高压旋喷注浆加固处理路堤软基施工技术-论文.pdf

高压旋喷注浆加固处理路堤软基施工技术李晓呜曹人清李文彪(江西省赣州市公路局赣州341000)摘要：福建省漳龙高速公路长洲路段，两座桩基小桥因桥路沉降差，诱发桥头跳车。采用高压旋喷注浆技术加固处理桥头路堤软基取得成功，这是—种行之有效简便速的加固处理技术，为解决这类问题开辟了新的途径。关键词：道路工程；高速公路高压旋喷桩；路堤软基处理般使用水泥浆液)，同时钻杆(喷杆)以一定的速度边旋U月lJ舌转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并福建省漳龙高速公路K0+(0)~K2+060软基路堤，强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定1998年9月开工，2000年12月竣工，因是断头路，未性能和形状的固结体。其主要用于加固地基，提高地基通车运营。但截l匕2003年5月，该路段工后沉降严重，的抗剪强度，改善地基土的变形l生能，使其在荷载作用局部路段最大沉降值达20cm。在K1+166、K1+377两座下，不至破坏或产生过大的变形。桩基小桥两端，桥路沉降差10锄，沉降速率收敛速度慢，2．2柳理至今沉降未稳定。因后续施工路段竣工，急恿车j垂营，高压旋喷法加固地基机理主要体现三方面：高压旋经方案比较，选用高压旋喷注浆技术，加固处理桥头路喷流切割破坏土体作用，喷流以脉冲形式冲击土体，使堤下卧层软基，并在桥头过渡段填补剖顿调平路面纵坡，土体结构破坏出现空洞；混合搅拌作用，钻杆在旋转和消除桥头跳车隐患。提升的过程中，在射流后面形成空隙，在喷射压力作用1加固处理软基设计下，迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方1．1原始资料向)移动，与浆液搅拌混合后形成固结体；压密作用，查原钻探勘测地质资料：原地表深1．1m为ll-1粘土高压喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘还层，深度1．1m至12m为1I-2淤泥软土层，深度12m以有剩余压力，i中压力对土层有压密作用。下为相砂及粘土层，路堤填土厚度2m。桥头设置8m长砼搭板，Ⅱ-2淤泥层用塑料板排水处理，但效果不佳，工后沉降大，桥头过渡段出现纵坡突变点，不处理势必影I“IjIl】II，lIlI一150200¨00II2o020011∞壬lO引孔。扳／■基填土响行车安全和舒适。层1．2加固处理lljJJ牯土晨，／1U根据工程竣工29个月未通车运营，而工后沉降大，蓥II一2■掘急于通车的实际隋况，对比各种处理方法，选用高压旋＼、由50旋喷桩加固处理桥头路堤填土以下的淤泥层。加固处理纵／一一Ⅱ一2淤泥向长度16m(包括桥头搭板长度)，横向为路肩宽度，旋桥台喷桩纵横向间距200X200cm，构犬正三角形布置。旋基桩N-一Ⅱ一3含荣磊粗砂喷桩深度从路基向桥头由浅至深布置施工，首排旋喷桩深度为地面下3m，后每派旋喷桩的旋喷深度递增3m，Ⅵ一l秸性土直到进入粘土持力层0．5m为止，旋喷桩设计桩径0．5m，善⋯⋯见图1。2高压旋喷注浆技术原理2．1高压旋喷法3旋喷桩施工高压旋喷法就是利用：断r【钻孔至设计处理的深3．1旋喷桩施l阿芋度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆(喷杆)杆端由于路面结构层、，在置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射l五l化浆液(一旋喷桩施工前，须先对每个桩孑I进行钻探引孔，旋喷机3l 喷杆才能进入引孔插入淤泥层进行旋喷施工。旋喷桩施确认机械陆能和各种阀门管路，压力表完好后，进行施工顺序为：孔伯I放样一引孔钻拐蝴L一高喷机台就工。位一地面试喷一高喷射旋管『F到设计深度一旋喷3．3．2每次注浆前，检查安全阀、压力表的灵敏度，调提升一整到规定注浆压力位置。换杆喷射提升一终喷一清洗器具移位。3．3．3注．j中，禁吐人员在注浆孔附j丘停留，3．2旋量崆制防止密封胶圈冲式阀门破裂伤人。旋喷桩是地下隐蔽工程，旋喷桩的施工质量取决于3．3．4注浆做到不停水、不停电，为保证注浆不间断，地面的规范操作，主要质量控制要求：应配备发电杌兰日及蓄水罐。3．2．1旋喷机就位后，调平固定，调节旋喷杆垂直度，3．3．5注浆施工期间，配备机电}理工3人，及时处理倾斜度不能大于1％，确保旋喷桩垂直度达到设计要求。机械和电器出现的故障。3．2．2高压喷管搭接好孔旋喷前，必须在地面E试喷，4旋喷桩质量检测检验旋喷机工作是否正常，调试旋喷压力大于15Mpa。4．1开挖检验：待旋喷桩达到一定的强度后，即可开挖3．2．3用42．5R普j豆硅酸盐水泥，干净水拌制水泥浆，检查旋喷桩垂直度、形状和质量。水灰比乏用0．8-1．0添加水泥用量3早强剂，控制4．2钻孔检查：从旋喷桩中钻取芯样，进行室内物理力设计桩径不小于0．5m，每ITI用浆量0．2m3，水泥用量200学性能试验。。另外，旋喷后的浆液有析水现象，会造成固结体顶4．3枥滩贯入{式验：在漩喷中桩的中呵以进亍j雠贯部出现凹穴，故此应适当在浆液中添加膨胀材料。入试验。3．2．4由浅祖堇激向桥头逐排旋喷舡。每孔由下向4．4载荷试验：静载荷试验分垂直和水平静载荷试验两上缓缓提升旋喷，喷管提升速度—般控制在0．21加．23m／种。试验时，需在受力部位浇筑0．2~0．3m厚的砼层。分钟，并通过每m水泥用量校验，调整提升速度确保桩5结语径达到设计要求。采用高压旋喷桩加固处理路堤软基，施工简便进度3．2．5在旋喷过程中，定时俭测冒浆量、冒浆比重，观快，桩体强度大，可靠I生高等优点，最适合紧急抢修加察冒浆颜色，及时了解旋喷注浆是否正常，若发现不符固工程。本项目两座小桥台背路堤软基处理长度16m，高合技术参数要求时，应及时采取相应技术措施如提高喷432根旋喷桩，平均桩长12．45m，实际施工期l5天。经射压力、缩，J、嘭觜直径、力日媪_十走暖平口五鼋车专走啵进取芯抽检，加固处理质量达到设计要求。填补调平、接行调整，确保旋喷桩施工质量。顺路面纵坡，通车运营半年，未出现沉降迹象，加固处3．3安全措施理达到预期效果。3．3．1施工前钻棚注浆泵及高压管路茳行试主转，(36页)4结语3．分析表明二次衬砌后隧道顶上方1m处的沉降量为47r~n，与K0+860断面的实测结果较为接近，而目地表沉通过对某高速公路I．h岭隧道的稳定『生分析，可以得降小于深层沉降，与现场实测结果相同。出如下的结论：。稳定作用较大，隧道初次衬砌后地表锚杆对隧道围岩的参考文献变形和稳定影I1向较小。【1]BrinkgreveR．BJ．andVermeer,P．A．Plaxis．Finite的收敛主要发生在初次衬砌施工前。ElerrmetCodeforSoilandRockAnalyses．Materialmodels2．在隧道初次衬砌施工前，地表锚杆最大内力达ManualiM]．1998．Netherlands．34．5kN／m。有地表锚杆时，隧道初次衬砌所承受的轴力[2]ZienkiewiczOC．Thefiniteelementmethodin为l290kN／m，初次衬砌和二次衬砌共同承受的轴力为structuralandcontinuummechanics．McGraw-}础．1400kN／m：径向锚杆初次衬砌时最大轴力为50．6kN／m，London．UK1967二次衬砌时最大轴力为54．1kN／m，均小于相的极限殍甾力，说明隧[j中是处于安全．爿的。32