王磊

摘 要：我國(guó)的住宅區(qū)主要包含有住宅樓和地下車庫(kù)。目前的情況下，業(yè)主為了融資，提前對(duì)建筑工程的住宅樓進(jìn)行施工和預(yù)售，而對(duì)于地下車庫(kù)工程進(jìn)行后施工。這樣的建筑順序在進(jìn)行后主體施工時(shí)，會(huì)存在懸置土層。若是懸置土層控制不當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高層結(jié)構(gòu)地基的穩(wěn)定性較差，會(huì)出現(xiàn)高層建筑的位移或傾斜現(xiàn)象。這便要求對(duì)于后施工的主體要進(jìn)行坑基支護(hù)處理。柳州市文昌苑設(shè)有地下室建筑，而地下室和住宅樓的標(biāo)高存在標(biāo)高差，同時(shí)1#、2#、3#、5#、6#、9#樓都存在高層部分和多層部分，所以在建設(shè)時(shí)需要考慮建筑基礎(chǔ)懸置土層支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置，該文將以高壓旋噴樁基坑支護(hù)技術(shù)在此建筑中的運(yùn)用進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁 坑基 支護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU473.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（b）-0021-01

1 高壓旋噴注漿技術(shù)成樁技術(shù)的工作機(jī)理

高壓旋噴注漿成樁技術(shù)在破壞土層的機(jī)理理論，對(duì)此理論的描述學(xué)說(shuō)有很多，比如沖擊作用，動(dòng)壓力作用等。其中，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較被認(rèn)可的是拉伸—水楔破巖和密核—劈拉破巖學(xué)說(shuō)的研究。

1.1 拉伸—水楔破巖機(jī)理

此機(jī)理認(rèn)為高壓旋噴注漿的沖擊力可以簡(jiǎn)化為作用于巖石半空間彈性體平面上的集中力。當(dāng)高壓旋噴的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力超過(guò)了巖石的抗拉和抗剪力的極限時(shí)，巖石就會(huì)出現(xiàn)裂縫。在裂縫形成后就可以把漿液通過(guò)巖石的縫隙注入進(jìn)去，然后在縫隙的尖端形成拉應(yīng)力集中并逐漸擴(kuò)大裂縫，最終破壞巖體。

1.2 密核—劈拉破巖機(jī)理

首先同拉伸—水楔破巖機(jī)理相同的是通過(guò)極限拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用在巖體上形成裂縫。其次，在高壓旋噴注漿的沖擊力作用下，被剪切破壞的巖石細(xì)粉組成了球形的密實(shí)核。最后，在密實(shí)核的能量到達(dá)一定程度后，密實(shí)核開始膨脹至能量的釋放，隨密實(shí)核能量的釋放而導(dǎo)致周圍巖石產(chǎn)生切向的拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力超出巖石的承受強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)使巖石出現(xiàn)徑向裂縫，并逐步擴(kuò)大至巖石被破壞。

1.3 高壓旋噴技術(shù)注漿成樁機(jī)理

高壓旋噴注漿成樁技術(shù)是先通過(guò)鉆機(jī)鉆孔把注漿管放置在土層中設(shè)定的位置，然后在高壓脈沖泵的作用下把水泥漿液向四周高速噴入土體，再以一定的速度由下向上提升，在此過(guò)程中土體和水泥漿充分混合凝固，橫斷面上的土粒在旋噴動(dòng)壓力、重力和離心力的作用下按質(zhì)量大小進(jìn)行規(guī)律的排列，在一段時(shí)間的膠化硬結(jié)后形成一個(gè)較為均勻且具有一定強(qiáng)度的圓柱體?，F(xiàn)利用這樣的注漿成樁原理，把眾多的圓柱體通過(guò)交錯(cuò)相切連為一體，即形成一道墻體，也成為防滲墻，在建筑工程中把地下水阻與工程之外。

1.4 高壓旋噴樁的豎向承載力

高壓旋噴樁單樁的豎向承載力可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁的荷載試驗(yàn)進(jìn)行確定，它的較小值的計(jì)算公式如下。

備注：代表注漿樁的強(qiáng)度折減系數(shù)；

單樁試塊無(wú)限抗壓強(qiáng)度平均值， kPa；

n注漿樁長(zhǎng)度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；

注漿樁周圍第i層土的厚度；

指第i層土的側(cè)阻力特征值，kPa；

注漿樁樁端天然地基土的承載力特征值，kPa。

2 工程概況

柳州市文昌苑建筑工程，此工程包含1#、2#、3#、5#、6#、9#樓以及相應(yīng)樓下的地下室工程，總建筑面積約為168029.26 m2地下室建筑采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用機(jī)械沖孔灌注樁，樁的直徑為800～1600。

根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，該地區(qū)的地質(zhì)特征主要是灰?guī)r，質(zhì)地堅(jiān)硬，隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)成。該區(qū)域的地下水主要是上層滯水和大氣降水。

3 高壓旋噴樁的支護(hù)技術(shù)

此建筑設(shè)計(jì)采用的是框架剪力墻，具有靈活的空間分割。在這樣的情況下利用高壓旋噴技術(shù)進(jìn)行噴漿支護(hù)以增加建筑基底的穩(wěn)固性。

3.1 框架剪力墻和與外圍高壓旋噴樁的結(jié)合

在框架剪力墻外圍基巖上部進(jìn)行高壓旋噴施工，以在此基巖上形成具有防滲作用的高噴圍護(hù)筒式墻，起到隔絕地下水的作用以保證挖孔樁工作的正常進(jìn)行。

3.2 框架剪力墻與樁基高壓旋噴樁的結(jié)合

對(duì)于樁基下的溶洞采用旋噴注漿的方法來(lái)處理。在高壓泵沖擊力的作用下把水和水泥漿從泥漿管中噴射出來(lái)，對(duì)那些溶巖縫隙中的后期填充物和弱膠結(jié)物進(jìn)行沖擊使其中的部分顆粒溢出地面，其余部分則結(jié)合漿液進(jìn)行充分的攪拌，使之進(jìn)行規(guī)律的排列之后與堅(jiān)硬巖石骨架進(jìn)行緊密的膠結(jié)，最終得到密實(shí)的復(fù)合地基。

此外，若是經(jīng)旋噴樁處理后的樁基仍與設(shè)計(jì)要求存在差距時(shí)，可以在樁基的孔樁基基礎(chǔ)上設(shè)置等角分布的三個(gè)鉆孔，使其穿透溶洞形成完整的基巖，進(jìn)行注漿，放置鋼軌或無(wú)縫鋼管等構(gòu)件，使框架剪力墻、完整基巖和高壓旋噴樁連為一體，這樣可以有效的將主體載荷傳遞至基巖，使地基的強(qiáng)度增加。其中鋼質(zhì)構(gòu)件放置的規(guī)格數(shù)量可以用下列計(jì)算式先計(jì)算出其截面積，再由截面積來(lái)確定其規(guī)格和數(shù)量。

備注：Ag：表示鋼質(zhì)構(gòu)件的截面積；

A：為旋噴樁體的截面積；

Ra：表示單個(gè)旋噴樁的極限抗壓強(qiáng)度；

K：代表安全系數(shù)；

Rg：代表的是鋼質(zhì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

F：為工程的設(shè)計(jì)載荷。

3.3 高壓旋噴樁基坑支護(hù)施工過(guò)程

（1）先進(jìn)行外圍旋噴樁工程。①鉆機(jī)就位。把鉆機(jī)設(shè)備安裝在設(shè)計(jì)的位置上，要把鉆桿頭和孔的中心位置相對(duì)，在實(shí)際安裝過(guò)程中鉆孔的位置與設(shè)計(jì)方案的位置偏差要≤50 mm，其校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)為鉆孔要保持一定的垂直度允許的傾斜范圍≤1.5%。②鉆孔過(guò)程。此工程的旋噴樁我們采用的是三重管鉆機(jī)的方法，因?yàn)樵诖诉^(guò)程中噴管是和鉆機(jī)是同時(shí)進(jìn)入鉆孔內(nèi)的，同時(shí)，在鉆孔時(shí)還要進(jìn)行射水處理，防止噴嘴被泥沙堵塞。③旋噴作業(yè)。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，接通高壓水管、空壓管，啟動(dòng)高壓清水泵、泥漿泵、空壓機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)儀表來(lái)控制壓力、流量和風(fēng)量，使它們分別達(dá)到預(yù)定值后開始上升，之后繼續(xù)旋噴，直到上升至預(yù)定的值。最后形成封閉圓筒狀防滲帷幕墻。

（2）穿透溶洞至基巖面，再進(jìn)行等角分布的鉆孔，之后是放置鋼質(zhì)構(gòu)件，最后澆筑樁芯泥漿。

（3）在孔樁基巖的厚度不能滿足設(shè)計(jì)需求時(shí)，進(jìn)行孔樁基旋噴樁施工，從中心樁的施工入手，然后再對(duì)孔進(jìn)行復(fù)噴，以增加孔樁基的直徑。

（4）對(duì)施工旋噴樁進(jìn)行抽芯檢測(cè)。等到各工序的施工樁達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后對(duì)各樁體進(jìn)行抽芯檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

高壓旋噴樁復(fù)合支護(hù)方法能夠在此項(xiàng)工程中增加工程支護(hù)的強(qiáng)度，同時(shí)起到防水作用。在現(xiàn)代高層建筑中基層部分承載著較大的載荷強(qiáng)度，對(duì)此建筑工程的支護(hù)工序是必要的。目前的各種支護(hù)技術(shù)中，高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)相對(duì)比較適用。隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，高壓旋噴支護(hù)技術(shù)將會(huì)得到更好的發(fā)展和使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李明義，王若，燕永文.高壓旋噴注漿樁在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用[J].資治文摘，2009（3）.

[2] 祝勝標(biāo)，蒲夢(mèng)江，王建江，等.高壓旋噴注漿加勁水泥土樁技術(shù)在深基坑液化土地基工程中的應(yīng)用[J].建筑施工，2010（7）.

[3] 陳春生.鐵路梁橋改擴(kuò)建框架橋設(shè)計(jì)方案淺析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（3）.endprint

摘 要：我國(guó)的住宅區(qū)主要包含有住宅樓和地下車庫(kù)。目前的情況下，業(yè)主為了融資，提前對(duì)建筑工程的住宅樓進(jìn)行施工和預(yù)售，而對(duì)于地下車庫(kù)工程進(jìn)行后施工。這樣的建筑順序在進(jìn)行后主體施工時(shí)，會(huì)存在懸置土層。若是懸置土層控制不當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高層結(jié)構(gòu)地基的穩(wěn)定性較差，會(huì)出現(xiàn)高層建筑的位移或傾斜現(xiàn)象。這便要求對(duì)于后施工的主體要進(jìn)行坑基支護(hù)處理。柳州市文昌苑設(shè)有地下室建筑，而地下室和住宅樓的標(biāo)高存在標(biāo)高差，同時(shí)1#、2#、3#、5#、6#、9#樓都存在高層部分和多層部分，所以在建設(shè)時(shí)需要考慮建筑基礎(chǔ)懸置土層支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置，該文將以高壓旋噴樁基坑支護(hù)技術(shù)在此建筑中的運(yùn)用進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁 坑基 支護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU473.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（b）-0021-01

1 高壓旋噴注漿技術(shù)成樁技術(shù)的工作機(jī)理

高壓旋噴注漿成樁技術(shù)在破壞土層的機(jī)理理論，對(duì)此理論的描述學(xué)說(shuō)有很多，比如沖擊作用，動(dòng)壓力作用等。其中，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較被認(rèn)可的是拉伸—水楔破巖和密核—劈拉破巖學(xué)說(shuō)的研究。

1.1 拉伸—水楔破巖機(jī)理

此機(jī)理認(rèn)為高壓旋噴注漿的沖擊力可以簡(jiǎn)化為作用于巖石半空間彈性體平面上的集中力。當(dāng)高壓旋噴的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力超過(guò)了巖石的抗拉和抗剪力的極限時(shí)，巖石就會(huì)出現(xiàn)裂縫。在裂縫形成后就可以把漿液通過(guò)巖石的縫隙注入進(jìn)去，然后在縫隙的尖端形成拉應(yīng)力集中并逐漸擴(kuò)大裂縫，最終破壞巖體。

1.2 密核—劈拉破巖機(jī)理

首先同拉伸—水楔破巖機(jī)理相同的是通過(guò)極限拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用在巖體上形成裂縫。其次，在高壓旋噴注漿的沖擊力作用下，被剪切破壞的巖石細(xì)粉組成了球形的密實(shí)核。最后，在密實(shí)核的能量到達(dá)一定程度后，密實(shí)核開始膨脹至能量的釋放，隨密實(shí)核能量的釋放而導(dǎo)致周圍巖石產(chǎn)生切向的拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力超出巖石的承受強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)使巖石出現(xiàn)徑向裂縫，并逐步擴(kuò)大至巖石被破壞。

1.3 高壓旋噴技術(shù)注漿成樁機(jī)理

高壓旋噴注漿成樁技術(shù)是先通過(guò)鉆機(jī)鉆孔把注漿管放置在土層中設(shè)定的位置，然后在高壓脈沖泵的作用下把水泥漿液向四周高速噴入土體，再以一定的速度由下向上提升，在此過(guò)程中土體和水泥漿充分混合凝固，橫斷面上的土粒在旋噴動(dòng)壓力、重力和離心力的作用下按質(zhì)量大小進(jìn)行規(guī)律的排列，在一段時(shí)間的膠化硬結(jié)后形成一個(gè)較為均勻且具有一定強(qiáng)度的圓柱體?，F(xiàn)利用這樣的注漿成樁原理，把眾多的圓柱體通過(guò)交錯(cuò)相切連為一體，即形成一道墻體，也成為防滲墻，在建筑工程中把地下水阻與工程之外。

1.4 高壓旋噴樁的豎向承載力

高壓旋噴樁單樁的豎向承載力可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁的荷載試驗(yàn)進(jìn)行確定，它的較小值的計(jì)算公式如下。

備注：代表注漿樁的強(qiáng)度折減系數(shù)；

單樁試塊無(wú)限抗壓強(qiáng)度平均值， kPa；

n注漿樁長(zhǎng)度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；

注漿樁周圍第i層土的厚度；

指第i層土的側(cè)阻力特征值，kPa；

注漿樁樁端天然地基土的承載力特征值，kPa。

2 工程概況

柳州市文昌苑建筑工程，此工程包含1#、2#、3#、5#、6#、9#樓以及相應(yīng)樓下的地下室工程，總建筑面積約為168029.26 m2地下室建筑采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用機(jī)械沖孔灌注樁，樁的直徑為800～1600。

根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，該地區(qū)的地質(zhì)特征主要是灰?guī)r，質(zhì)地堅(jiān)硬，隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)成。該區(qū)域的地下水主要是上層滯水和大氣降水。

3 高壓旋噴樁的支護(hù)技術(shù)

此建筑設(shè)計(jì)采用的是框架剪力墻，具有靈活的空間分割。在這樣的情況下利用高壓旋噴技術(shù)進(jìn)行噴漿支護(hù)以增加建筑基底的穩(wěn)固性。

3.1 框架剪力墻和與外圍高壓旋噴樁的結(jié)合

在框架剪力墻外圍基巖上部進(jìn)行高壓旋噴施工，以在此基巖上形成具有防滲作用的高噴圍護(hù)筒式墻，起到隔絕地下水的作用以保證挖孔樁工作的正常進(jìn)行。

3.2 框架剪力墻與樁基高壓旋噴樁的結(jié)合

對(duì)于樁基下的溶洞采用旋噴注漿的方法來(lái)處理。在高壓泵沖擊力的作用下把水和水泥漿從泥漿管中噴射出來(lái)，對(duì)那些溶巖縫隙中的后期填充物和弱膠結(jié)物進(jìn)行沖擊使其中的部分顆粒溢出地面，其余部分則結(jié)合漿液進(jìn)行充分的攪拌，使之進(jìn)行規(guī)律的排列之后與堅(jiān)硬巖石骨架進(jìn)行緊密的膠結(jié)，最終得到密實(shí)的復(fù)合地基。

此外，若是經(jīng)旋噴樁處理后的樁基仍與設(shè)計(jì)要求存在差距時(shí)，可以在樁基的孔樁基基礎(chǔ)上設(shè)置等角分布的三個(gè)鉆孔，使其穿透溶洞形成完整的基巖，進(jìn)行注漿，放置鋼軌或無(wú)縫鋼管等構(gòu)件，使框架剪力墻、完整基巖和高壓旋噴樁連為一體，這樣可以有效的將主體載荷傳遞至基巖，使地基的強(qiáng)度增加。其中鋼質(zhì)構(gòu)件放置的規(guī)格數(shù)量可以用下列計(jì)算式先計(jì)算出其截面積，再由截面積來(lái)確定其規(guī)格和數(shù)量。

備注：Ag：表示鋼質(zhì)構(gòu)件的截面積；

A：為旋噴樁體的截面積；

Ra：表示單個(gè)旋噴樁的極限抗壓強(qiáng)度；

K：代表安全系數(shù)；

Rg：代表的是鋼質(zhì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

F：為工程的設(shè)計(jì)載荷。

3.3 高壓旋噴樁基坑支護(hù)施工過(guò)程

（1）先進(jìn)行外圍旋噴樁工程。①鉆機(jī)就位。把鉆機(jī)設(shè)備安裝在設(shè)計(jì)的位置上，要把鉆桿頭和孔的中心位置相對(duì)，在實(shí)際安裝過(guò)程中鉆孔的位置與設(shè)計(jì)方案的位置偏差要≤50 mm，其校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)為鉆孔要保持一定的垂直度允許的傾斜范圍≤1.5%。②鉆孔過(guò)程。此工程的旋噴樁我們采用的是三重管鉆機(jī)的方法，因?yàn)樵诖诉^(guò)程中噴管是和鉆機(jī)是同時(shí)進(jìn)入鉆孔內(nèi)的，同時(shí)，在鉆孔時(shí)還要進(jìn)行射水處理，防止噴嘴被泥沙堵塞。③旋噴作業(yè)。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，接通高壓水管、空壓管，啟動(dòng)高壓清水泵、泥漿泵、空壓機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)儀表來(lái)控制壓力、流量和風(fēng)量，使它們分別達(dá)到預(yù)定值后開始上升，之后繼續(xù)旋噴，直到上升至預(yù)定的值。最后形成封閉圓筒狀防滲帷幕墻。

（2）穿透溶洞至基巖面，再進(jìn)行等角分布的鉆孔，之后是放置鋼質(zhì)構(gòu)件，最后澆筑樁芯泥漿。

（3）在孔樁基巖的厚度不能滿足設(shè)計(jì)需求時(shí)，進(jìn)行孔樁基旋噴樁施工，從中心樁的施工入手，然后再對(duì)孔進(jìn)行復(fù)噴，以增加孔樁基的直徑。

（4）對(duì)施工旋噴樁進(jìn)行抽芯檢測(cè)。等到各工序的施工樁達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后對(duì)各樁體進(jìn)行抽芯檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

高壓旋噴樁復(fù)合支護(hù)方法能夠在此項(xiàng)工程中增加工程支護(hù)的強(qiáng)度，同時(shí)起到防水作用。在現(xiàn)代高層建筑中基層部分承載著較大的載荷強(qiáng)度，對(duì)此建筑工程的支護(hù)工序是必要的。目前的各種支護(hù)技術(shù)中，高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)相對(duì)比較適用。隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，高壓旋噴支護(hù)技術(shù)將會(huì)得到更好的發(fā)展和使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李明義，王若，燕永文.高壓旋噴注漿樁在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用[J].資治文摘，2009（3）.

[2] 祝勝標(biāo)，蒲夢(mèng)江，王建江，等.高壓旋噴注漿加勁水泥土樁技術(shù)在深基坑液化土地基工程中的應(yīng)用[J].建筑施工，2010（7）.

[3] 陳春生.鐵路梁橋改擴(kuò)建框架橋設(shè)計(jì)方案淺析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（3）.endprint

摘 要：我國(guó)的住宅區(qū)主要包含有住宅樓和地下車庫(kù)。目前的情況下，業(yè)主為了融資，提前對(duì)建筑工程的住宅樓進(jìn)行施工和預(yù)售，而對(duì)于地下車庫(kù)工程進(jìn)行后施工。這樣的建筑順序在進(jìn)行后主體施工時(shí)，會(huì)存在懸置土層。若是懸置土層控制不當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高層結(jié)構(gòu)地基的穩(wěn)定性較差，會(huì)出現(xiàn)高層建筑的位移或傾斜現(xiàn)象。這便要求對(duì)于后施工的主體要進(jìn)行坑基支護(hù)處理。柳州市文昌苑設(shè)有地下室建筑，而地下室和住宅樓的標(biāo)高存在標(biāo)高差，同時(shí)1#、2#、3#、5#、6#、9#樓都存在高層部分和多層部分，所以在建設(shè)時(shí)需要考慮建筑基礎(chǔ)懸置土層支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置，該文將以高壓旋噴樁基坑支護(hù)技術(shù)在此建筑中的運(yùn)用進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁 坑基 支護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU473.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（b）-0021-01

1 高壓旋噴注漿技術(shù)成樁技術(shù)的工作機(jī)理

高壓旋噴注漿成樁技術(shù)在破壞土層的機(jī)理理論，對(duì)此理論的描述學(xué)說(shuō)有很多，比如沖擊作用，動(dòng)壓力作用等。其中，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較被認(rèn)可的是拉伸—水楔破巖和密核—劈拉破巖學(xué)說(shuō)的研究。

1.1 拉伸—水楔破巖機(jī)理

此機(jī)理認(rèn)為高壓旋噴注漿的沖擊力可以簡(jiǎn)化為作用于巖石半空間彈性體平面上的集中力。當(dāng)高壓旋噴的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力超過(guò)了巖石的抗拉和抗剪力的極限時(shí)，巖石就會(huì)出現(xiàn)裂縫。在裂縫形成后就可以把漿液通過(guò)巖石的縫隙注入進(jìn)去，然后在縫隙的尖端形成拉應(yīng)力集中并逐漸擴(kuò)大裂縫，最終破壞巖體。

1.2 密核—劈拉破巖機(jī)理

首先同拉伸—水楔破巖機(jī)理相同的是通過(guò)極限拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用在巖體上形成裂縫。其次，在高壓旋噴注漿的沖擊力作用下，被剪切破壞的巖石細(xì)粉組成了球形的密實(shí)核。最后，在密實(shí)核的能量到達(dá)一定程度后，密實(shí)核開始膨脹至能量的釋放，隨密實(shí)核能量的釋放而導(dǎo)致周圍巖石產(chǎn)生切向的拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力超出巖石的承受強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)使巖石出現(xiàn)徑向裂縫，并逐步擴(kuò)大至巖石被破壞。

1.3 高壓旋噴技術(shù)注漿成樁機(jī)理

高壓旋噴注漿成樁技術(shù)是先通過(guò)鉆機(jī)鉆孔把注漿管放置在土層中設(shè)定的位置，然后在高壓脈沖泵的作用下把水泥漿液向四周高速噴入土體，再以一定的速度由下向上提升，在此過(guò)程中土體和水泥漿充分混合凝固，橫斷面上的土粒在旋噴動(dòng)壓力、重力和離心力的作用下按質(zhì)量大小進(jìn)行規(guī)律的排列，在一段時(shí)間的膠化硬結(jié)后形成一個(gè)較為均勻且具有一定強(qiáng)度的圓柱體?，F(xiàn)利用這樣的注漿成樁原理，把眾多的圓柱體通過(guò)交錯(cuò)相切連為一體，即形成一道墻體，也成為防滲墻，在建筑工程中把地下水阻與工程之外。

1.4 高壓旋噴樁的豎向承載力

高壓旋噴樁單樁的豎向承載力可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁的荷載試驗(yàn)進(jìn)行確定，它的較小值的計(jì)算公式如下。

備注：代表注漿樁的強(qiáng)度折減系數(shù)；

單樁試塊無(wú)限抗壓強(qiáng)度平均值， kPa；

n注漿樁長(zhǎng)度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；

注漿樁周圍第i層土的厚度；

指第i層土的側(cè)阻力特征值，kPa；

注漿樁樁端天然地基土的承載力特征值，kPa。

2 工程概況

柳州市文昌苑建筑工程，此工程包含1#、2#、3#、5#、6#、9#樓以及相應(yīng)樓下的地下室工程，總建筑面積約為168029.26 m2地下室建筑采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用機(jī)械沖孔灌注樁，樁的直徑為800～1600。

根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，該地區(qū)的地質(zhì)特征主要是灰?guī)r，質(zhì)地堅(jiān)硬，隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)成。該區(qū)域的地下水主要是上層滯水和大氣降水。

3 高壓旋噴樁的支護(hù)技術(shù)

此建筑設(shè)計(jì)采用的是框架剪力墻，具有靈活的空間分割。在這樣的情況下利用高壓旋噴技術(shù)進(jìn)行噴漿支護(hù)以增加建筑基底的穩(wěn)固性。

3.1 框架剪力墻和與外圍高壓旋噴樁的結(jié)合

在框架剪力墻外圍基巖上部進(jìn)行高壓旋噴施工，以在此基巖上形成具有防滲作用的高噴圍護(hù)筒式墻，起到隔絕地下水的作用以保證挖孔樁工作的正常進(jìn)行。

3.2 框架剪力墻與樁基高壓旋噴樁的結(jié)合

對(duì)于樁基下的溶洞采用旋噴注漿的方法來(lái)處理。在高壓泵沖擊力的作用下把水和水泥漿從泥漿管中噴射出來(lái)，對(duì)那些溶巖縫隙中的后期填充物和弱膠結(jié)物進(jìn)行沖擊使其中的部分顆粒溢出地面，其余部分則結(jié)合漿液進(jìn)行充分的攪拌，使之進(jìn)行規(guī)律的排列之后與堅(jiān)硬巖石骨架進(jìn)行緊密的膠結(jié)，最終得到密實(shí)的復(fù)合地基。

此外，若是經(jīng)旋噴樁處理后的樁基仍與設(shè)計(jì)要求存在差距時(shí)，可以在樁基的孔樁基基礎(chǔ)上設(shè)置等角分布的三個(gè)鉆孔，使其穿透溶洞形成完整的基巖，進(jìn)行注漿，放置鋼軌或無(wú)縫鋼管等構(gòu)件，使框架剪力墻、完整基巖和高壓旋噴樁連為一體，這樣可以有效的將主體載荷傳遞至基巖，使地基的強(qiáng)度增加。其中鋼質(zhì)構(gòu)件放置的規(guī)格數(shù)量可以用下列計(jì)算式先計(jì)算出其截面積，再由截面積來(lái)確定其規(guī)格和數(shù)量。

備注：Ag：表示鋼質(zhì)構(gòu)件的截面積；

A：為旋噴樁體的截面積；

Ra：表示單個(gè)旋噴樁的極限抗壓強(qiáng)度；

K：代表安全系數(shù)；

Rg：代表的是鋼質(zhì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

F：為工程的設(shè)計(jì)載荷。

3.3 高壓旋噴樁基坑支護(hù)施工過(guò)程

（1）先進(jìn)行外圍旋噴樁工程。①鉆機(jī)就位。把鉆機(jī)設(shè)備安裝在設(shè)計(jì)的位置上，要把鉆桿頭和孔的中心位置相對(duì)，在實(shí)際安裝過(guò)程中鉆孔的位置與設(shè)計(jì)方案的位置偏差要≤50 mm，其校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)為鉆孔要保持一定的垂直度允許的傾斜范圍≤1.5%。②鉆孔過(guò)程。此工程的旋噴樁我們采用的是三重管鉆機(jī)的方法，因?yàn)樵诖诉^(guò)程中噴管是和鉆機(jī)是同時(shí)進(jìn)入鉆孔內(nèi)的，同時(shí)，在鉆孔時(shí)還要進(jìn)行射水處理，防止噴嘴被泥沙堵塞。③旋噴作業(yè)。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，接通高壓水管、空壓管，啟動(dòng)高壓清水泵、泥漿泵、空壓機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)儀表來(lái)控制壓力、流量和風(fēng)量，使它們分別達(dá)到預(yù)定值后開始上升，之后繼續(xù)旋噴，直到上升至預(yù)定的值。最后形成封閉圓筒狀防滲帷幕墻。

（2）穿透溶洞至基巖面，再進(jìn)行等角分布的鉆孔，之后是放置鋼質(zhì)構(gòu)件，最后澆筑樁芯泥漿。

（3）在孔樁基巖的厚度不能滿足設(shè)計(jì)需求時(shí)，進(jìn)行孔樁基旋噴樁施工，從中心樁的施工入手，然后再對(duì)孔進(jìn)行復(fù)噴，以增加孔樁基的直徑。

（4）對(duì)施工旋噴樁進(jìn)行抽芯檢測(cè)。等到各工序的施工樁達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后對(duì)各樁體進(jìn)行抽芯檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

高壓旋噴樁復(fù)合支護(hù)方法能夠在此項(xiàng)工程中增加工程支護(hù)的強(qiáng)度，同時(shí)起到防水作用。在現(xiàn)代高層建筑中基層部分承載著較大的載荷強(qiáng)度，對(duì)此建筑工程的支護(hù)工序是必要的。目前的各種支護(hù)技術(shù)中，高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)相對(duì)比較適用。隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，高壓旋噴支護(hù)技術(shù)將會(huì)得到更好的發(fā)展和使用。

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