摘要：高壓旋噴灌漿法是一種目前主要用于提高地基防滲或者地基承載力的施工技術。重慶市大渡口區長江防洪護岸綜合整治工程(一期)是首次在重慶地區將高壓旋噴灌漿法運用于軟弱地基處理，改良土體性能，提高其抗剪強度。目前工程已完工，運行良好。本文作者根據該工程實踐，就高壓旋噴灌漿法處理軟弱地基處理技術的運用進行淺談。

　　關鍵詞：水利施工職稱范文,期刊投稿,長江防洪護岸,地基處理,高壓噴射灌漿,旋噴,設計

　　1.前 言

　　重慶市大渡口區長江防洪護岸綜合整治工程(一期)位于重慶市大渡口區，是大渡口區重要基礎設施之一，兼顧城市防洪和沿江交通的重要作用。本工程級別采用3級，主要建筑物按3級設計。工程線路起于魚洞大橋西側連接線，止于建橋大道，全長約6.91km，其中堤防工程防洪堤段全長3699.2m。

　　2008年8月，取得可行性研究報告的批復;2009年3月，取得初步設計的批復;2009年12月，工程開工建設;2013年3月，工程完工。

　　工程不良地質段為樁號DK2+082.502～DK3+335.725段，其堤腳地基覆蓋層為粉質粘土，厚度較大，力學指標較低、穩定性較差、承載力較低。需對其進行處理后方可滿足堤防設計要求。

　　2. 工程地質條件

　　堤基表層粉質粘土厚7.50～16.20m，呈軟塑狀，土質岸坡在洪水作用下易產生流土及塌岸現象。下覆砂卵石層厚3.50～14.40m，密實度為松散～很密;松散～稍密砂卵石層厚0～3.34m;中密～密實砂卵石埋深一般為10.84～16.20m;中密～密實砂卵石層下覆基巖下覆基巖為J2s層砂質泥巖與砂巖互層，其埋藏很深。

　　該段堤基工程地質條件較差，粉質粘土厚度較大，表層粘性土體斜面在洪水作用下易產生"流土"及塌岸現象，堤基理想持力層宜考慮中密～密實砂卵石，或者采用弱風化砂泥巖。

　　3. 地基處理方案擬定

　　本段堤腳處地表以粉質粘土覆蓋層為主，地面高程較高，且粉質粘土層較厚，平均厚度為15m，最大厚度達20m。粉質粘土層的抗剪性和耐沖性很差，在堤身加載以及堤腳被江水淘刷的情況下容易失穩。因此，必須對粉質粘土層進行處理。開挖換填或修建砼擋墻同樣存在水下開挖、基坑施工等困難;對基礎進行砂石樁法，在堤身加載以及堤腳被江水持久淘刷的情況下，基礎的抗剪性和耐沖性難以滿足設計要求。采用高壓旋噴樁處理地基可以避免開挖基礎，大幅提高基礎的抗剪性和耐沖性。因此經方案比選，本次設計擬采用高壓旋噴灌漿法對本段粉土地基進行加固處理。

　　高壓噴射灌漿(簡稱高噴灌漿或高噴)，是一種采用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束，沖擊、切割、破碎地層土體，并以水泥基質漿液充填、滲混其中，形成樁柱或板墻狀的凝結體，用以提高地基防滲或承載能力的施工技術。高壓噴射灌漿按固結體形狀及噴射移動方向分為旋噴、擺噴、定噴三種。按其設備注漿方式分為單管法、雙管法、三管法等。

　　本工程擬選用使噴射管做旋轉、提升運動，在地層中形成圓柱形樁體的高壓旋噴灌漿法。該方法目前廣泛用于提高地基防滲或者地基承載力，施工技術成熟。本工程高壓旋噴灌漿法雖然用于提高不良土體抗剪強度，與目前其廣泛運用目的不同，但其施工工藝基本相似，施工技術難度不大。

　　本工程根據地基處理計算結論分析需成樁直徑、固結體強度要求，結合其他工程成樁經驗，擬選用雙管法。雙管法噴射管為二重管或兩列管，噴射介質為水泥基質漿液和壓縮空氣，或水和水泥基質漿液的高噴灌漿方法。

　　根據其他工程經驗，高壓旋噴灌漿二管法，在粉質粘土層中形成高壓旋噴樁，樁直徑0.8～1.5m，固結體最大抗壓強度10～20MPa，凝聚力1.5～3.0MPa。

　　本次設計高壓旋噴灌漿地基處理長度1.253km，通過對粉質粘土軟弱地基堤段進行防洪堤整體穩定計算并兼顧地基整體性要求，確定高壓旋噴灌漿地基處理寬度38.0m，單寬斷面布樁總數17根，其中中間布樁9根，間、排距均為2.0m，兩側段分別布樁3根，間距3.0m，排距2.0m。

　　高壓旋噴灌漿采用二管法，注漿壓力20MPa，注漿流量80L/min，注漿漿液采用普通硅酸鹽水泥漿，水泥標號不低于32.5R，水灰比1:1，控制成樁直徑不小于1.0m，旋噴深度深入粉質粘土以下稍密～中密砂卵石層界限。

　　4. 高壓旋噴灌漿法地基處理分析

　　根據工程地質勘察報告結論粉質粘土飽和狀態抗剪強度：C=10Kpa，Φ=10度。經現場試驗樁檢測結論，粉質粘土層高壓旋噴樁體飽和狀態抗剪強度：C=235Kpa，Φ=34.5度。高壓旋噴處理改良粉質粘土區域綜合飽和狀態抗剪強度：C=15Kpa，Φ=49度。由此可以看出，高壓旋噴灌漿法處理能明顯改善粉質粘土地基力學指標參數。

　　本工程采用理正巖土邊坡穩定分析程序對堤防工程典型斷面高壓旋噴灌漿法處理前、后分別進行整體穩定進行模擬分析計算。高壓旋噴灌漿法處理前工程典型斷面在穩定滲流期安全系數為1.124，水位降落期為0.958，均不能滿足《堤防工程設計規范》(GB50286-98)第2.2.3條規定，土堤的抗滑穩定安全系數1.2的要求。高壓旋噴灌漿法處理后工程典型斷面在穩定滲流期安全系數為1.375，水位降落期為1.349，均能滿規范(GB50286-98)要求。從上表可以看出高壓旋噴灌漿法地基處理能有效的解決粉質粘土軟弱地基堤防整體穩定的問題。

　　5. 施工技術要求

　　(1)高壓旋噴樁成樁直徑不小于1m，旋噴深度深入粉質粘土以下稍密～中密砂卵石層界限。

　　(2)高壓旋噴樁孔位誤差不大于10cm，孔的傾斜率應小于1.5%。

　　(3)高壓旋噴樁采用二管法施工工藝，水泥漿液采用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的配合比和外加劑的用量應通過試驗確定，漿液的比重為1.5～1.8。施工參數暫定為：壓縮空氣壓力約0.7MPa，流量3m/min，噴嘴間距2～4mm;水泥漿液壓力20～40MPa，流量80～120L/min，噴嘴孔徑2～3mm，噴嘴個數1～2個;注漿管提升速度150～180mm/min，轉速12～15r/min，外徑Φ50或Φ75。

　　(4)水泥漿液應攪拌均勻，隨拌隨用，余漿存放時間不得超過4h。

　　(5)施工時必須旋噴均勻，確保樁的樁徑，施工過程中接鉆桿或因故停頓時，再次施工時應在原位置下去300mm后開始旋噴，保證樁身的完整性。

　　(6)水泥土試塊在標準養護條件下28d齡期的立方體抗壓強度值。

　　(7)高壓旋噴樁施工前，應根據本工程地基特點、施工機具情況進行現場試驗樁施工及檢測，確定現場施工方案及相應施工參數，以滿足設計指標要求。

　　6.結語

　　通過施工過程中現場檢測成果，高壓旋噴樁施工滿足設計要求。從2009年12月工程開工建，2012年4月堤防工程填筑基本完成，到2013年3月工程完工，工程已抵御了幾次大洪水的考驗，高壓旋噴灌漿法地基處理已發揮了作用，堤防工程整體運行狀況良好。

　　參考文獻：

　　1.水電水利工程高壓噴射灌漿技術規范(DL/T 5200-2004)

　　2.高壓噴注水泥土樁基的設計與計算(徐至鈞主編，機械工業出版社)