摘 要：旋噴注漿技術(shù)是一種在軟弱地基上進(jìn)行基礎加固的有效方法。施工前，應對根據水文地質(zhì)等條件，對旋噴樁承載力進(jìn)行計算和試驗校核，以滿(mǎn)足技術(shù)和經(jīng)濟兩方面要求。施工時(shí)要確定合理的注漿壓力、水灰比等參數，并嚴格按照一定的施工工藝進(jìn)行，以保證成樁強度要求。在寶雞峽加壩加閘工程Ⅱ期圍堰施工中采用了該技術(shù)，取得了良好效果。

 
關(guān)鍵詞：淤積砂層 復合地基 旋噴注漿 
 
1.工程概況
 
寶雞峽加壩加閘水利水電工程位于寶雞市西約11km的渭河峽口，是在原溢流壩（615m高程）基礎上加高壩體、增加排沙泄洪孔、修建壩后電站的續建工程，該工程最大壩高49.6m，壩頂總長(cháng)208.6m，壩頂寬17m，壩頂高程637.6m，共分Ⅰ?Ⅷ九個(gè)壩段。按照進(jìn)度安排和工程施工特點(diǎn)，導流采用分期分段方式進(jìn)行，標準為十年一遇洪水，分三期實(shí)施。一期圍堰保護左岸0、I、II壩段的施工，采用粘土心墻土石圍堰，上游圍堰設計高程623.5m，下游圍堰設計高程611.0m，導流設計流量3600m3/s；二期圍堰保護左岸Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ壩段的施工，由于二期圍堰地處地理環(huán)境復雜，左岸山勢陡峭，受隴海鐵路限制，加之引水洞口距壩軸線(xiàn)僅30m，致使施工場(chǎng)地狹小，為保證足夠的施工場(chǎng)地及正常的灌溉引水，經(jīng)技術(shù)分析，決定采用倒掛臂砼拱圍堰，設計圍堰長(cháng)49.5m，頂寬8m，底寬24.5m，呈圓弧拱形，迎水面1.5m厚的鉛絲籠石，外邊坡1:1.5，主體填筑石渣及細砂卵石，圍堰位置選在距壩軸線(xiàn)20m處的淤灘上，由于此處淤積物厚度達10余米，且積水無(wú)法排除，致使地基松散，承載力下降，無(wú)法滿(mǎn)足砼拱圍堰的施工要求，根據基礎的地質(zhì)條件，決定采用旋噴樁防滲體進(jìn)行基礎處理，強化地基，增大土的摩擦力和粘聚力，增強基礎的承載力。
 
2、旋噴樁的設計
 
旋噴樁是高壓噴射出的漿液，連續和集中地作用在土體上，使其壓應力和沖蝕等多種因素在很小的范圍內產(chǎn)生效應，使注入的漿液和土體拌和均勻凝固為新的固結體，起強化地基和防水的作用。
 
2.1樁基礎形式確定。在進(jìn)行旋噴樁設計時(shí)，首先應搜集和掌握基本資料，包括：工程地質(zhì)和水文地質(zhì)（土層和基巖的性質(zhì)，土的物理力學(xué)性質(zhì)，地下水埋藏）、建筑物結構受力特性、施工現場(chǎng)和鄰近建筑的四周環(huán)境等資料。由于旋噴樁系土與水泥的混合固結體，其強度較低，受力之后樁身的變形量大，同時(shí)考慮到經(jīng)濟性，因此，在設計II期圍堰旋噴樁防滲體時(shí)將基礎視為復合地基，即由樁和承臺下的樁間土共同承擔基礎荷載，但由于土層和樁相比抗剪抗壓強度差別大，在設計時(shí)僅考慮樁的作用。
 
2.2旋噴樁承載力的確定。旋噴樁承載力的確定，基本出發(fā)點(diǎn)與鉆孔灌注樁相同，主要從以下幾個(gè)方面考慮：（1）樁徑與樁的面積，由于旋噴樁的樁徑與土層及噴射壓力有關(guān)，而這兩個(gè)因素并非固定不變，所以旋噴樁的樁徑是有變化的，因此在計算時(shí)要選平均值；（2）折減系數，由于旋噴樁身的均勻性較差，因此要選用比灌注樁更高的安全系數；（3）樁身強度，在計算時(shí)按28天強度考慮。試驗證明在粘性土中，由于水泥水化物與粘土中礦物繼續作用，后期強度將會(huì )繼續增長(cháng)，將這種強度的增長(cháng)作為安全儲備；（4）由于影響旋噴樁承載力的因素很多，在設計計算時(shí)，除了依據現場(chǎng)試驗和規范提供的數據外，還應當結合本地區或相似土質(zhì)條件下的經(jīng)驗綜合考慮。
 

采用復合地基的模式進(jìn)行承載力計算的出發(fā)點(diǎn)是考慮到旋噴樁的強度較低和經(jīng)濟性?xún)煞矫�，如果樁的強度較高，并接近于混凝土樁身強度，以及當建筑物對沉降要求很?chē)栏駮r(shí)，可以不計樁間的承載力，全部外荷載由旋噴樁承受，在這種狀況下，則與混凝土樁計算相同。在計算中假定旋噴樁的抗剪強度與土的抗剪強度能夠共同工作，由于在砂性土地基中存在著(zhù)承壓水，旋噴處理尚應考慮進(jìn)行浮力和管涌計算，還應包括埋入土的深度、抗彎計算等，由于旋噴樁作用的帷幕都是透水性很強的地層，因此，樁孔的布置應保證其連續性。
3.旋噴樁的施工
 
3.1施工前，應對照設計圖紙核實(shí)設計孔位處有無(wú)妨礙施工和影響安全的障礙物。準備好施工所需的主要機具設備包括高壓泵、鉆機、漿淤攪拌機等。
 
3.2由于高壓噴射注漿的壓力大，處理地基的效果好，對于高壓水泥漿流或高壓水射流的壓力一般選用25Mpa，氣流壓力以空氣壓縮機的最大壓力為限通常為0.7 Mpa左右，低壓水泥漿的灌注壓力宜在1.0~0.25m/min，旋噴速度可取25cm/min。噴射流主要材料為水泥，采用325號或425號水泥，根據需要可在水泥中加入適量的外加劑和摻合劑，以改善水泥漿液的性能。外加劑或摻合劑的數量，應通過(guò)室內配比試驗或現場(chǎng)試驗確定。試驗表明，水泥漿液的水灰比越小，高壓噴射注漿處理的地基強度越高，水灰比小于0.8時(shí)，噴射困難，故水灰比宜取1.0~1.5，實(shí)際生產(chǎn)中取1.0。由于生產(chǎn)、運輸和保存等原因，有些水泥成份不夠穩定，可導致高壓噴射水泥漿液凝固時(shí)間長(cháng)，固結強度降低，因此要先作水泥試驗，待合格后方可使用。
 
3.3旋噴樁施工步驟為：鉆孔定位、鉆孔、注入注漿管，高壓噴射注漿和拔出注漿等基本工序。高壓泵通過(guò)高壓橡膠軟管送高壓漿液至鉆機上的注漿管，進(jìn)行噴射注漿，實(shí)踐表明若鉆機和高壓泵的距離過(guò)遠，就會(huì )增加橡膠軟管的長(cháng)度，使高壓噴射流的沿程損失增大，造成實(shí)際射壓力降低的后果。因此鉆機和高壓泵的距離不宜過(guò)遠。
 
高壓噴射注漿，均自下而上進(jìn)行。當注漿管不能一次提升完成而需分數次卸管時(shí)，卸管后噴射的搭接長(cháng)度不得小于100mm，以保證固結體的整體性。
 
3.4高壓噴射注漿完畢后，或在噴射過(guò)程中因故中斷，短時(shí)間內不能繼續噴射時(shí)，均應立即拔出注漿管清洗備用，以防漿凝固后拔不出管子。每孔噴射注漿完畢后，可進(jìn)行分孔。高壓噴射注漿處理地基時(shí)，在漿液未硬化前的有效范圍內，地基容易受到擾動(dòng)而強度降低，容易產(chǎn)生附加變形。因此在處理地基時(shí)，通常采用控制速度、順序和加快漿液凝固時(shí)間等方法來(lái)有效地防止或減少附加變形。
 
4.質(zhì)量檢驗
 
在選定質(zhì)量檢驗方法時(shí)，應根據機具設備條件，因地制宜，開(kāi)挖檢查法雖簡(jiǎn)單易行，通常在淺層進(jìn)行，但難以對整個(gè)固結體進(jìn)行全面檢查；鉆孔取芯和標準貫入法是檢驗單個(gè)固結體質(zhì)量常用的方法。壓水試驗，通常在取芯困難或有防滲要求時(shí)采用。根據II期圍堰對防滲的要求及地基基礎的特點(diǎn)，采用了鉆孔取芯及標準貫入法進(jìn)行檢驗。
 
檢驗點(diǎn)的位置應重點(diǎn)布置在建筑工程的關(guān)鍵部位，如承重大、帷幕中心線(xiàn)等位置，對噴射注漿時(shí)出現異�，F象和地質(zhì)復雜的地段，亦應檢驗。對每個(gè)噴射點(diǎn)，不論其大小，均應進(jìn)行檢驗。檢查量一般為施工總數2%~5%，少于20孔的工程至少檢驗2個(gè)點(diǎn)。由于高壓噴射注漿處理地基的強度低于28天的強度在2~100Mpa之間，強度增長(cháng)速度較慢，檢驗時(shí)間須在噴射注漿四周后進(jìn)行。
 
5.結語(yǔ)
 
旋噴樁在寶雞峽加壩加閘工程II期圍堰施工中取得了良好的效果，具有一定的推廣價(jià)值。實(shí)踐表明，它對淤積、粘土、黃土、砂土和人工填土等地基都有良好的處理效果。但對于含有較多的大粒徑塊石，因噴射可能受到阻礙，沖擊破壞急劇下降，影響處理效果。因此，在進(jìn)行旋噴時(shí)，應根據當地的情況，現場(chǎng)作好試驗，以便達到預期的目的。