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管理施工
城市道桥与防泆
2012年4月第4期
高压喷射注浆法在路基处理工程的应用
黄兆思
佛山市市政建设1程有限公司,广东佛山528000)
摘要:该文介绍了高秌喷射注浆法对路基的加固原理及其使?材料,并通过实例工程成用,总结出单管旋喷法施工的特点。
关键词:高k喷射注浆;单管旋喷;旋喷栟;注浆;水泥;固结体;路基处理
中图分类号:IU416.1文献标识码:B文章编号:1009-7716(2012)04-0158-03
1概述
3灌浆浆液材料
高压喷射注浆法于20世纪60年代后期创
常用材料有以下几类。
始于日本。它是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻3.1水泥浆液
进到土层澦定位置后,以高压设备使浆液成为高
水泥浆液取材充足,配方简单,价格低廉又不
爪射流从喷嘴中暎射出来,冲击破坏上体,同时污染环境,是世界各国最常用的浆液材料。主要)原
钻杆以一定速度渐渐向上提升,将浆液与土粒强因是它具有胶凝性好、粘结石块强度高、施工比较
制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结方便、成本也比较低。
体
(1)对水泥的要求。颗粒要细,稳定性要好,胶
20世纪70年代初期,高压水射流技术开始应结性要强,耐久性要好
用到灌浆工程中,逐步发展为新型的地基加固和
(2)水泥品种选择。选择原则应符合灌浆目的
防渗止水的施工方法高压喷射注浆法(Jet的要求。一般灌浆用硅酸盐类水泥,回填灌浆、帷
Crouting)。若在高压喷射过程中,钻杆只进行提升幕灌浆、固结灌浆、接缝灌浆所用的水泥强度等级
运动,而不旋转,称为定;在高压喷射过程中,钻不低于32.5号、42.5号、52.5号、有特殊要求的,可
杆边提升,边左右旋摆某一角度,称为摆喷;若在选用特种水泥。矿渣水泌、火山灰水泥不宜用于灌
射同化浆液的同时,喷嘴以一定的速度旋转,提浆,原因是这类水泥早期强度低,稳定性较差
升喷射的浆液利土体混合形成圆柱形桩体,则称
(3)对水泥颗粒的要求。为了保迁灌浆效果
为高压旋喷法。旋喷常用于地基加固,定喷和摆唢水泥颗粒的粒径要小于裂缝宽度的1パ5~1/3,因为
常用于形成止水帷幕
水泥颗粒细,不仅容易灌入细微裂缝,扩大灌浆范
2加固原理
围,而且浆液稳定,不容易产生沉淀分离,水化反
应充分,强度高,胶结牢固。
高压喷射注浆是利用机把带有喷嘴的注3.2以水玻璃为主剂的浆液
浆管筘进至土层预定深度后,以20~40MPa压
水玻璃(Na2OSiO2)在酸性固化剂作用下可以
力把浆液或水从喷嘴喷射出来,形成喷射流冲产生邂胶。常用水玻璃一氧化钙浆液与水玻璃
击破环土层。当能量大、速度快呈脉冲状的射铝酸钠浆液。以水玻璃为主的浆液,无毒,价廉,可
流,其动压力大于土层结构强度时,十.颗粒便从灌性好,也是目前常用的浆液。
土层中剥落下来,一·部分细颗粒随浆液或水冒
出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重
4路基加固处理实例
力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并接一定的4.1工程概况
浆水比例和质量大小,有规律地重新排列,浆液
某市在建道路K0+220~KO+290段,根据钻孔
凝固后,便在土层中形成一个固结体。达到加?反映及现场调查结果,第四系覆盖层:主要为冲洪
地基的日的。
积层(QA+p)、残积土层(Q),详见表1所列。
4.2设计处理方案
收稿日期:2011-12-27
该工程地层较差,淤泥层较厚、较深、地下水
作者简介:黄光恩(197-)男,广东佛山人.工程师:从事市政路
桥施工技术工作
位相对较高,需进行软基处理,处理方法为旋喷桩
2012年4月第4期
城市道桥与防洪
管理施工
法。旋喷桩桩径为600,桩间距为1300mm,呈单管喷射作业时,可采用旋喷钻机苴接将注浆管
正三角形布置。单桩长根据各桩位实际情况而定,插入;在深部有地下障碍时,采用地质钻机开孔。
约22m,根据设计要求,应穿过淤泥层,且进人
(3)插管。将注浆管插入钻孔预定深度,注浆
下部黏土层②4不少于0.6m。处理范围从道路管连接接头应密封良好
主线相交处延长62m,宽17m,大致与主线平
4)喷射作业前应检査喷嘴是否堵塞,输浆
行。范制约有1054m2,布置719根旋喷桩,工作(水)是否存在泄漏现象。确认无异常情况后,方可
量共15800延米。
开始按设计要求进行喷射作业。施T过程巾,应随
表1地层特征一
时检查各压力表所示压力是否正常,出现异常情
况,应立即停止喷射作业,待一切恢复正常后,再
层数
名称
特征
继续施T.
深灰色、饱和、软塑状、土质具黏性、
(5)完成喷射作业,拔出注浆管
②,淤泥质
亚黏+含有机质;平均厚度68m,层底标
(6)拔出注浆管后,立即使用清水清洗注浆泵
(1)汁洪积
高-5.1m:标试验N=3击
及注浆管道。
层(Q21+p)
灰黄色为主,含较多粉细砂,软塑
(7)移位至下一准确的桩位,重复以.上工序,
该层主要2亚土可塑,他和;平均厚度120m,层底完成下一根柱的施工
分布广泛
标高-14.88m;标贯试验N=3-7市
土质以亚
4.4施工质量检测
灰黄色、饱和、稍密,上部含粉细砂
黏土淤泥②組砂及少址黏性土,下部含少量小角砾
工程施工历时33d,一共完成旋喷桩719根。
等为主体,
平均厚度2.2n,层底标高-17.52m
为评价与检测加固效果,委托有相应资质的质量
局部夹砂
灰白、灰红色,硬塑状,含较多粉细检测机构分别进行了抽芯检测測、桩头开挖、单桩静
十
②2砂;局部细砂合量达40%而呈亚沙
载荷试验和复合地基平板载荷试验。
土状,中密;平均层厚3.2m,层底标
开挖检浏10个桩头,开挖深度1.5-2.0m。经测量
高
和观察,旋喷体垂直度良好,桩径最小处大于0.6m,
灰黄色,饱和,匮塑,土质均匀,局桩体外缘不平,桩土咬合密实,有利于体承载。
(2)残积层
业剩大部含少量研砂和岩用;场地均有
各抽芯检测孔所取得的桩芯均成长柱状,完
揭,平均厚度为3.8m,层底标
高为-23.95m;标贯N=12~22击
整性较好,水泥土体胶结良好,取12桩48组样品
室内试验,测得试样抗压强度为3-4.5MPa
施工主要控制参数如
单桩静荷试验,采用快速荷载法,最大荷载为
浆液:使用32.毀普通砫酸盐水泥作为固化设计值的2倍。在加固区进行复合地基平板载荷
剂,桩径600mm,水泥用量180kg/m,水灰比1:1,实验,采用慢速维持荷载法加载,大部分试桩的总
相对密度1.53
沉降量不大,卸载后都有一定的回升,且有的实验
浆液压力:20-40MPa
回升较大,这表明桩的弹性模量、刚度和强度都较
浆液流量:80~-100Lmin
大,单桩及复合地基承载力均达到设计要求
喷嘴孔径:2~b3,数量2个
4.5工程实例结果分析总结
提升速度:0.15~0.20m/mind
综上所述,高压喷射注浆法由于其显者的优
旋转速度:18-2