖應(yīng)對(duì)深基坑周邊環(huán)境、巖石層條件、地下水源的分布情況進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)還要注意周邊建筑物的安全性。工程支護(hù)單位應(yīng)結(jié)合分析結(jié)果將與本地情況相適應(yīng)的支護(hù)方案列出來，對(duì)支護(hù)方案進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)方案的總體預(yù)算、施工周期及工程質(zhì)量等部分進(jìn)行充分考慮，體現(xiàn)出高壓噴射注漿法的優(yōu)越性。

2.3 邊坡支護(hù)方案確定

結(jié)合工程巖土條件、周邊環(huán)境及地下水位分布等方面情況，根據(jù)本工程深基坑開挖的主要特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)出以下三個(gè)支護(hù)施工方案：方案一，旋噴水泥樁和鋼筋混凝土灌注樁相結(jié)合，該方案的特點(diǎn)在于簡(jiǎn)便易行、安全可靠、耐久性好，工期為90天，投資估算為101萬元；方案二，粘土擋水墻和工字鋼樁相結(jié)合，該方案的特點(diǎn)在于簡(jiǎn)便易行，耐久性和安全性都比較差，工期為80天，投資估算為123萬元；方案三，鋼筋混凝土灌注樁和石砌體擋水墻相結(jié)合，該方案的特點(diǎn)在于安全可靠，耐久性較好，但是施工較困難，工期為110天，投資估算為160萬元。對(duì)比選擇方案一為最優(yōu)的支護(hù)方案。

2.4 方案實(shí)施

高壓噴射注漿法主要有旋噴注漿、擺噴注漿及定噴注漿三種形式，按照施工機(jī)具的不同可以分成單管法、二重管法與三重管法，加固形狀主要有圓盤狀、圓柱狀及塊狀等。

本工程施工部位分別在基坑的南邊和東邊，軸線的總長度是172m，孔距為1.2m，采用XJ-100型鉆機(jī)鉆孔，孔徑為150mm，并通過粘土護(hù)壁來成孔，孔深保持在6.73m左右，孔底的鉆進(jìn)砂混粘性土深度為0.5m。

高壓擺噴防水帷幕在基坑北側(cè)頂邊線，其軸線的長度是122m，孔距為1.5m，鉆孔的孔徑為150mm，利用XJ-100型鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，并利用粘土護(hù)壁來成孔，孔深在6.56m左右，孔底鉆進(jìn)砂混粘性土的深度為0.5m。

高壓噴射水泥漿和高壓擺噴水泥漿分別采用三重管旋噴法和三重管擺噴法。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以后，確定旋噴注漿和擺噴注漿的水壓均為40～42MPa，利用高壓水泵為其提供壓力水，氣壓是0.7MPa，空氣壓縮機(jī)即可滿足規(guī)范與要求。選擇425號(hào)硅酸鹽水泥，并將其攪拌成漿，注意水灰比控制在1.0～1.2之間，漿壓為0.35MPa，送漿量在80～100L/min之間。擺噴管的提升速度為0.2m/min，旋噴管的提升速度為0.1m/min。擺噴角度沿著軸線方向左右分別30°，擺噴的頻率為6次/min。

2.5 支護(hù)效果評(píng)價(jià)

2.5.1 質(zhì)量檢驗(yàn)

整個(gè)工程竣工以后，需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)過程中應(yīng)注意旋噴水泥樁樁徑最小為1.2m，分布于粘性土層，最大為2.2m，分布在礫砂層，經(jīng)數(shù)據(jù)分析其平均樁徑是1.76m，旋噴樁強(qiáng)的平均厚度可達(dá)1.68m，邊坡支護(hù)方案中的設(shè)計(jì)要求已經(jīng)滿足。水泥漿塊的抗壓強(qiáng)度在C10～C15之間，支護(hù)方案中的強(qiáng)度要求也得到了滿足。防水帷幕的平均厚度達(dá)到了0.45m，水泥抗壓強(qiáng)度在C10～C15之間，施工設(shè)計(jì)方案中的要求也得到了滿足。

2.5.2 可靠性評(píng)價(jià)

整個(gè)工程施工過程經(jīng)歷了兩個(gè)雨季的考驗(yàn)，高壓擺噴地下防水帷幕和高壓旋噴水泥樁強(qiáng)都保存完好，同時(shí)，邊坡支護(hù)與擋水防滲的效果也非常好。

結(jié)語：

綜上所述，高壓噴射注漿法在粘性土、淤泥質(zhì)土及碎石土等土層中均適用，土層滲透系數(shù)越高，其注漿影響范圍就越大，效果也越顯著?？傊诘鼗幚?、基坑底部加固等工程中非常適用，在深基坑側(cè)壁擋水、地下防水帷幕等工程中具有非常好的發(fā)展前景。

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