高压旋喷桩处理技术在高填土地基中的应用

CHINAWELLANDROCKSALT中国井矿盐高压旋喷桩处理技术在高填土地基中的应用

(1四川自贡城投集团公司,四川自贡643000曰2自贡汇东发展股份有限公司袁四川自贡643000冤

蒋忠利1袁岳敏2

摘要院高压旋喷桩软基加固处理技术是一种较为成熟的地基处理方法袁它可以与桩间土形成复合地基袁从而提高承载力袁减少沉降遥对于自贡地区大量的坐落在软土地基上的建筑设计师通常采取了桩基的设计方法袁这无形中增加了建设投资袁也使得工期延长遥高压旋喷桩加固高填土软土地基技术在自贡川南现代粮食物流中心项目一期工程中的成功应用袁表明软土地基加固技术因其投资与工期方面的优势是值得在当地予以推广的遥

关键词院软基加固曰复合地基曰施工技术中图分类号院TS36

文献标识码院A

文章编号院1001-0335渊2018冤06-0032-04

ApplicationofHighPressureJetGroutingPileinHighFillFoundation

Abstract:High-pressurejetgroutingpilesoftfoundationreinforcementtechnologyisamorematurefoundationtreatmentmethod,itcanformacompositefoundationwiththesoilbetweenpiles,soastoimprovethebearingcapacityandreducesettlement.ForalargenumberofarchitectssituatedonsoftsoilfoundationinZigongarea,pilefoundationdesignmethodisusuallyadopted,whichinvisiblyincreasestheconstructioninvestmentandprolongstheconstructionperiod.Thesuccessfulapplicationofhigh-pressurejetgroutingpileinthefirstphaseofZigongSouthSichuanModernGrainLogisticsCenterprojectshowsthatthetechnologyofsoftsoilfoundationreinforcementisworthpopularizingbecauseofitsadvantagesininvestmentandconstructionperiod.

Keywords:Softfoundationreinforcement;compositefoundation;constructiontechnology

(1SichuanZigongCityInvestmentGroupCorporation,ZigongSichuan643000曰2ZigongHuidongdevelopmentLimitedbyShareLtd,Zigong,Sichuan643000)

JiangZhongli1,Yuemin2

1前言

米袁顺利完成全部地基处理工作袁经过单桩承载力和复合地基承载力检测完全达到设计要求袁第一次在自贡地区成功应用了高压旋喷桩加固高填土软土地基技术袁切实取得了节约投资尧缩短工期的实效遥本文详细介绍和分析了高压旋喷桩加固高填土地基技术的原理尧施工设备与工艺尧质量控制措施以及现场突发问题和解决方法袁以期不断总结实践经验袁为在自贡大量的软土地基上推广该地基加固技术提供有益的设计和施工的借鉴遥2工程位置及工程地质条件2.1

工程位置

自贡川南现代粮食物流中心项目一期工程位于自贡市自流井区舒平工业园区袁西临丹阳大道袁东尧南尧北临规划道路袁距市中心约10km袁场地交通较为便利遥

2.2工程地质条件

自贡川南现代粮食物流中心项目一期工程袁位于自贡市自流井区舒平工业园区内袁工程主体包括五栋低温粮库以及两栋办公用房袁均坐落在高填土整平的冲沟和斜坡上袁由于填土厚度较大袁最厚处约18米袁固结时间不到三年袁欠压实袁固结程度差袁压缩性高袁承载力低袁满足不了建筑地基承载力和变形的要求袁为节约建设投资袁设计单位成都粮食设计院没有采用自贡地区常用的以中风化基岩为持力层的桩基础设计形式袁首次在自贡地区使用条形浅扩展基础加高压旋喷桩对软土地基进行加固处理袁并以处理后的复合地基作基础持力层的地基基础设计方案袁要求处理后复合地基的承载力特征值fspk逸200kPa袁压缩模量Esp逸13MPa遥2017年初专业分包单位进场历经两个多月的高压旋喷施工完成椎900直径的旋喷桩1120根袁总长度约万余

作者简介院蒋忠利(1974-)袁男袁四川威远人袁本科袁主要从事建筑施工和市政建设工作遥

32Nov2018No.6蒋忠利等院高压旋喷桩处理技术在高填土地基中的应用

工程地质测绘和钻探揭露资料表明院场地地基岩2.2.1土由第四散尧稍湿第四系袁主系残要成份全积新层统尧为人基强工岩要堆组中积成风层袁分述如下院

化遥砂素尧填土泥岩袁块杂石色袁袁松次为粉质黏土袁块石粒径30耀40cm袁含量约为60%遥土石比约为4:6袁揭露厚度0耀11.7m袁分布于场地大部地2.2.2段遥回湿袁可塑第四填时袁干强度系间约全中新等统3年袁残遥

韧洪性积中层等遥袁上褐部灰含色粉植物根质黏系遥土揭袁露2.2.3厚度0耀5.9m遥主要分布于场地冲沟及灰色砂侏岩罗与系中统紫红泥岩上组沙溪庙成遥依组据渊J斜坡部位遥风2S冤化为程一度套分黄为灰院渊尧绿1冤强风化层曰紫红色泥岩袁泥质结构袁中层状构造袁局部含粉砂及钙质结核袁裂隙发育袁裂隙面具铁锰质浸染袁岩芯呈碎块状袁岩石强度低遥分布于场地大部地段袁厚1.0耀2.8m遥黄灰色砂岩袁细粒结构袁中层状构造袁主要矿物成分为长石尧石英尧次为云母袁泥钙质胶结袁裂隙发育袁裂隙面具铁锰质浸染袁岩芯呈碎块1.3状袁岩石层状构耀3.3m造曰渊强度袁局2冤低遥分布于场地局部地段袁揭露厚度

部中含等粉风砂化及层钙曰紫质红结色核泥岩袁裂袁隙泥较质发结育构遥袁中裂隙面具铁锰质浸袁岩芯呈柱状遥岩石强度较高遥分布于场地大部地段袁揭露厚度1.1耀9.5m渊未揭穿冤遥绿灰色砂岩袁细粒结构袁中层状构造袁主要矿物成分为石英尧长石袁次为云母袁泥钙质胶结袁裂隙较发育袁裂隙面具铁锰质浸染袁岩芯呈柱状袁岩石强度较高遥分布于场地局部地段袁揭露厚度2.0耀6.1m渊未揭穿冤遥3设计概况

自贡川南现代粮食物流中心1#尧2#尧3#尧4#尧5#仓CFG-18采用高压旋喷桩端持力钻机层为引强孔注风袁浆单法地基处理方式袁施工工艺为化管泥岩旋喷袁法桩成端桩进入袁桩强径风为化900mm泥岩层袁不700kN小于1000mm袁单桩竖向承载力特征值Ra值fspk袁逸三200kPa角形布袁桩复遥合地基压经处理后缩复模合地基量Esp逸承载力13.0MPa特为征遥

4高压旋喷桩加固机理

高压旋喷桩是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后袁用高压脉冲泵袁将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置袁向四周以高速水

平喷入土体遥由于钻杆以一定速度逐步向上提升和旋转袁浆液形成高压喷出后具有很大的动能袁产生高速尧高压的喷射流袁借助高压喷射流能大量置换软土层和挤密桩周土袁能让砂砾石垫层或粘土和水泥浆充分混合尧胶结尧硬化袁固结成一个整体遥这样袁可在地基中形成具有较高强度的水泥土桩袁达到改良土质尧增加地基强度尧减少土体压缩变形的目的袁提高地基的承载能力遥其对地基的加固过程可分为以4.1下三高压喷高压喷个步骤射射遥

流流冲击破坏土土体体

时袁由于能量高度集中地冲击一个很小的区域袁因而在这个区域内及其周围的土和土结构的组织之间袁受到很大的压应力作用袁当这些外力超过土颗粒结构的破坏临界数值袁土体便受到破坏遥喷射流的动压超过岩土颗粒结构的破坏极限时袁喷F射=流pAVm的破坏力可由下式确定院

2

式中kN/m院p原喷射流介质的密度袁3Vm;A原喷嘴的断面积袁可见原喷袁当射流P和的平A均一速定度时袁m2袁m/s;破坏遥

力与流速的平方成正比遥要增加流速袁就要增加喷射压力袁使喷射流有足够的能量冲击破坏土体袁压力愈高袁流速愈大袁则破坏力愈大袁切削尧搅拌土体的范围也愈大遥喷射流4.2的动压作用是破坏土体的主要作由高压旋喷于高压喷成用遥射桩

流对土体的破坏作用袁使土体由整体状态变为松散状态遥随着喷射流的连续冲切和移动袁土体破坏的深度和范围不断扩大袁旋喷时高压喷射流是水泥浆液袁即以水泥作为硬化剂袁边旋转边以一定的速度缓慢提升袁被切削下来的一部分细小土粒被浆液置换发生升扬置换作用袁随着液流以泥浆的形式被带到地面(称为冒浆)遥其余的土颗粒在喷射动压力尧离心力和重力的共同作用下袁在横断面上按质量大小有规律地重新排列并与浆液搅拌4.3

混合形成一种新型的水泥原土网络结构遥在水高压喷泥与土射的注固浆化

过程中袁土体被破坏粉碎成各种粒径的颗粒或各种大小的土团袁它们之间被水泥浆所填满遥所以在水泥土中形成一些水泥及细土颗粒较多的微区袁而在大小土团内部则没有水泥遥水

2018年11月第6期33蒋忠利等院高压旋喷桩处理技术在高填土地基中的应用

泥的水解水化作用及其与土颗粒之间的作用袁开始时主要在微区内进行袁不断在水泥和土颗粒的周围形成各种结晶体袁不断生成尧延伸并交织在一起形成空间网络结构遥大小土团被分割包围在这些骨架中间遥随着土体逐渐被挤密袁自由水也逐渐减少消失袁形成一种特殊的水泥土骨架结构袁大大增强了水泥土的强度遥其次袁土体的矿物成分和物理化学性质也决定了水泥土的强度和结构形成过程遥5施工方法和施工工艺流程5.1

本施工方法

工程旋喷桩施工采用单管法旋喷袁为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短袁造成相邻高喷孔施工时串浆袁采取分批跳孔施作袁钻孔桩施工时按每间隔两孔施作遥旋喷桩施工采用一台CFG-18钻机引孔袁二台XPZ-50型旋喷机作业遥主要施工机械设备如下表所示遥

表1主要机械设备配套表

5.2

旋喷桩工艺流施工工艺程

流程见图1遥

图1旋喷桩施工工艺流程

34Nov2018No.65.3

施工工艺施工工艺参数参数

见表2遥

表2旋喷桩施工主要技术参数参考表

旋喷桩施工前进行试桩袁根据实际情况以确定预定的浆液配比尧喷射压力尧喷浆量等技术参数遥试桩数量为1#仓1根尧2#仓1根尧3#仓1根尧4#仓1根尧5#仓1根袁具体位置根据现场实际情况与监理一同确定遥浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时Q=间袁计式中渊H/v算出浆量袁计算公式为院

院Q冤要q渊浆1+量茁冤

渊m3位时0.2间喷浆量渊m3/min冤曰茁要冤曰H要损喷失系射长数度袁渊m通冤曰常q要0.1单耀的喷曰v浆要量提袁升以速确度定水渊m/min泥使冤遥用数根量据试桩参数遥计算所需6成桩质量检测

成桩28天后袁根据叶四川省建筑地基基础检测技术规程曳渊DBJ51/T014-2013冤进行单桩和单桩复合地基静载荷试验袁检测频率为1%袁且每栋粮仓检测点位不少于3根遥试验结果表明单桩竖向抗压承载力特征值和高压旋喷桩复合地基承载力特征值及变形是完全满足设计要求的遥7保护环境措施

保护环境已成为当前社会的普遍共识遥高压旋喷桩施工不可避免会产生废水和粉尘袁因此施工的过程中本工程严格遵守相关环保法律法规袁落实防止污染的措施袁杜绝了污染事故的发生遥施工废水尧废浆经过沉淀池沉淀处理后袁清液排入市政污水管袁废浆沉碴采用密封的槽车外运袁送到指定地点处置遥水泥浆配置时产生了部分施工粉尘袁为此强

化了水泥搅拌过程管理袁搅拌工序全封闭袁防止粉尘外溢袁未出现粉尘扰民事件遥

渊下转第44页冤

龚刚院试论新时期加强和创新党建工作

设袁筑牢党的野组织基础冶遥要尽可能把素质好尧能力强尧威信高尧热爱党务工作的同志选配到党务政工岗位遥培养年轻有为的党务干部袁挑选极富朝气尧年轻有活力的党务干部遥完善党务干部的成长机制遥把党务政工岗位作为培养锻炼干部的重要岗位袁在进行职位晋升和相关待遇上积极推荐尧重点考虑政治素质好尧业务能力强的优秀党务干部袁充分调动党务干部的积极性尧主动性尧创造性遥三是强化阵地建设袁夯实党组织野功能基础冶遥结合工作实际袁打造党建园地尧党员之家等遥利用野网尧报尧刊尧板尧屏冶的立体宣传平台袁广泛宣传党的路线方针政策袁宣传党的专题活动进展情况袁进行正面引导袁营造良好舆论氛围袁提高广大干部职工对党建工作的知晓率遥5结束语

加强和创新党建工作是一项十分重要和艰巨的系统工程遥在新时期袁党建工作面临的责任更加重大袁任务更加紧迫袁必须牢牢把握党组织的优势作用袁坚持创新思维袁不断总结和创新工作理念袁与时俱进袁真抓实干袁才能使党建工作在企业发展中充分发挥党组织核心引领作用袁充分彰显党的野根冶和野魂冶的特殊功能袁高质量加快川南城际铁路建设遥

渊收稿日期院2018-10-22冤

渊编辑/周蕾冤思路袁在加强理论武装尧服务职工群众中创先争优遥坚持野三重一大冶决策制度袁促进决定重要事项科学民主袁打造一支野政治素质好尧经营业绩好尧团结协作好尧作风形象好冶的野四好冶领导集体遥二是加强党员队伍建设遥通过党员教育尧管理尧监督和服务工作袁特别是加强党风廉政教育和廉洁文化建设袁营造廉洁从业的氛围袁充分发挥党员在各项工作中的先锋模范作用遥三是加强职工队伍建设遥要通过示范带动尧评先争优等方式袁培育野正能量冶袁营造野比学赶超冶的良好工作氛围遥要按党的宗旨袁建立健全以野八个人冶渊尊重人尧了解人尧关心人尧提高人尧规范人尧激励人尧依靠人尧凝聚人冤为主要内容的服务职工的工作机制遥坚持谈心谈话制度袁了解职工思想动态袁做好深入细致的思想工作袁激发干部职工干事创业的激情遥4.4

打好野三个基础冶袁充分发挥党的组织优势遥加强党组织基础建设袁是夯实党建根基尧增强组织活力的重要手段遥一是强化党建野标准化冶建设袁构建党组织野规范化基础冶遥积极推进支部标准化建设遥按照集团公司党委要求袁认真贯彻执行叶党建工作标准化手册曳叶党务工作实用手册曳袁切实将相关要求落实到支部工作之中袁严格执行野三会一课冶等制度袁建立野党员基本信息登记卡冶尧野党员日常管理记实表冶和野党员管理信息库冶袁不断提高支部党建科学化尧规范化水平遥二是加强党务队伍建渊上接第34页冤

8现场突发的情况和处置措施

场地为新近填土袁裂隙较多袁频繁出现严重漏浆现象遥对此袁在与分包单位尧监理单位会商后袁采取降低喷射管提升速度或停止提升尧降低喷水压力尧流量进行原地灌浆尧向孔内冲填砂尧土等堵漏材料等措施一定程度上缓解了漏浆问题遥桩位下遇大孤石袁钻机无法成孔遥因孤石较大袁清除几无可能袁桩位调整也相当困难遥最后采取旋挖机强行挖穿孤石的办法圆满完成引孔工作遥旋喷前期发现部分桩体顶部下凹遥经分析认定为浆液析水收缩导致桩顶出现凹穴袁因此解决的方法是要求分包单位每桩旋喷长度均按照设计长度加0.5m的数据施作袁其后没再发现上述问题出现遥

9结束语

高压旋喷桩是包括高填土等软基加固处理的一种值得推广的成熟的有效形式袁它可以与桩间土形成复合地基袁从而提高承载力袁减少沉降遥自贡地区有大量的建筑坐落在软土地基上袁通常为满足建筑地基承载力和变形要求设计师都采取了桩基的设计方法袁这无形中增加了建设投资袁也使得工期延长遥高压旋喷桩加固高填土软土地基技术在自贡川南现代粮食物流中心项目一期工程中的成功应用袁表明软土地基加固技术因其投资与工期方面的优势未来是有较好的发展前景的遥

渊收稿日期院2018-10-10冤

渊编辑/周蕾冤44Nov2018No.6