水平旋喷桩在穿越临海富水软弱砂层中的应用

撰写人：_日 期：_水平旋喷桩在穿越临海富水软弱砂层中的应用摘要：本文结合深圳地铁2号线赤湾站至蛇口客运港站区间隧道施工实际，介绍水平旋喷桩在穿越临海富水软弱砂层中的应用。关健词：水平旋喷桩 临海富水软弱砂层 导向钻头 1 工程概况 深圳地铁2号线赤湾站蛇口客运港站区间隧道长度1568m，其中1110m的区间左右线隧道分开断面为单洞单线，458m的区间左右线隧道合并断面为单洞双线，区间隧道YDK1+900.0YDK2+307.0段穿越地层为海积淤泥质粘土、粗砂、冲洪积粘土、砾砂，中更新统残积砾质粘土，起拱线以下基岩为燕山晚期粗粒花岗岩，地面高程2.903.20m，隧道仰拱低面高程-19-20.3m，右线西邻海岸约150m左右。基岩裂隙水则主要赋存在基岩强风化岩等风化岩的裂隙中,其上覆残积土和全风化岩具一定厚度且连续成层分布，地下水位埋深0.76.0m,标高-0.9m2.48m。施工开始采用先打108大管棚，开挖过程辅助施作40超前小导管注浆再开挖。由于临海地下富水压力大止水效果差，施工中经常出现洞顶渗漏、漏砂、坍塌等现象，甚至出现过两次冒顶，危及周边建筑物、地下管线和道路安全。根据现场工程地质及水文地质条件，为加固隧道上部土层，后来改为在隧道拱部180度范围内施工高压水平旋喷桩进行土层加固。2 水平旋喷桩设计参数： 桩径为 600mm，桩长42m，桩中心间距为400mm，相邻两根桩相互咬合100mm，桩中心距离开挖线为30cm，桩的坡度为5%。成桩断面。 3 施工流程 水平旋喷桩是以高压泵为动力源，通过水平钻机钻杆、喷嘴把配制好的浆液喷射到砂土体内，喷射流以巨大的能量将一定范围内的砂土体射穿，并在喷嘴作缓慢旋转和进退的同时切割砂土体，强制砂土颗粒与浆液搅拌混合。待浆液凝固后，形成水平圆柱状水泥砂土固结体即水平旋喷桩，可以显著提高砂土体的强度和结构特性，当旋喷桩相互咬合后，便以同心圆形式在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体，起到防流砂、抗滑移、防渗透、防坍塌和防止因隧道开挖而使地层过度失水引起的地表沉降的作用。具体施工流程。4 施工技术 施工准备。仔细检查钻机、高压注浆泵运行是否正常，钻具、工具是否齐全。测量放线定桩位，在隧道两侧测量放线定出两个同一里程点，隧道轴线，并在掌子面测量标出隧道开挖轮廓线，测量定出桩位，并编好每个桩号，用钢筋作好桩位标志。 钻机与高压泵安装。平整工作平台，铺设轨道，安装立柱，并挖设排水沟。钢垫板规格：长宽=250mm250mm，胀管螺栓直径：16mm，钢垫板与基础固定要牢，强度要高，H型钢轨找平误差3mm，底盘对角线找方误差3mm，斜拉筋需绷紧，交叉拉力基本相等，四柱对角误差5mm，升降系统的卡瓦等上紧，加强整体性；高压泵安装场地要平整、硬化，安装要平稳，管路安装摆放整齐；设备安装好后，按技术交底调整钻机角度、方位，对准孔位，孔位误差控制在5mm以内。 制定浆液。根据施工方案和技术交底要求的配比配制水泥浆，要求水：水泥为1：1，在制浆过程中应随时测量浆液比重，浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。并要求对浆液进行试块试验。 钻进 采用146mm钻头钻进，钻进1.5m深度，将一根直径为146mm、长1.50 m的孔口管埋入已钻孔内，孔口管外露0.50m，并将孔口管四周用瞬凝水泥进行密封。在撑子面植12mm钢筋4根，用锚固剂固结，与孔口管焊接牢固，并调整钻机对孔位，将导向钻头及第一根钻杆送入孔内，安装密封装置，孔口密封装置结构。 钻机压力不得超过2.0MPa。 每钻进3m要测斜一次，并做好测斜记录，每次测斜角度偏差不超过3，一旦发现偏斜超差要进行纠偏，直到钻至设计深度。导向钻头是上下纠偏的关键。 所谓导向钻头，即钻头采用楔型钻头，钻头前端有1015mm的水眼，当钻头正常回转钻进时直线前进。当钻头由于某种原因偏离预定轨迹偏向某一方向时，就需要纠偏了。方法是把钻头楔面调至已经偏斜的方向，钻机停止回转加力顶进，钻头由于斜面的作用就会向相反的方向偏斜，以此调整钻进的方向。面向角的朝向和钻头的偏斜方位都是由装在钻头后部的导向探头监测的，通过穿过钻杆的导线连接到位于钻机操作台的显示屏，机手可方便调整钻进方向。这样终孔偏差可以控制在5以内。钻头与钻杆连接。 钻头内装有特制的传感器，传感器直接由15V直流供电。显示屏显示钻头的倾角(水平角度)、面向角(导向板的方向： 导向板朝上即为12点，如同钟面)。打设角度如果偏下，可以把钻头调到12点，即导向板朝上，直接顶进，此时由于导向板底板斜面面积大。受到一个向上的力，钻头轨迹就会朝上运动。同理在6点纠偏可以使钻头轨迹朝下，9点、3点分别是为左、右纠偏方向。如果角度合适，钻机会匀速旋转钻进，此时钻杆轨迹一般是平直的。所以导向钻头是上下纠偏的关键。 高压喷浆。钻进至设计深度后，调整喷嘴位置，关闭水路，打开浆液通道，逐渐提高浆液压力，使其压力达到10MPa以上，通过浆液压力使钻头前部喷嘴旋转90度，从钻头内伸出并直立。查看泵压读数是否达到设计要求（3540MPa），在孔底高压喷浆时停留一定时间，然后再缓慢拔出钻杆，每外拔0.60m时应回拖0.30m钻杆，同时高压喷浆。注意观察泵压变化，泵压过低时应及时通知机台停止喷浆，查明原因后再恢复高压喷浆。 封孔。喷浆至孔口掌子面1.0 m时，停止喷浆，关掉高压泵，用专用拉杆外拉喷嘴，缷下孔口管最外端的密封装置，关闭循环液排出口，快速拔出钻杆和钻头，关闭大球阀，从封孔浆液进口处注入瞬凝水泥浆液(或掺杂水玻璃、速凝剂的水泥浆液)，防止浆液外泄。 清洗管道及设备。每根桩施工完毕后都应用清水高压冲洗管道及设备，确保管道内不留在残渣，清洗完毕后移至下一桩位。 相邻桩的成桩时间控制。钻机移到下一孔位开钻前，查相邻桩的成桩时间，后施工的桩必须在相邻桩成桩时间超过初凝时间后，前一根桩浆液达到一定强度时才能开钻，确保相邻桩相互咬合，因此移至下一孔位时应跳过三根后再施做较合适。 5 施工注意事项 桩体施工过程要连续，不能间断，防止断桩、短桩现象。注浆时接、卸、换管要快，防止塌孔和堵嘴。如因机械故障或其它原因停机在3060分钟的，应重复搅喷1m，超过1h的，按断桩处理，应重新钻桩。严禁在未达到设计深度及尚未旋喷满的情况下进行旋喷机后退旋喷作业，严格控制钻孔深度、旋喷速度。 认真做好浆液计量工作，记录浆液累计喷入量，严禁使用配合比不准确的浆液。 喷浆过程中如出现冒浆，出浆量小时应及时从孔口进行封堵，如果出浆量较大，则应考虑在浆液中加入速凝剂，并控制喷浆量和喷浆速度，注意勿使废浆液聚集或流经拱脚处，以免泡软拱脚地层。 桩的角度要根据该段线路坡度控制(线路坡度为28上坡)，施工精度控制在3范围内。 确保桩的强度及相邻旋喷桩的相互咬合，控制各桩方位角，方位角误码差控制在2范围内。 6 水平旋喷桩支护效果分析 水平旋喷桩与大管棚超前小导管注浆支护措施效果分析如下表：水平旋喷桩与大管棚超前小导管注浆支护措施效果对照表序号支护形式单循环支护长度钢格栅间距止水效果地表沉降开挖安全状况优缺点初支成本（每延米）1108大管棚及40超前小导管注浆50m0.5m每榀不佳3个月累计沉降29mm经常出现渗漏、突水、漏砂、坍塌等现象，安全风险相对大前期刚度大，管棚施工完毕立即可进行开挖，但止水效果差，开挖过程需进行超前小导管注浆加固，后期进度慢1896元2600水平旋喷桩42m0.75m每榀良好6个月累计沉降12mm没有出现渗漏、突水、漏砂、坍塌等现象，有一处成桩缺陷采用小导管注浆补救即可，相对安全前期成桩要达到强度时间较长，刚度差，有时在成桩过程需加筋增加刚度，但止水效果好，后期开挖进度快1569元 7 结语 在临海富水软弱砂层施工中采用水平旋喷桩预支护技术，不仅成本低施工快，在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体，可抑制围岩的大部分位移，承受大部分地层压力，保持砂体地层在隧道开挖后的稳定，具有梁效应和土体改良加强效应，为隧道掘进提供安全可靠的保障。 参考文献： 1、徐至钧，全科政，高压喷射注浆法处理地基M，北京：机械工业出版社，2004 2、王梦恕，地下工程潜埋暗挖技术通论，安徽教育出版社，2004年12月精品范文模板 可修改删除水平旋喷桩（加筋）在隧道暗挖中的应用摘要:水平旋喷桩（加筋）是珠海智顺岩土工程专利技术有限公司的专利产品，是在旋喷桩的基础上开发研制成功的。它吸取了旋喷桩的技术专长，经过多次工程实践表明水平旋喷桩（加筋）支护是一种有效的土体支护与加固技术，其特点是钻孔、注浆、搅拌和加筋一次完成，适用于砂土、粘性土、粉土、杂填土、黄土、饱和土、淤泥、淤泥质土等土层中的基坑支护和地基、土体加固。在隧道暗挖前，水平旋喷桩（加筋）作为临时支护具有安全有效、价格低等诸多优点，在复杂地层中的优势尤为突出。本文介绍了其在北京地区的应用况。 关键词:水平旋喷桩（加筋）隧道暗挖高压旋喷插筋土体支护加固 概述水平旋喷桩拱棚，是由水泥旋喷柱体互相咬合（或相切）而成，在砂砾土和中细砂层中，水平旋喷效果较好，固结体平均抗压强度接近C15等级混凝土，在水平旋喷柱体相互咬合形成的旋喷拱棚的保护下，隧道内土方开挖采用短推进，勤支护、快施工，能安全地通过浅埋暗挖隧道的含水砂层和软弱松散土质，能较有效地控制地面沉降，确保管线、构筑物及道路交通安全。由于旋喷桩的浆液局限在土体破坏的范围内，也就是说浆液的注入部位和范围是可以控制的；可调节注入参数（切削土体的压力、固化材料的注入速度、注入量等参数），获得设计需求的（强度和抗渗性）固结体。2水平旋喷桩工程施工关键和施工对策（1）加强旋喷桩的施工质量，确保暗挖施工时拱棚的稳定性，为下道工序的施工创造有利的条件。（2）土方开挖应根据理论计算分析，合理分段分层开挖后及时施工初衬，严禁超挖。（3）通过保证旋喷桩成桩施工过程中水泥用量、压浆过程中的连续性、喷浆进退速度和复喷次数，确保旋喷桩桩墙的整体稳定性。（4）通过保证水平旋喷桩的直径、平直度、中支架、止浆装置、杆材的除污除锈，注浆压力和注浆量的控制，确保水泥土强度达到设计要求。（5）严格控制水平旋喷桩的施工质量，对施工中的断桩、漏桩、施工中引起的地面沉降随时监测，发现问题及时补救。（6）采用信息化施工，成立专门的监测小组，及时测量各项数据，分析并指导施工，确保施工方法的科学可靠及施工过程中的施工安全。3水平旋喷桩（加筋）在右安门热力隧道暗挖工程中的应用3.1工程概况及特点草桥热电厂热力外线暗挖隧道拱顶和侧墙水平旋喷加固工程位于北京市重要的交通干线南二环，交通流量大，人口密集。多数施工段位于南二环主路、辅路上以及沿线路口和民房旁，考虑隧道开挖引起地层松动等因素的影响，为保证道路交通顺畅及民房安全，隧道穿越主路、辅路以及沿线路口和民房旁，施工前必须针对不同地段的情况，制定有效的加固保护方案，并加强施工测量监测，确保现有管线的安全运行及地面建筑设施和道路的安全使用。须加固的有代表性的一段：隧道7#点至隧道8#点西侧小室上方有现况主路面，其覆土厚度约为8.2m，隧道断面初衬外墙宽6.1m、拱高4.4m，其加固长度为75 m。本工程工作小室已施工完成，且受各种因素限制，须加固地段无法在地面实施，需在工作小室或隧道内施工完成。3.2岩土工程条件简述地层条件拟建场地在地貌上属于永定河冲洪积扇中上部，地势稍有起伏，拟建草桥热电厂热力外线工程（旱河开阳桥）段南起旱河，北至右安门桥，东至开阳桥，钻孔处地面标高40.50m42.80m。地层土质情况根据现场钻探、原位测试结果，按地层沉积年代、成因类型，将拟建管线沿线地面以下14米深度范围内的地层划分为人工堆积层、新近沉积层及一般第四纪沉积层，按地层岩性及土的物理力学性质指标将勘探深度范围内的地层进一步划分为4个大层，10个小层，现分述如下：（1）人工堆积层：粉质粘土、粘质粉土填土层，黄褐色，中下密，湿，含砖渣、灰渣，该层厚0.44.5m。人工填土层厚度变化较大，土质不均，工程性质较差。（2）新近沉积层：粉砂细砂层，褐黄，厚1.16.6m左右，中下密-中密，湿，含云母、氧化铁及粘土团，砂质粉土、粘质粉土1层，褐黄，厚0.44.2m左右，中密，湿，可塑，含云母、氧化铁，局部夹重粉质粘土薄层；卵石、圆砾层，颜色混杂，以褐黄为主，中上密-密实，湿，Dmax=8cm，一般D46cm，亚圆形，级配较好，细砂充填，细砂约占25；细、粉砂1层，褐黄色，厚0.52.7m左右，中上密，稍湿，含云母及少量砾石和粘土团。（3）一般第四纪沉积层：卵石、圆砾层，颜色混杂，以褐黄为主，中上密-密实，湿，Dmax=9cm，D一般46cm，亚圆形，级配好，细砂充填，细砂约占25，细、中砂1层，中上-密实，稍湿，含云母及粘土团；粉质粘土、粘质粉土2层，颜色褐黄，中密，湿，云母、氧化铁，粗颗粒，该层分布不连续；砂质粉土、粘质粉土3层，褐黄色，厚0.20.5m左右，中密，湿，含云母、氧化铁及粉质粘土夹层。地下水情况勘探时地下水位：2004年2月中旬勘探期间，拟建管线沿线14m勘探深度范围内均未见地下水。近35年最高水位：拟建管线沿线近35年地下水位埋深大于10m。若有滞水，可采用明排，集中抽水。3.3施工方案的确定方案确定本工程段位于北京市南二环右安门桥周边，隧道暗挖施工十分危险。为了确保施工和周边建筑物、地下管线和构筑物的安全，依据甲方的设计要求，须对热力隧道8#点西侧小室至7#点穿越道路和民房的拱顶部位和侧墙采用水平旋喷桩进行超前支护，从而控制隧道拱顶及侧墙土体变形，达到安全开挖隧道及保护地面民房和已埋管线的目的。方案的设计隧道7#点至隧道8#点西侧小室上方有现况主路面，其覆土厚度约为8.2m，隧道断面初衬外墙宽6.1m、拱高4.4m，其加固长度为65 m。 对拱顶和侧墙的旋喷桩采用轴线沿隧道轴线前进方向与隧道初衬面成1020夹角（依据施工现场的情况确定）方向的水泥旋喷桩加固方法，桩径为300mm，桩中心距为250mm。并依据施工现场的情况确定桩长（桩长控制在21m内），每19m左右一个施工小段，此处共三小段，每小段间纵向搭接2m，水平桩互相咬合50mm，形成水泥土拱棚，最后一小段超出隧道开挖端面1米。由于隧道上方有道路和地下管线，为增加桩的抗剪强度和保证在隧道开挖时的安全，施工完每根旋喷桩时，及时用钻机压入同长度的直径28mm的螺纹钢筋。桩位及偏差满足高压旋喷桩施工技术规范；施工旋喷桩，要按设计桩位，两步跳跃式钻孔旋喷；注浆压力为进钻压力35MPa，退钻压力1520MPa。第一次注浆浆液水灰比控制在0.3；第二次注浆浆液水灰比控制在0.51.0，可根据现场情况调整。旋喷桩施工完，水泥固结体达到50%的强度（48小时后）再进行隧道开挖。3.4主要工作量水平旋喷桩根数与长度的计算N=L/&注：N-水平旋喷桩根数L-弧长（m）&-间距（m）水平旋喷桩长度计算L=NS（以实际测量为准）;注：S-单根水平旋喷长度（m）一次注入浆量（经验公式）f=1.23.14r2L注：r-桩直径3.5施工总体安排及工期进场前先向甲方了解地下管线等地下障碍物和地面构筑物，了解竖井位置、深度及相关尺寸，进行施工准备（材料进场、水泥浆拌制、钢筋等），各项准备工作做好之后，开始进行旋喷桩施工。技术准备做好技术交底和培训，安排好试验工作。施工劳动力准备根据施工需要，每个班组810人，先计划设两个班组。根据工期需要还可增加班组数。操作人员是熟练的技术工人，接受过专业的培训，多次做过类似工程，可以保证施工质量。测量准备施放桩位线。施工机械设备和材料准备主要机械设备和材料需要量计划序号名称规格单位数量功率用途1工程钻机GY-2A型台113kw旋喷桩施工2灰浆泵ZNS200B10BU250/50型台1输送压力浆液3搅拌桶2m3个1调制水泥浆4多级泵100内H120m内台190KW高压旋喷5泥浆泵6BS台1泵送水泥浆6水泵70台1排污7交流电焊机30kw台1焊 接8运输车辆辆19吊车16吨台110水泥P32.5吨830011架料管米300固定设备12钢筋28吨58旋喷桩插筋13大板5cm厚，4m长块70搭设操作平台施工用水电计划每加固段工程施工需用电120kW，用水50m3/天。3.6.施工工艺及技术措施施工空间要求施工旋喷桩需有足够的施工空间，单排桩施工隧道在14m（21m每段的）范围内沿原隧道边线位置拱顶和边墙分别外扩30cm、60cm的施工空间，以便放置施工钻机。按照设计要求，在距需施打旋喷桩的里程5m处开始做扩大断面，做到预定的里程点封堵掌子面，由于旋喷桩注浆时的压力很大，所以掌子面的封堵厚度不能小于200mm厚，并在上下拱部挂6mm100100mm钢筋网，如果土质自稳能力差，则需加设水平格栅（间距500mm）挂网封堵。水平旋喷桩的施工（1）横向高压旋喷桩超前支护及加固施工工艺参数见下表：项目参数及要求适用土质粉质粘土，淤泥质粉土，中砂、粗砂、砾砂、残粘土旋喷桩体直径(mm)300mm500mm压力(MPa)15MPa40MPa流量（L/min）80 L/min90 L/min喷嘴个数（12）个浆液材料及配比以水泥为主要材料，加入适量的速凝剂，常用水灰比为0.50.8旋喷水泥土抗压强度15 MPa(2)水平旋喷桩施工要点a.水平旋喷钻机就位时，机座要平稳，孔位误差不得大于50mm，倾角与设计误差一般不得大于1。b.喷射注浆前要检查超高压设备和管路系统、设备的压力和排量必须满足设计要求，管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。c.当地层较硬采用超高压时，固结体尺寸会减小，可适当提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度及采取复喷搅拌措施，即先喷一或二遍清水，再喷一遍或二遍水泥浆等。d.在旋喷注浆过程中，观察地面及隧道内冒浆现象，及时了解土层情况，喷射注浆效果和喷射参数是否合理。加固钢筋的安装在旋喷桩旋喷施工完成后，立即进行加固钢筋的安装，加固钢筋采取直径28mm的螺纹钢筋，长度同旋喷桩桩长。安装时，应牢固固定在钻机上，边旋转边压入。钢筋长度分4m一段，采用搭接焊，焊接和焊条质量必须满足相关的规范要求。隧道开挖全部旋喷桩完成48小时后即可进行隧道施工。隧道初砌的施工建议采取以下措施： 在隧道直墙段增设32mm的钢管，壁厚3.25mm，端面纵向间距为200mm(L=2m)，水平间距为1m的超前小导管，预注改性水玻璃加固土体，防止侧向土方滑落,且勤挖勤护，每0.5米安装一次格栅。3.7水平旋喷桩质量保证措施（1）孔口浆液如有流失，应及时补充，确保灌浆饱满。（2）旋喷桩重点检查水泥用量，压浆过程中的连续性，喷浆搅拌进退速度和复搅次数。旋喷桩桩长、桩位、桩的允许偏差抽查数量不少于总桩数的5%。（3）注浆压力和注浆量应符合设计要求和有关规范的规定。（4）水平偏差的控制：下仰偏差采取预先上仰进行控制，上仰角根据实际情况确定。（5）为控制偏差可采用不易弯曲的60钻杆和自重大的200-300型水平钻机，预先用水泥土旋喷定位，用掌子面做定位导向架控制钻机。3.8信息监测采用信息化施工，确保隧道开挖过程中人员、设备和地面、地下构筑物的安全，必须对隧道开挖影响区域进行监测，方案如下：（1）观测点的布置在隧道上方地面上，隧道中线正上方和距中线两侧10m处，分别布置一个点，观测点纵向间距为10m。（2）观测精度要求满足国家二级水准测量精度要求:a.水平误差控制2.00mmb.垂直误差控制10 cm, 施工一循环旋喷桩,开挖、初支进尺10.5 m 。为减少前方土体滑移引起掌子面失稳,加剧结构变形和地表沉降,掌子面亦设置水平旋喷桩,桩间距1 1.5 m, 桩长L = L1+ L 2+ H tan(45 -2) =1413 m (L1:循环长度,10.5 m;L 2:锚固长度,2 m; H :上台阶开挖高度,3 m;:内摩擦角,15。),取15 m 。周边小导管注浆间距为0.330.40 m, 长3.5 m, 纵向搭接2.0 m 。对相邻旋喷桩加固体的咬合处,浆液采用CS 双液浆,水灰比为0.81 , 水玻1 , 体积比1璃玻美度为1520 。4 各工序技术要点4.1 施工参数(1) 钻杆钻进速度:01250135 m/min ; (2) 钻杆(轴) 转速:12070 r/min ;W=1(3) 水泥浆配合比:C017 ; (4) 每延米水泥用量:75 kg ; (5) 钻杆每节长3 m , 外径50 mm , 旋喷钻头外径90 mm , 单孔,孔径2 mm ; (6) 旋喷压力:2025 MPa 。4.2 施工准备 封闭上台阶和下台阶掌子面,喷混凝土厚度20 cm 。精确测量中线、水平,搭设工作平台,平台上铺设竹夹板和枕木,将钻机、高压泵及其它机具一字排列就位。设置临时边沟及废浆池。4.3 浆液配制 浆液严格按设计配合比配制,充分拌和均匀,拌合时间3 min , 水泥浆从搅拌机倒入贮浆桶前要经筛过滤,以防出浆口堵塞。4.4 钻孔及旋喷 按照“先周边、后掌子面”顺序进行旋喷施工,周边按照每次间隔一孔,孔位从下到上左、右交替进行。跳跃式成桩,两边强度平衡,可以减少因钻杆偏移造成桩间咬合率低的问题。 按设计外插角,分孔计算每根桩的偏角和仰角,利用三维坐标,使钻机精确定位。开孔时慢进,钻至1 m 后按正常速度钻至设计深度,当浆液从喷嘴喷出并达设计压力后开始旋喷,桩前端原地旋喷30 s 。为保证桩径和桩间咬合,弥补目前国内水平钻旋喷作业退进速度快的不足,采用复喷工艺(即退一次、进一次、再退一次,共计三次旋喷作业),以提高固结体的增径效果及咬合率。在桩前端受外插角的影响,为确保加固效果,前端旋喷时加大压力或降低喷嘴的旋转提升速度。当旋喷至孔口3 m 时停止,并立即退出钻杆,用棉纱塞堵孔口,以防浆液外泄。4.5 冒浆处理工艺 在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出。通过对冒浆的观察, 可以及时了解地层状况,判断旋喷的大致效果和评定旋喷参数的合理性等。根据经验,冒浆量小于注浆量20 %30 % 为正常现象,超过30 % 或完全不冒浆时, 应查明原因并及时采取措施。 当旋喷流量不变而压力突然下降时,应检查各部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管检查密封性能。出现不冒浆或断续冒浆时,若系土质松散则视为正常现象,可适当进行复喷。若系附近有空洞,则可继续注浆或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆至冒浆为止,或采用速凝浆液使浆液在注浆管附近凝固。 冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围内注浆量大大超过旋喷固结所需浆量,可采用提高喷射压力(喷浆量不变) 或适当缩小喷嘴直径(喷射压力不变),加快提升和旋转速度等措施。5 旋喷加固效果(1) 试验表明,旋喷固结体直径为4070 cm(地层越软弱,桩径越大),平均值满足设计要求。固结体强度接近C10 素混凝土,桩间咬合率80 % , 形成了较好的拱壳支护,在开挖过程中(循环进尺0.7 m) 能承受开挖线外土桩的压力,保证掘进安全。(2) 固结体周围土体得到了挤压,土体孔隙比减小,抗渗能力得到提高,初支渗水明显减少,为复合防水层及二衬施工提供了较好的外部环境。(3) 地表下沉和拱顶下沉得到有效控制。地表沉降减少51 % , 洞内拱顶下沉减少54 % , 在SK3 + 355 过煤气管处,采用周边双层旋喷桩和掌子面旋喷加固, 按照“短台阶、小步距、快开挖、快支护、快封闭、快通过”的施工原则,并增设临时仰拱和加密锁脚导管及时进行背后注浆,在流塑状地层中控制煤气管下沉量仅为26.9 mm , 保证了通过煤气管道的安全。(4) 在大 科区间流塑状粘性土地段,共施工旋喷桩11 000 延米,每根桩施工时间约为2 h , 每循环时间为3 d , 月掘进进尺30 m 左右,远远高于采用大管棚或深孔注浆的施工进度。采用水平旋喷桩每米增加费用6 0008 000 元,低于大管棚、深孔注浆和水平冻结诸法所需费用,具有很好的技术经济优势。 6 结束语 水平旋喷桩在我国应用和研究起步较晚,目前大多数还处于试验阶段,在施工工法、数值模型、理论研究和机械选型配套方面还有大量工作要做。随着我国地下工程的发展,水平旋喷桩的研究也将进一步深入, 相信在不久的将来,水平旋喷桩在地下工程软弱地层中会得到逐步推广,大显身手。第 15 页 共 15 页免责声明：图文来源于网络搜集，版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益，请作者与本上传人联系，我们将及时更正删除。