時間：2022-05-20 17:38:48
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高壓旋噴樁施工總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
隨著建筑行業和建筑施工技術的發展，基坑工程開挖的深度和面積也不斷增加，這給基坑工程的施工技術帶來了更高的要求，特別是在基坑防滲止水的要求更為嚴格，因此，越來越多的新技術得以應用。而高壓旋噴樁是利用高壓把漿液從噴嘴噴射出來，沖擊破壞土層，漿液和土充分攪拌混合，形成一個由圓盤狀混合物連續堆積的柱體，通過旋噴樁和護坡樁之間相互搭接，形成一道連續的止水帷幕，來隔斷地下水進入施工區域，保證基礎施工的順利進行。為更好的應用該技術，下面，就結合工程實例，對高壓旋噴樁的施工技術進行探討。
1 工程概況
某建筑工程，主建筑基坑開挖深度12.54m。副建筑基坑開挖深度11.32m，裙樓基坑開挖深度9.45m。基坑總開挖周長約458m，開挖面積約12472.2㎡。
2 地質條件
場地自上而下依次劃分為：①人工填土層（Qml）本層以素填土為主，灰色、灰褐色、灰黃色等為主，主要由組成物為人工堆填粘性土以及砂粒等，欠壓實～稍壓實，堆填砂結構較松散。②種植土層（Qpd）灰褐色、黃色等為主，主要組成物為粘性土、粉細砂及植物根系。③第四系沖積層（Qal）該層按土質。④第四系殘積層（Qel）本層分布不廣泛，為燕山三期（rs2（3））花崗巖風化殘積而成，主要為砂質粘性土、礫質粘性土，淺黃間紫灰白色，黃褐色、灰褐色，濕，硬塑狀為主，局部可塑狀，由粘粒、粉粒組成，含5～25%的石英質砂礫，大小多為2～3mm。
3 施工方案
3.1 方案設計
設計采用1.3m/1.4m間距灌注樁結合φ600mm單管高壓旋噴樁止水，理論上會在每個灌注樁之間形成滲漏通道。應采用噴射半徑較大的雙管或三管高壓注漿方式。考慮到淤泥質粉質黏土層，雙管高噴注漿方式應作為首選。
由于設計鉆孔灌注樁與旋噴樁樁頂高程均在地下4.0～5.0m，旋噴樁施工時施工面仍不具備開挖條件，導致旋噴樁施工必須完全依靠坐標定位于灌注樁之間，極易出現偏差。通過開挖后的檢查，灌注樁與旋噴樁樁位均有不同程度的偏差出現，增加了止水盲區的出現。旋噴樁施工應在開挖到灌注樁樁頭位置后進行，既保證了鉆孔位置的準確，減小了遇到地下障礙物的情況，也使鉆孔垂直度更加有保障，后期增補的三管高壓擺噴墻便是如此。
3.2 優化方案
雖然目前基坑防滲已達到預期目的，但由于重復施工增加了施工費用。結合原設計及后期處理方案，并考慮到工程造價等因素，總結出另一止水帷幕設計方案：高壓噴射注漿方式采用雙管擺噴，形成最小400mm厚的防滲墻。具體布置如圖1所示。
3.3 支護方案
采用復合式支護結構，其中，在標高－6.0m以上采用土釘墻作為支護結構，在標高－6.0m以下采用鉆孔灌注樁（樁間加單管高壓旋噴樁）預應力錨桿（錨）作為支護結構。鉆孔灌注樁間距1.3m/1.4m，高壓旋噴樁設計樁徑60cm。灌注樁軸心向基坑外偏移15cm，作為高壓旋噴樁軸心。
4 施工難點
盡管在施工前期做了大量的準備工作，全程采用全站儀跟蹤測量放樣，但仍遇到以下施工難題。
1）地下障礙物較多
在施工過程中發現地下有較大的片石和早期建筑的混凝土梁，給鉆孔造成很大困難。當障礙物較淺時，采用先開挖回填后再施工的辦法；當障礙物較深時，采用金剛石鉆頭穿過障礙物，在噴漿時在障礙物附近復噴兩次，盡量保證其周圍土體防滲能力，如圖3所示。
2）混凝土灌注樁“大肚子”現象嚴重
由于混凝土灌注樁施工工程中同樣存在受地下障礙物影響的問題，鉆孔完成后很容易在障礙物附近形成一定體積的塌孔，以致在混凝土灌注過程中造成超方而形成混凝土大肚子。由于大肚子混凝土一般都體積較大且有一定深度，當出現大肚子混凝土在旋噴樁樁位時，不可簡單采用穿過的辦法施工。一般采用將旋噴樁樁位向基坑外側偏移，并增補1根旋噴樁的方法施工（見圖2）。從而避開“大肚子”混凝土，可以保證旋噴樁的止水效果。
5 單管高壓旋噴樁施工
5.1 施工試驗
為保證施工質量，合理選定施工參數。正式開工前，根據不同的施工參數做3根試驗樁，噴至地面，待終凝3d后外開觀察樁體質量。具體施工參數如表1所示。
5.2 施工參數
根據樁體質量，最終選定如下施工參數：①旋噴壓力27～29MPa；②漿液密度1.42kg/L（換算水灰比1.25∶1）；③提升速度19cm/min。
5.3 施工工藝
旋噴樁施工采用鉆噴分離施工工藝，采用地質鉆機鉆孔，高噴臺車連續噴漿。施工流程：孔位布置鉆孔制漿噴射作業空孔回灌。
6 灌后檢查存在的問題及處理
6.1 檢查情況
開挖前根據抽水試驗，坑內井平均降深約4m，測得整個基坑（開挖周長560m）滲漏達500m3/h。
6.2 滲水原因
由于設計灌注樁間距多為40cm，旋噴樁與灌注樁理論搭接只有8～9cm，且基巖普遍深達21～22m，即使不考慮受鉆孔灌注樁垂直度以及地下障礙物等多方面因素影響，高噴鉆孔按照規范1%嚴格控制垂直度，仍在8～9m以下就會出現封堵缺口，造成每個灌注樁間均有滲漏通道。
6.3 處理方法
由于基坑開挖較深，最深處接近挖到基巖，現只是降4m左右水深，滲水達到500m3/h。且周邊環境基本不允許坑外降水。如不進一步采取防滲措施，基坑無法開挖。為了使基坑順利開挖，建議在冠梁外側5cm、兩鉆孔灌注樁中間增設1個三管高壓擺噴漿孔，進行三管高壓擺噴灌漿并與兩側鉆孔灌注樁相接，底部插入基巖50cm，上部到18.6m高程（冠梁底部），形成一道厚度不小于20cm的高噴防滲墻，如圖2所示。
施工中將所有灌注樁均用反鏟挖出1m左右，準確找出灌注樁實際樁間中點，放出高噴孔孔位，施工中嚴格按照施工參數進行三管擺噴灌漿施工。
6.4 處理效果
整個基坑大面開挖深13.2～15.5m，最深處達21m（挖到基巖），整個開挖暴露面地下水位以下無一處滲水，整個基坑開挖結束，坑內最多只起用5～6臺80m3/h深井泵斷續抽水，開創了南昌地區深基坑不用坑外降水的先例。
7 結語
實踐證明，高壓旋噴樁是一種經濟有效的防滲止水技術，切實保證了基坑施工進度和質量。通過本工程的成功應用，在一定程度上拓展了高壓旋噴樁的應用前景，為今后類似工程的施工有一定的借鑒作用。
參考文獻
關鍵詞 引水洞 圍巖 水平旋噴 管棚
1 引言
新疆克州布侖口—公格爾水電站工程工程位于新疆克爾柯孜自治州阿克陶縣境內的蓋孜河上，是一項具有灌溉、發電、防洪和改善生態等綜合利用效益的大（2）型水電站工程，水庫正常蓄水位 3290.00m，總庫容 7.02 億 m3 ，正常蓄水位下庫容 5.267 億 m 3，死水位 3280.00m，最大壩高 35m，其電站裝機容量 200MW，保證出力 69.8MW，多年平均有效發電量 6.73 億 kW·h。布侖口-公格爾水電站工程為引水式電站，其中引水隧洞平洞段長達17.4km，隧洞穿越山體地質復雜，山體頂部常年積雪，隧洞圍巖出水量較大，且因自然條件約束，地質勘查資料不足，地質預報性差，較容易發生塌方。為此，經參建各方討論、協商和進行方案比選，采用水平旋噴施工技術對部分極破碎洞段進行加固，并在施工過程中對技術方案進行改進，取得了良好的效果。
2 水工隧洞破碎洞段概況及特點
布侖口-公格爾水電站工程發電引水洞為開挖直徑4.6m圓形隧洞，采用水平旋噴施工技術進行塌方處理和開挖的洞段位于發電引水洞發9+412.5m～發9+464m洞段，屬6#支洞施工區上游，Ⅳ號沖溝邊緣（Ⅳ號沖溝圖示樁號范圍為發9+343m～發9+215m，根據前期鉆孔資料，溝底距隧洞約26m）。隧洞開挖施工至發9+460.1m時，圍巖由Ⅲ類突變為Ⅴ類，引發大規模塌方，塌方呈現以下特點：
（1）塌方處出水量大，圍巖泥化嚴重，塌方后掌子面拱頂流出大量泥石流狀塌方體，并迅速填充洞身達10m長；
（2）根據地質資料判斷，隧洞塌方掌子面前方洞段圍巖可能與沖溝底部物質一致，沖溝水量豐富，沖溝滲水會從塌方處流出，開挖中極易引起涌水、流泥流沙等現象，對洞室穩定和開挖工作極為不利；
（3）洞徑小（D=4.6m），隧洞深（塌方面距支洞口達800m），難以投入大量設備快速進行塌方處理。
3 前期塌方處理情況和原因分析
塌方初期，采取了多種方案進行處理，但效果均不理想：
（1）塌方剛發生時（發9+460.1m），施工單位立即進行了清渣處理，針對出水量大的特別，采用摻10%水玻璃超前灌漿、6m長φ42小導管超前支護、I18鋼拱架C25混凝土噴護的處理方案，初期取得一定的效果，但支護完成11榀拱架后（塌方掌子面過5m），塌方再次發生，前方8榀拱架盡毀，初步分析塌方原因為拱頂松散體逐步加大拱架負荷所致。
（2）二次進行塌方處理時，首先對拱頂及圍巖兩側進行固結灌漿處理，穩固已支護完成的拱架，之后進行超前灌漿處理，并加大超前小導管的數量，但因出水量大，掌子面流泥流沙嚴重，超前灌漿和支護效果不明顯，期間仍發生3次大規模塌方，進度十分緩慢，兩個月進完成26m，工期遠達不到發電工期目標要求。
根據塌方體及掌子面圍巖情況分析，發電引水洞 6#支洞施工區上游正處于Ⅳ號沖溝下游邊緣，該沖溝長約128m，垂直埋深約153m，其中砂礫層厚約128m，砂礫層下部巖性為云母石英片巖夾綠泥石片巖，拱頂呈線～股狀滲水，以被擠壓破碎，圍巖泥化嚴重，巖體在地下水浸泡下呈散體結構，具流動性，再加上受發9+434.096處大規模塌方影響，圍巖無自承能力，拱架荷載逐日增加，故導致塌方頻繁。因此，必須考慮采取其它更為有效的施工方案，保證開挖洞室的質量，加快開挖進度。
4 水平旋噴施工技術的應用
隧洞需穿越流泥流沙地質段，必須盡量保證圍巖的整體性，故應先解決好地下水問題，不能在開挖過程中出現嚴重涌水、流泥流沙現象，根據掌子面出水及實際地質情況，在隧洞拱部180°范圍內施作水平高壓旋噴樁進行拱頂圍巖加固，形成止水殼體，起到阻水、阻沙作用。水平高壓旋噴樁采用水平定向鉆機打設水平孔，鉆進至設計深度后，撥出鉆桿，且同時通過水平鉆機鉆桿、噴嘴以大于35MPa的壓力把配制好的漿液噴射到土體內， 借助流體的沖擊力切削土層，使噴流射程內土體遭受破壞，與此同時鉆桿一面以一定的速度（20r/min）旋轉，一面低速（15～30cm/min）徐徐外拔，使土體與水泥漿充分攪拌混合，膠結硬化后形成直徑比較均勻，具有一定強度（0.5～8.0Mpa）的樁體，從而使地層得到加固，當旋噴樁相互咬接后，便以同心圓形式在隧洞拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體， 水平旋噴樁具有梁效應和土體改良加強效應，能夠起到防流沙、抗滑移、防滲透的作用，保證隧洞掘進安全。
4.1 水平高壓旋噴樁設計參數
根據施工段實際地質情況，水平高壓旋噴樁加固施工采用多循環完成。
（1）第一循環
水平高壓旋噴樁施工需有足夠寬度和高度的工作室，故第一環是為下一環開挖工作室做準備，參數為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長16m，樁數23根；② 水平旋噴樁樁中心間距為350mm，相鄰兩根樁相互咬合80mm；③ 水平旋噴樁入孔在初期支護下方100mm處；④ 水平旋噴樁外插角為12～15%。
布樁斷面圖如圖4-1，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。
（2）第二循環
第一循環旋噴樁完成后，待開挖6m后，外擴50cm，便于第二循施工。第二循環施工參數為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長30m，樁數29；②水平旋噴樁樁中心間距為350mm，相鄰兩根樁相互咬合150mm；③ 水平旋噴樁中心距離開挖線向上30cm；④ 水平旋噴外插角在1～3%。
布孔圖如圖4-2，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。
圖4-1 第一循環水平高壓旋噴樁布置圖 圖4-2 第二循環水平高壓旋噴樁布置圖
（3）后續循環
第三循環旋噴樁與第二循環搭接3m，參數為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長15m，樁數23根；② 水平旋噴樁樁中心間距為350mm，相鄰兩根樁末端相互咬合80mm；③水平旋噴樁入孔在初支下方100mm處；④ 水平旋噴樁外插角為13～15%。
布孔如下圖4-3，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。
圖4-3 第三循環水平高壓旋噴樁布置圖
第四循環旋噴樁和第三循環搭接3m，布孔及參數和第三循環一樣。最后一循環旋噴樁長24m。
循環間搭接如下圖4-4，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。
圖4-4 水平高壓旋噴樁循環搭接圖
4.2 主要技術要求
（1）施工誤差其精度控制在±3‰范圍內。
（2）為確保相鄰旋噴樁的相互咬合，應控制各樁的方位角，方位角誤差控制在±2‰范圍內，曲線及咬合曲線段由技術部門現場確定。
（3）成樁后樁體必須滿足強度要求，樁體應確保連續，均勻達到阻水效果。
（4）水平旋噴樁應嚴格按照設計樁位、樁徑、樁長和樁數施工；
（5）對每根樁從鉆孔至成樁做以下記錄：施工日期、開鉆時間、結束時間、旋噴壓力、旋噴提升速度、樁長、注漿量。
（6）施工前，現場應先進行兩根成樁試驗，通過試驗樁掌握鉆進速度、拔鉆速度、旋噴速度、噴漿壓力、單位時間噴漿量等技術參數，確定旋噴的均勻性，確定最佳施工參數和最佳施工工藝。
（7）樁體施工過程要連續，不能間斷，防止出現斷樁，短樁現象的發生。如因機械故障或其它原因停機在30～120分鐘的，應重復旋噴1m，超過2小時的，按斷樁處理，應重新鉆樁。
（8）在隧洞開挖前，于掌子面前方構筑拱形剛性體，減輕傳到掌子面和支護上的荷載，控制開挖引起的變形。
（9）采用了專門的機械設備和高壓噴射裝置，能有效控制噴射壓力，使樁體強度能夠滿足設計要求。
4.3 實施效果及改進方案
水平高壓旋噴樁施工嚴格按照設計參數、技術要求和施工工藝流程進行施工。設備進場、測量放樣、鉆機安裝、對孔位、制定漿液、安裝鉆頭等準備工作完成后，開展鉆進工作，按工藝流程要求進行高壓噴漿，噴漿至孔口掌子面1.0m時，停止噴漿、封孔，及時清洗管道及設備、鉆機移位進行下一孔樁鉆進。鉆機移到下一孔位開鉆前，核查相鄰樁的成樁時間，后施工的樁必須在相鄰樁成樁時間超過初凝時間后，前一根樁漿液達到一定強度時才能開鉆，確保相鄰樁相互咬合。
第一循環孔樁為第二循環開挖工作室的支護，實施完成后阻水效果明顯，且上部圍巖有一定的自穩性，按“短進尺、強支護”方式掘進，過程中無斷樁、塌方情況，開挖成洞成功，進尺8m，耗時20天。
第二循環所處洞段圍巖被擠壓破碎，泥化嚴重，孔樁實施完成后，按“短進尺、強支護”方式掘進，掘進過程中，雖阻水效果較好，但仍監測到拱架變形嚴重，現場根據監測情況立即調整方案，增加Ф133大管棚注漿超前預加固，隔樁孔布置，之后再掘進時，拱架變形得到了控制，第二循環得以順利完成，進尺25m，耗時60天。
第三循環、第四循環在分析圍巖情況和第二循環方案實施經驗的基礎上，先采用Ф133大管棚注漿超前預加固，后水平高壓旋噴灌漿預加固方案，管棚與水平旋噴樁隔樁孔布置。按此調整方案預加固完成后，按“短進尺、強支護”方式掘進，拱架未發現明顯變形，開挖得以順利進行，進尺20m，耗時20天。
【關鍵詞】旋噴樁；鉆機；漿液
高壓旋噴樁是指用鉆機等施工設備將注漿管底部側面的噴嘴送入預定深度后，用高壓泥漿泵將高壓漿液自噴嘴射出以破壞土體，同時借助漿管的旋轉和提升力將漿液與下落土體拌合，經過一定時間后拌合物凝固而形成圓柱狀的固結體與周圍土體共同承受后期荷載。
一、旋噴樁作用機理
高壓旋噴樁是利用鉆機將攜帶噴嘴的注漿管鉆至土層內預定深度，后通過高壓設備將預先配置好的漿液射入土體內，呈脈動狀的具有高能量、高速度的噴射流導致土體顆粒從土體內剝落，剝落后的土體內粒徑較小的土粒將隨漿液浮至水面，而大部分土粒則在漿液的沖擊力和離心力作用下充分與漿液混合及重新排列，最終在鉆桿周圍形成圓孔型柱體，同時隨時間延長其強度逐步升高，其加固機理為噴射流所產生的切割力將周圍土體破壞，且以脈沖形式存在的噴射流對土體形成沖擊并破壞原結構而形成空洞，在鉆桿旋轉和提升過程中在噴射流后方將形成空隙，土體顆粒在噴射力的作用下沿噴嘴反向與混合液形成凝結體。
二、高壓旋噴樁工藝流程
正式施工前應先用水準儀測量施工現場標高，并應根據設計樁頂和樁底標高來計算樁體的入土深度，該深度值應精確至100mm范圍內；樁機進場后應進行對中，應先結合施工現場場地標高進行深度調整，鉆頭的調整應控制其精度在±10mm范圍內，之后應根據試樁過程中所確定的成樁水泥用量和清水用量進行拌合，在后期正式施工中應充分結合給定的參數進行，剛開始時應采用空擋施工且該部分低壓注水，當鉆機鉆進深度至樁底標高以上80～100cm范圍內則應啟動高壓注漿泵在高壓狀態下向鉆孔內注水，在注水過程中應繼續旋轉下沉；鉆機鉆至樁底設計標高以上0.5m則應停止注水而改換注入高壓漿體，當鉆至設計深度則應停止鉆進并提升鉆機，提升過程中鉆桿應連續旋轉并噴漿，當鉆機提升至樁頂設計標高以下80cm部位則應反復旋轉下沉，其下沉深度一般控制在6～8m范圍內，待重復下沉后則應實施旋轉提升，下沉施工中送漿壓力控制在4～6MPa，提升過程中送漿壓力則應控制在22～24MPa范圍內，待重復旋噴攪拌完成后則應用施工中返回的純水泥漿對上一根樁進行回灌。
三、樁體質量檢測
（1）鉆孔取芯。成樁后樁體齡期達到28d則可采取鉆孔取芯以鑒別、判斷樁體樁長、樁體完整性及水泥摻加量，并可同時檢測樁體是否存在夾泥現象，并將鉆探取芯試塊制作為標準試塊并通過室內無側限抗壓強度試驗來判斷樁體強度等參數，在鉆孔取芯時應在距離樁中心10～15cm部位進行。（2）開挖檢查。在成樁齡期不低于7d或更長時間樁體強度達到一定值后方可進行開挖檢查，在開挖過程中應將樁體全部暴露以便于對樁體的垂直度、樁徑及樁體強度進行直接檢查。（3）承載力試驗。成樁齡期滿足28d后方可對其進行承載力試驗以保證樁體強度能滿足要求，該試驗一般通過符合地基荷載試驗和單樁荷載試驗共同進行的豎向承載力試驗來檢測，試驗時應控制試驗樁的總根數不少于成樁總根數的0.5～1%，同時應不少于3顆。
四、質量控制要點
在鉆頭下沉前應進行試噴檢查以防噴嘴堵塞，開鉆前應先將鉆機調平，調平過程中應保證機架兩側懸掛的垂線平行于機架為準，并在施工過程中應對剛剛施工成的樁體回漿以免因漿液析水而導致樁頭部位產生不同程度的收縮，并且在回漿過程中應采用水泥漿或水泥含量較高的冒漿給予回灌，回灌前應避免雜物等進入樁體；在成樁過程中每次開機前應將深度指針歸零以控制鉆進深度的準確性，施工后應控制樁端進入持力層深度不小于2m，在成樁鉆進過程中接近持力層時應隨時觀察鉆孔的出渣狀況來驗證是否進入持力層，具體可通過觀察電流值來控制，鉆機過程中一旦出現電流值猛增且穩定在某個數值范圍則說明其已經進入持力層。
高壓旋噴樁施工工藝可在較為狹小的施工場地內完成施工，并可任意調整成樁方向、長度及大小等施工參數，并且其成樁形狀及強度可人為控制，因而其在現代地基處理中應用越來越廣泛，但在施工中應嚴格控制施工工藝方可保證成樁質量，達到其預期效果。
參 考 文 獻
[1]余暄平．國內外高壓旋噴技術的發展現狀與趨勢[J]．城市道橋與防洪．2006（4）：185～189
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干燥粉細砂層 隧道施工水平旋噴樁
隧道工程與其它工程相比，其隱蔽性強，地質條件和周圍環境的不確定性更加突出，隨著我國交通事業發展，隧道特殊地質情況出現更加多元化，近年來干燥粉細砂層地層（相似于風積沙地質）在隧道施工中出現，其結構松散，強度低，顆粒細，給隧道施工帶來很大困難。目前，我國干燥粉細砂層地質隧道工程實例少，施工技術與方法還不完善。水平旋噴預支護施工技術是在常規旋噴注漿技術基礎上發展起來的一種新的施工技術。水平旋噴在國外已成功地應用于各種軟弱不良地層的預支護中，但在我國尚屬罕見。采用TGD―50型水平鉆孔旋噴機及與其配套的YZB―32型液壓注漿泵，進水平旋噴樁超前預支護的施工。
根據水平旋噴機的使用機理，針對干燥粉細砂層地質的特點，進行了多次工藝試驗，掌握了水平旋噴在干燥粉細砂層地層中的操作要領、注漿壓力、固結體直徑、漿液自止漿及旋噴樁施工精度等一系列技術參數，取得了水平旋噴固結體周圍砂體物理力學性質的變化數據。取得了良好的支護效果。
1. 工程概況
上白隧道設計為單洞雙線隧道，線間距5米，全長1717m。隧道位于直線上，隧道內設單面坡，自進口至出口為14.5‰的上坡，隧道最大埋深126m。隧道穿越地層為第三系坡、洪積新黃土、細砂、中砂層，沖洪積新黃土，第四洪積老黃土層、粉細砂。根據最新設計地質資料揭示，全隧約1400余米穿越干燥粉細砂層，安全風險高，施工難度極大。
2. 施工中出現的問題及方案論證
2.1 施工中出現的問題
自2010年10月底拱頂開始出現砂層，隨著掌子面的開挖掘進，砂層厚度不斷擴大。目前已經覆蓋斷面上臺階及拱頂以上不少于6m范圍。期間按照密排小導管注改性水玻璃的施工措施掘進了近100m后，隨著砂層范圍的擴大，流砂現象越來越嚴重，造成初期支護背后存在較大體積的空腔。施工中采取每開挖2～3拱架既注漿回填一次的處理措施，仍然無法對空腔完全回填灌滿。最終導致1月27日發生初期支護沉降大變形（平均拱頂下沉47cm，最大下沉68cm），16m范圍需做換拱處理。另外該段落地表發生開裂塌陷現象，埋深67m。初期制定的換拱方案為對變形地段先采用鋼架臨時加固后，對初期支護背后擾動后砂層進行注漿膠結加固。注水泥水玻璃雙液漿200m3。但在開挖過程中發現仍然存在漏砂現象(漿液對砂層固結效果不明顯)。
2.2 方案論證
由于粉細砂地層可注性較差，針對干性粉細砂層必須做好防漏、防涌、防沉降等工作，防止施工過程中出現漏砂、涌砂、大量沉降現象。通過專家論證、比選及現場試驗決定；一是在粉沙地層采用高壓水平旋噴樁超前支護為主，超前小導管注漿配合施工，保證支護效果；二是減小上臺階高度，并采取CRD工法或設置臨時仰拱臺階法施工，防止結構過量沉降；三是為減少前方土體滑移引起工作面滑塌，加劇結構變形失穩及沉降，掌子面亦設置水平旋噴樁三根。
3. 高壓水平旋噴樁施工工藝
3．1 水平旋噴樁加固機理
水平旋噴樁是以高壓泵為動力源，通過水平鉆機鉆桿，噴嘴把配置好的噴漿液射到土體內，噴射流以巨大的能量將一定范圍內的土體射穿，并在噴嘴作緩慢旋轉和進退的同時切割土體，強制土顆粒與漿液攪拌混和，待漿液凝固后，便形成水平圓拄狀水泥土固結體，即水平旋噴樁。當旋噴樁相互咬接后，便以同心圓形式在隧道拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體，起到了防漏沙等作用，保證了隧道施工安全。
3．2 高壓水平旋噴樁施工工藝
3．2．1施工準備
3．2．1.1設備進場（1）檢查鉆機運行是否正常。（2）高壓注漿泵運行是否正常，高壓注漿管路是否暢通，壓力表是否正常。
3．2．1.2 測量放線定樁位，在隧道兩側測量放線定出兩個同一里程點，隧道軸線，并在掌子面測量標出隧道開挖輪廓線，測量定出樁位，并編好每個樁號，用鋼筋作好樁位標志。
3．2．1．3鉆機安裝。（1）平整工作平臺，鋪設軌道，安裝立柱。場地要求平整，并挖設排水溝。（2）油泵、高壓泵安裝。要求場地平整，場地硬化，高壓泵安裝平穩，管路安裝擺放整齊。
3．2．1．4 對孔位。設備安裝好后，按技術交底調整鉆機角度、方位，對準孔位，孔位誤差控制在±50mm以內。
3．2．1．5 制定漿液。根據施工方案和技術交底要求的配比配制水泥漿，漿液攪拌必須均勻。在制漿過程中應隨時測量漿液比重，每孔高噴灌漿結束后要統計該孔的材料用量。漿液用高速攪拌機攪制，拌制漿液必須連續均勻，攪拌時間不小于3分鐘，一次攪拌使用時間亦控制在4h以內。
3．2．2鉆進
高壓水平旋噴樁施工工藝流程圖
3．2．2．1 鉆孔打設
為確保鉆孔質量，首應先打設2―3個探孔，查明地層變化情況及地層對鉆孔角度的影響，然后根據探孔情況確定旋噴樁鉆孔的打設角度。1）檢查確定孔口管安裝牢固后，調整鉆機，對好孔位；2）將旋噴鉆頭及第一根鉆桿送入孔口管內；3）安裝密封裝置；4）打開循環液排出口（循環液采用膨潤土、聚丙乙烯及火堿制作的泥漿）；5）開始鉆進，進孔角度按探孔確定的角度開始鉆進，直到鉆至設計深度；6）通過觀察循環液壓力變化，檢查噴嘴是否堵住。7）鉆進過程中要保持循環液壓力1.0―2.0MPa，防止在鉆進過程中，砂石堵住噴嘴。
3．2．2．2 高壓旋噴。1）進行高壓噴漿前應檢查高壓注漿泵，查看泵壓讀數是否達到設計要求（35―40MPa），泵壓達到設計要求時才能開始噴漿；2）噴漿前應檢查；3）在孔底高壓噴漿時應停留一定時間，然后再緩慢外拔鉆桿，鉆桿每外拔出0.6m，應回拖0.30m鉆桿，同時高壓噴漿；4）在高壓噴漿時，應安排專人觀察泵壓變化，一旦發現泵壓過低時應及時通知機臺停止噴漿，查明原因后再恢復高壓噴漿；5）當鉆桿拔至孔口0.50m時停止注漿，關閉漿液通道，再緩慢拔出鉆桿，進行封孔作業；6）每根高壓旋噴鉆桿拔出后應立即用清水高壓沖洗干凈，避免殘留漿液凝固，避免下次旋噴時殘留顆粒物堵噴嘴。7）噴漿參數：漿液要求水：水泥為1：1；注漿壓力為35―40Mpa；8）旋噴注漿時應注意事項:（1）接、卸鉆桿要快，并且要清洗接頭位置，不得殘留雜物，防止噴嘴堵住；（2）旋噴過程中循環液排出口要保持暢通，如因故堵死，應松開密封裝置疏通返漿通道，保持正常返漿，返漿量應控制在規范規定的20%左右。
3．2．3 封孔。1）噴漿至孔口掌子面0.50m時，應停止噴漿；2）下孔口管最外端的密封裝置，關閉循環液排出口；3）快速拔出鉆桿和鉆頭，關閉大球閥；4）高壓旋噴注漿完成后應在循環液排出口處安裝壓力表，然后用250泵補注漿，注漿壓力控制在0.8-1.0MPa；5）補注漿完成48小時后方能下大球閥。
3．3 高壓水平旋噴樁施工參數
第一環同上白隧道進口旋噴樁施工參數。水平旋噴樁布置在隧道拱部斷面140度范圍內（覆蓋整個砂層），樁徑600mm。樁間距為350mm，相鄰樁相互咬合250mm，由于要外擴工作室，按大角度打設，設計角度為15%，長度為18m，核心土范圍施工3根旋噴樁，用于頂住前方的涌砂，水平方向打設，長度為18m。
4. 總結
過施做水平旋噴樁超前支護，形成了較好的拱殼支護，在開挖過程中能過承受開挖線外沙土壓力，保證了掘進安全。拱頂下沉及水平收斂急劇減少，滿足了施工要求，水平旋噴樁預加固不僅能安全、順利通過不良地質，而且進度亦能保證，TGD-50型水平旋噴機設計新穎，實現了液壓升降，水平、傾斜和豎直旋噴作業；液壓系統簡單，操作維修方便，造價合理。針對此種地質，此方法安全、效率高、造價低等特點，盡管此工法還有待進一步完善，但無疑它是很有前途的。
參考文獻
1.牟獻友、谷攀。國內風積沙工程特性研究綜述，內蒙古農業大學學報；自然科學版，2010，31。
關鍵詞：三重管；高壓旋噴樁；止水帷幕；
中圖分類號： TU472 文獻標識碼： A 文章編號：
高壓旋噴樁是利用工程鉆機鉆孔至要求深度后（或引孔旋噴一體機），利用高壓旋噴臺車把安有水平噴嘴的注漿管下到設計標高，利用高壓設備使噴嘴以一定的壓力把漿液噴射出去，高壓射流沖擊切割土體，使一定范圍內的土體結構破壞，漿液與土體攪拌混合固化，隨著注漿管的旋轉和提升而形成圓柱形樁體，凝固后便在土體中形成圓柱形狀、有一定強度、相鄰樁體相互咬合成一體的固結體，該工藝起到止水與土體加固的作用。
1樁孔測量定位
(1) 依據規劃紅線圖，總平面圖及樁位布置圖等資料，測量放出控制點軸線，請業主及監理復測驗收。
(2) 在不受施工影響的地方設置若干個永久性控制點及方向線，根據總平面布置圖及樁位布置圖建立測量控制網。
(3) 用經緯儀及水準儀測量定位，并經二次檢測確認無誤后方可確定旋噴孔位，并在孔位之上做上明顯和穩定的標記。
2鉆孔
先采用工程鉆機引孔。鉆孔直徑和深度：鉆孔時，其引孔口徑為Φ110mm～Φ130mm，終孔直徑不小于Φ91mm。終孔深度為設計要求深度以下500mm。引孔鉆進時，原則上采用清水鉆進，若出現垮孔，采用優質膨潤土作為制漿用主要材料，新制泥漿配合比擬為：水750L，粘土650kg，碳酸鈉6～8kg，如采用雙重管引孔旋噴一體機，則引孔由旋噴臺車自身完成。施工時，分別建立泥漿系統與高噴水泥漿系統，防止串漿、混漿。
3水泥漿液制備
（1）漿液和水泥材料：高噴灌漿采用32.5 普通硅酸鹽水泥或復合水泥，漿液水灰比為1∶1～1.5∶1，水泥摻量為18％，采用高速攪拌機攪拌，純拌合時間不少于1 min，且應連續制漿。
（2）漿液攪拌及漿液質量控制：選用ZJ-400型高速攪拌機，進行漿液攪拌，由送漿工對漿液濃度、密度、溫度和時間等進行檢測和記錄，據此控制漿液質量。
4高壓旋噴灌漿施工
（1）地面試噴：鉆孔驗收、高噴臺車就位并對準孔口后，為了直觀檢查高壓系統的完好性以及是否能夠滿足使用要求，首先應進行地面試噴。
（2）開噴：噴管先至指定深度后，拌制水泥漿液，即可供漿、供風、供水開噴。待各壓力參數和流量參數均達到要求，且孔口已返出漿液時，即可按既定的提升速度進行噴射灌漿。
（3）高噴灌漿保持全孔連續一次作業，作業中因拆卸噴射管而停頓后，重復高噴灌漿長度不小于0.3m。
（4）在高噴灌漿過程中，出現壓力突降或驟增、孔口回漿濃度和回漿量異常，甚至不返漿等情況時，查明原因后即使處理。
（5）當孔內出現嚴重漏漿，擬采取以下措施進行處理：
A．降低噴射管提升速度或停止提升；
B．降低噴水壓力、流量進行原地灌漿；
C．噴射水流中摻加速凝劑；
D．加大漿液密度或灌漿水泥砂漿、水泥粘土漿；
E．向孔內沖填砂、土等堵漏材料。
（6）在高噴灌漿過程中，水泥用量根據現場土層情況確定，保證180～250kg/m。
（7）供漿正常情況下，孔口回漿密度變小、不能滿足設計要求時，擬采取加大進漿密度或進漿量的措施予以處理。
（8）裝、卸噴射管時，采取措施密封、加快裝卸動作以防止噴嘴堵塞。
（9）高噴灌漿結束后，充分利用孔口回漿或水泥漿液對已完成孔進行及時回灌，直至漿液面不下降為止。
（10）施工中如實記錄高壓旋噴灌漿的各項參數、漿液材料用量、異常情況及處理等。
5質量保證
(1) 設備安裝平穩對正，開孔前須嚴格檢查樁位和開孔角度。施工時應控制好高噴樁的標高。
(2) 保持引孔泥漿性能，孔壁完整，不坍孔，確保高噴管順利下至孔底。
(3) 高噴管下井前需在井口試驗檢查，防止噴嘴堵塞。
(4) 高噴管下至距孔底0.5m時，應先啟動漿泵送漿，同時旋轉下放，下至于孔底（開噴深度）后，再啟動高壓泵和空壓機，各項參數達到要求后方可提升，提升速度控制在8～15cm/min。
(5)高壓旋噴作業時各壓力參數如下：三重管(漿壓：0.2～3 Mpa,水壓：20～30 Mpa,氣壓：0.4～0.7 Mpa),直徑達到Φ1300mm的旋噴樁采用三重管，小于Φ1300mm的旋噴樁可采用雙重管。
(6) 漿液配制必須嚴格按照配比均勻上料，經常檢查測定漿液比重，并做好記錄。
(7) 高噴作業中，必須注意觀察水、氣、漿（兩重管為氣、漿壓）壓力和流量達到設計要求，發現異常，要立即停止提升，查明原因，及時處理。
(8) 分節拆卸高噴管時，動作要快，盡量縮短停機時間。
(9) 因故停機（卸管或處理故障）時，需將近高噴管下放至超過原高噴深度0.1～0.5 m處，重新開機作業，以避免回灌體出現新層。
(10) 遇到較硬地層時應降低提升速度，高噴參數達不到要求孔段應進行復噴。
(11) 采用兩序施工（間隔一個）防止串孔。為確保回灌體強度，冒漿不得回收和利用。遇漏水孔段，應停止提升，繼續注漿，冒漿后再提升；漏失嚴重時應采取堵漏措施，并做好記錄。
(12) 高噴作業時，各崗位要明確分工，統一指揮，協調一致。
(13) 高噴結束后，要立即清洗管路設施。各種記錄資料及時整理上報。
6總結
三重管法由于高壓水與空氣流共同作用下破碎土體，可在地基中造成較大的空隙，有利于漿液填充，當一面旋轉、提升，一面噴射水、氣、槳，利用小直徑轉孔旋噴成比孔大8～10倍的大直徑固結體，可用于任何軟弱土層，可控制加固范圍，可旋噴成各種形狀樁體并適用于原有建筑物的地基加固而不影響附近土體，雖然其強度較低，但卻有較好的防水作用同時具有施工設備簡單輕便，噪音和振動小，施工速度快，機械化程度高，成本低，用途廣等優點。近年來在國內外日益得到廣泛應用。
參考文獻：
[1]謝洋斌.深層攪拌樁與高壓旋噴樁組合帷幕的應用[J].山西建筑.2012年第8期
關鍵詞: 豎井;防水帷幕;技術;應用
Abstract: Liuyang river tunnel 3 # shaft hole quaternary gravel stone loose bed is rich in groundwater, based on the waterproof curtain construction of vertical shaft as the research object, analyzes the function and principle of waterproof curtain construction, summarizes the waterproof construction technology key points, introduces the filling pile, jet grouting pile composite construction technology in construction of the waterproof curtain.
Key words: shaft; Waterproof curtain; Technology; application
中圖分類號：文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
1.工程概況
1.1工程簡介
瀏陽河隧道全長10115m，是武廣客運專線的重點控制性工程，同時也是我國第一條穿越市區及河流的采用鉆爆法施工的大斷面淺埋隧道。全隧輔助坑道共設3個豎井、1個斜井。為施工方便，3個豎井均采用矩形斷面型式，且位于線路正上方，豎井的內凈空尺寸為8m×16.8m，中間設置中隔墻。其中3＃豎井處于DⅡK1568＋395里程處，井深51.03m，豎井井口設計為灌注樁—旋噴復合結構防水帷幕進行防水，井身施工采用逆筑法施工，堅持“豎向分層、隨挖隨支”的原則組織施工。
1.2.工程地質及水文地質條件
1.2.1地層巖性
地層依次為（見圖1）。
⑴人工填土及粉質粘土，軟～硬塑，厚1～2m；
⑵砂礫石層：粗砂土厚3～4m，粗細圓礫土，厚1～3m，為富含水層，且與瀏陽河水具水力聯系。埋深為地面以下5～8m的位置。
⑶下伏基巖為白堊系上統泥質粉砂巖、鈣質粉砂巖，夾薄層石膏和泥灰巖，軟硬不均，呈強～弱風化狀，弱含基巖裂隙水。該層的主要特點是巖層較破碎易掉塊，遇水易軟化。
1.2.2水文地質條件
由勘察資料顯示工程所在地區地下水類型主要有為第四系松散巖類孔隙水，與瀏陽河具水力聯系，豐水期瀏陽河補給地下水，枯水期地下水向瀏陽河排泄。根據測試，地表水及地下水一般對砼無腐蝕性，但局部地段受巖石夾含易溶鹽礦物的影響，會對混凝土結構產生一定的腐蝕性。
2.豎井井身防水帷幕施工方案
2.1 總體施工方案及原則
3＃豎井井身范圍第四系松散層厚約6～8m，其中第四系砂礫石層富含地下水且與瀏陽河水具水力聯系。為防止土體向井身位移及地下水、土顆粒涌向豎井而造成地表沉降過大或因井壁壓力過大而造成井壁破壞，豎井井口圍護結構設計采用復合型防水帷幕技術，采用鉆孔灌注樁與高壓噴射注漿（旋噴樁）相結合的復合支護結構，使兩樁有效結合成成防水帷幕墻。
四周設置灌注樁共48根，樁徑φ100cm；旋噴樁樁48根，樁徑φ60cm，樁長均為8m（不含鎖口梁高度），深入基巖2m，間距為130cm，鉆孔樁高出設計標高30～50cm，鉆孔樁底部位置施作Ф42mm鎖腳錨管，間距1m(豎)×0.8m(橫),縱向共3排，穿過鉆孔樁樁心，向下俯角12°，尾端設置托板200mm×200mm×6mm與二襯鋼筋焊連。
灌注樁起擋土和承載井身砌墻的豎向荷載，以及承擔豎井側壁的大部分土壓力，在相鄰灌注樁之間進行旋噴，其主要作用是防滲止水，同時分擔部分側壓力。在瀏陽河隧道3#豎井設計的防水帷幕見圖2、圖3。鉆孔灌注樁與旋噴樁復合防水帷幕的頂部設置圈梁連成整體。
2.2旋噴樁特征與施工工藝
旋噴樁施工工藝為：使用工程鉆機鉆至預定深度后，用高壓泥漿泵等發生裝置以20MPa左右的壓力，通過安裝在鉆桿機端的特殊 嘴，向周圍土體噴射化學漿液(常用水泥漿液)，同時借助注漿管的旋轉和提升運動，使漿液與從土體上崩落下來的土攪拌混合，經過一定時間凝固，便在土中形成圓柱狀的固結體。施工時可根據工程需要調整提升速度，變化噴射壓力，或變換噴嘴的直徑，而改變流量，使固結體成為所需要的設計形狀。
旋噴法的主要特征是：防水帷幕結構，防水性能好，機具組配比較簡單，適用范圍廣，施工簡便，固結體形狀可以控制，確保固結體強度，有較好的耐久性，材料源廣，價額低廉，漿液集中，流失較少，施工速度快，并且支護結構占用場地小，管理相對方便。
2.2.1漿材選擇
高壓噴射注漿是靠高壓液流的沖擊力破壞土層并與土體混合成新的固結體。根據噴射工藝要求，漿液應具備以下特性：漿液具有良好的可噴性；有足夠的穩定性；漿液中氣體應少；能調整漿液的膠凝時間；有良好的力學性能；無毒、無臭；結石率高。目前，我國基本上采用以水泥漿為主劑，摻入少量外加劑的噴射方法。水灰比一般采用1∶1～1.5∶1。
2.2.2 注漿量計算
漿液量的計算方法有兩種方法，即體積法和噴量法，在實際施工中取兩者較大者作為設計噴漿量。（1）、體積法，見式（1—1）
（1—1）
式中 Q為需用漿量，D為旋噴體直徑，為注漿管直徑，為填充率（一般取值0.75~0.9）； 為旋噴長度,為未旋噴長度，為未旋噴范圍土的填充率，為損失系數（一般取值0.1~0.2）。
（2）、噴量法，見式（1—2）
（1—2）
式中 Q為需用漿量，為提升速度，為噴射長度，為單位時間噴漿量，損失系數（一般取值0.1~0.2）。
漿液量求出后，根據設計的水灰比，就可以確定水泥和水的用量。
2.2.3施工機械配置
旋噴法施工的主要機具包括鉆孔機械和噴射注漿設備通常歸納為兩大類，即主要設備和輔助設備。為滿足在加固防滲的實用程度及不同要求，可選用單重管旋噴法、二重管旋噴法、三重管或四重管旋噴法工藝。這里選用三重管工藝。
施工機械設備主要有：震動鉆機、高壓水泵、高壓泥漿泵、空氣壓縮機、注漿管、噴射嘴、制漿機等；輔助設備有操縱控制系統、 高壓管路系統(包括高壓軟管、旋轉活接頭、鉆機、噴嘴、壓差活門、材料儲存輸送系統及其它)。
2.2.4 旋噴樁的施工工藝
關鍵詞：橋梁基礎注漿加固工藝流程 技術要求
橋涵基礎特別是天然地基上的淺基礎，由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道，導致橋臺基礎沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺發生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。針對以上病害，應采取措施進行加固維穩。
1、注漿技術在橋臺基礎加固中的應用
注漿技術應用于橋涵地基加固，在公路工程建設中已被廣泛應用，較常用方法是單一的高壓旋噴，為了擴大漿液的注入范圍，增強加固效果，越來越多地采用高壓旋噴、靜壓注漿相結合方式，壓漿方式有單管法、二重管法、三重管法和多重管，最常用方法是單管法和二重管法，單管法復合注漿是利用鉆機把安裝在注漿管(單管)底部側面的特殊噴嘴，置人土層預定深度后，用高壓泵等裝置，以大于是20Mpa的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時借助注漿的旋轉和提升運動，使漿液與從土體中崩落下來的土攪拌混合。然后進行靜壓注漿，使漿液進一步擴散。漿液經過一定時間凝固，便在土中形成圓柱狀固結體。二重管法復合注漿是使用雙通道的二重注漿管，將二重注漿管鉆到土層的預定深度后，通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發生裝置噴射出20Mpa以上壓力的噴液，從內噴嘴中高速噴出，并用0.7Mpa左右壓力把壓縮空氣從外嘴中噴出。在高壓漿液和它外圈環繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，噴嘴一面噴射一面旋轉和提升。然后以大于是0.3MPa一2.0MPa的壓力進行靜壓注漿，使漿液進一步擴散。最后在土中形成圓柱狀固結體。為使注漿加固工藝在業內更多地推廣使用，本人將結合自身工程管理實踐，對注漿技術在橋臺基礎加固的施工流程、工藝及技術要求等情況進行介紹，交流學習。
2、注漿工藝流程
2.1注漿準備工作
復合注漿法加固地基施工時，設備班需配備施工隊長、工程技術人員、高壓泵工、電工、修理工各1人，鉆工3―6人，注漿工4人，共12―15人。清理施工場地、作好機械檢修和保養、布置好孔位、以及搭設工棚、備好材料等。
2.2注漿孔施工
對橋臺地基進行加固時，先采用地質鉆機鉆穿既有基礎或承臺，然后根據設計注漿深度要求，選擇采用地質鉆機或高壓旋噴鉆機鉆孔到設計深度。一般以土層或強風化巖層作為注漿持力層時可采用高壓旋噴鉆機直接鉆孔，若以中風化以上巖層作為注漿持力層時需先采用地質鉆機鉆至終孔，若地層中有卵礫石層也需采用地質鉆機鉆孔。鉆孔孔徑一般開孔為llOmm，終孔直徑為91mm，鉆孔垂直度保證
2.3孔口注漿裝置安裝
注漿鉆孔施工完成以后，在注漿孔口建立注漿裝置。孔口注漿裝置需既滿足靜壓注漿要求又滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求。孔口注漿裝置可采用單管接頭式或混合器式，單管接頭式用于單液注漿，混合器式用于雙液注漿。孔口注漿裝置采用預埋設的方式固定在注漿孔口，用水泥漿或水泥水玻璃漿液將孔口裝置與鉆孔之間的間隙固定密封。
2.4高壓旋噴注漿作業
孔口注漿裝置埋設1―2天后，先用高壓旋噴注漿方式進行旋噴注漿，旋噴注漿需按設計規定的工藝參數(噴射壓力、提升速度、旋轉速度、漿液水灰比)進行注漿，將注漿管分段下入孔底，每段注漿鉆桿需連接緊密并采用麻絲密封。旋噴注漿按從下而上的方式。為了減小建筑物的附加沉降，旋噴一般采用單管旋噴注漿方式，下鉆時盡量快速且盡量小壓力小流量噴水，旋噴時采用不噴水而直接噴漿一遍的方式，在底部和頂部需噴漿2遍。在既有地基加固中一般采用單管旋噴方式注漿。在缺陷樁基加固中，先噴高壓清水一遍到三遍后再注漿。在對建筑物進行糾偏加固時，為加速漿液凝固，有時采用先噴一遍水泥漿液后噴射一遍水玻璃的方式，進行雙液旋噴。
2.5靜壓方式注漿作業
高壓旋噴注漿結束后，利用孔口注漿裝置封住孔口進行靜壓注漿，目的是擴大漿液的注入范圍，防止旋噴固結體收縮從而增加旋噴體與原基礎混凝土結合緊密性。靜壓注漿開始時采用較稀的漿液和較低的注漿壓力，隨后逐漸增加漿液濃度及加大注漿壓力，直至設計注漿量和注漿壓力為止。一般靜壓注漿在漿液終凝前需進行2―3次灌注。靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿。
2.6封孔
靜壓注漿結束后，若注漿孔口冒漿，需對孔口進行封閉處理，防止漿液流出。若注漿結束后孔內漿液有流失需補灌漿液到注漿孔內漿液飽滿為止。復合注漿順序有時需根據實際情況進行調整，有時需采用先靜壓注漿后高壓旋噴注漿的方式進行注漿
2.7復合注漿施工中出現問題的處理：
①注漿深度大時，易造成上粗下細的固結體。影響固結體的承載能力，因而需在深度大的地層中注漿時采用增大壓力或降低提升速度的方式補救。
②當發現返漿量不足或不返漿時，可采用降低提升速度或復噴方式處理。
③在噴射注漿過程中，應觀察冒漿的情況，及時了解土層情況，噴射注漿的大致效果和噴射參數是否合理。采用單管或二管噴射注漿時，冒漿量小于注漿量的20%為正常現象；超過20%或完全不冒漿時，應查明原因并采取相應的措施。若系地層中有較大空隙引起的不冒漿，可在漿液中摻加適量速凝劑或增大注漿量；如冒漿過大，可減少注漿量或加快提升和回轉速度，也可縮小噴嘴直徑，提高噴射壓力。
④靜壓注漿時如出現冒漿，可采用多次灌注的方式進行注漿，待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進行第二次注漿。同時注意將孔口注漿裝置與孔壁密封牢靠，防止漿液從孔口冒出。
⑤在既有建筑物基礎加固處理時，為防止產生附加沉降，施工時應跳孔施工，同時應在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。
結束語：
利用注漿技術注漿后樁基周邊土體凝結能形成具有一定強度、整體性好的優質地基，對提高地基承載力、改善地質可發揮獨特作用。但在進行注漿操作時，只有對各個環節做到規范操作，認真做好注漿過程的控制，才能確保注漿質量達到預定的處理效果。隨著現代公路建設的發展趨勢、公路橋梁對地基承載力的要求是越來越高，由于橋梁基礎一般采取灌注樁基礎，其對樁的持力層要求較高，橋位處較差的地質狀況有時會使設計人員不得不加大樁長和樁徑尺寸，既增加工程造價，又給施工造成很大的困難。能否在某一合適土層利用壓漿加固技術，將這一地層加固，作為基礎的持力層，以求節省設計樁長和樁徑，是我們探索的方向。
【關鍵詞】深基坑；高壓旋噴；井點回灌；組合支撐體系
近年來，隨著經濟的發展社會的進步，城市建設規模逐漸加大，為了節約地上空間，節省土地資源，高層建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加，充分利用地下空間的深基坑工程也隨之增加。城市深基坑工程，施工場地狹窄，開挖較深，土方開挖難度大，施工運輸困難。目前，此類深基坑支護問題已經成為基坑支護的新課題。
1.工程概況
某工程基坑開挖面積約5500平方米，樁承臺筏板基礎，二層地下室，開挖深度9.50米。該工程西側現地下室基礎與原地下室基礎僅0.65米，建筑上部結構與原建筑物上部結構連廊連接；東側和南側的地下室基礎距離原建筑物基礎僅2米。北側為院內道路，地下室基礎距離道路4～5米不等。
根據地基土的組成、特性及埋藏條件，并結合工程特點，將該工程地基土分為6層，自上而下為：①層雜填土、②層粉土夾粉砂、③層粉砂夾粉土、④層粉土夾粉砂存在裂隙、孔隙，具有一定透水性，為場地的潛水含水層，⑤層粉質粘土為相對隔水層，其下為承壓水，⑥層粉砂為承壓水含水層。根據該工程地質水文條件，基坑坑底正好位于④層砂性潛水含水層與粘性隔水層分界處，常規降水方法難以完成工程降水任務。
2 施工特點和難點
2.1周圍環境條件復雜該工程地處市中心，建筑物密集，此處原有建筑結構陳舊，地上與地下管線密布，基坑支護不僅要保證基坑本身穩定，也要保證周圍建筑物不受破壞。
2.2基坑支護工程失效后果嚴重一旦基坑支護失效或基礎沉降過大，將造成臨近建筑物使用安全度降低甚至不能使用、臨近地下管線斷裂破壞及道路的斷裂破壞。
2.3基坑深，施工場地十分狹窄。
2.4必須保障周邊建（構）筑物的地基及上部結構安全。
3.基坑支護方案選擇
在城市密集地區臨近建筑物進行深基坑基礎施工時，最為關心的問題即是周邊建筑物不均勻沉降題。而不均勻沉降往往跟擋土支護體系的剛度、止水帷幕的截水效果及周邊建筑物基礎下部降水漏斗線平緩程度密切相關。
3.1常用的深基坑擋土支護結構類型
①土釘墻：屬于柔性結構，不適宜周邊環境敏感，對基坑變形要求較為嚴格的工程，以及不允許支護結構超越紅線或鄰近地下建構筑物，在可實施范圍內土釘長度無法滿足要求的工程。
②水泥土重力式圍護墻：止水性能可靠，但屬于脆型結構，且占用空間較大，圍護結構位移控制能力較弱，不適宜開挖深度7米以上的工程。
③地下連續墻：剛度大、位移變形小、整體性好，槽段接頭處理好后具有較好的抗滲止水性能，適用于深度較大基坑工程，但造價昂貴，對施工技術要求較高。
④灌注樁排樁圍護墻：適用于開挖深度不大于20m的深基坑工程，地層適用性廣，對于從軟粘土到粉砂性土、卵礫石、巖層中的基坑均適用，并可根據基坑變形控制要求靈活調整圍護樁剛度，造價比地下連續墻經濟，施工工藝成熟、簡單。配合水泥土攪拌樁及旋噴樁，可達到良好支護截水效果。
⑤型鋼水泥土攪拌墻：受力結構與隔水帷幕合一，一般用于開挖深度不大于13.0m的基坑工程。場地要求較小，但需具備水泥土攪拌樁施工操作面。
⑥鋼板樁圍護墻：剛度較小，變形較大，鋼板打入及拔出時，對周圍環境影響較大，但可重復使用，攤銷后造價低。
⑦加勁高壓旋噴樁：施工操作面要求極其小，成樁樁形好，止水效果明顯，內插鋼管、毛竹配合適當支撐措施，開挖深度能達到7～8米。但造價比攪拌樁昂貴，適用于工程場地狹小的情況。
3.2常用的深基坑支撐結構類型
①鋼筋混凝土支撐：剛度大，受力明確，但施工工期較長，占用坑內空間，坑內基礎施工不便。
②鋼支撐：施工簡便、快速，施工工期短，占用坑內空間，坑內基礎施工不便，剛度不如鋼筋混凝土支撐。
③外拉錨：不占用基坑內空間，地下室施工方便，但基坑外需要有足夠空間，不允許出建筑紅線。
3.3常用的防水措施
樁間壓密注漿、水泥攪拌樁墻、注漿帷幕、樁間高壓旋噴。樁間壓密注漿比較經濟，但噪聲和震動大，適用于沉降要求不嚴格的小型基坑工程；水泥攪拌樁墻一般適用于軟土地區，基坑深度達到10m時需增至2排，適用于場地較開闊的工程。高壓旋噴樁是地基處理的一種化學加固法，它是利用鉆機設備把噴嘴的注漿管鉆進至設計深度，用高壓設備使化學漿液以噴流噴射沖擊破壞土體并使破壞土體強制與化學漿液混合，漿液凝固后，使這種混合體在土中形成固結體，質量能夠保證，截水效果好。
3.4 針對本工程特殊地質條件下設計技術依據、支護體系及降水方案
支護及截水方案：由于該工程臨近建筑物，對基坑變形要求較為嚴格，故支護設計體系需具備足夠的剛度，本著安全、適用、經濟原則，本工程采用鉆孔灌注樁排樁圍護墻+兩道組合支撐體系的支護方案，其中第一道為鋼筋混凝土環形支撐，第二道為鋼管支撐。截水采用高壓旋噴樁和攪拌樁，具體如下：
西側現地下室基礎與原地下室基礎僅0.65米，開挖深度9.50米，由于該處場地極其狹窄，再考慮基坑開挖深度，該處采用雙排Φ800mm高壓旋噴樁止水，基坑外排高壓旋噴樁插入152×6鋼管，形成加勁高壓旋噴止水擋土帷幕，基坑西側支護見圖（1）。高壓旋噴樁上部做圍檁，鋼管錨入圍檁內，圍檁與鋼筋混凝土內支撐連接構成支撐體系，既起到良好的止水效果又增加了支護體系的剛度。
圖1 基坑西側支護方案
東側和南側的地下室基礎距離原建筑物基礎僅2米，土方開挖9.50米，深度較深，場地位置狹小，基坑距離原有建筑物較近，為了確保基坑及臨近建筑物安全，控制圍護體變形，支護體系需具有相當的剛度及截水效果，故一層地下室采用內套高壓旋噴樁的單排鉆孔灌注樁圍護墻+環形鋼筋混凝土支護方案，單排鉆孔灌注樁圍護墻外再增設一排旋噴樁截水。二層地下室采用內套高壓旋噴樁的單排鉆孔灌注樁圍護墻+兩道支撐方案，第一道支撐為鋼筋混凝土對撐+角撐，第二道為鋼管對撐+角撐，圍護墻外再增設一排旋噴樁截水。基坑東側及南側支護見圖（2）。
圖2基坑東側及南側支護方案
北側由于場地比較寬敞，采用單排鉆孔灌注樁圍護墻+雙排攪拌樁支護截水方案，支撐體系方案同東側及南側。北側基坑支護見圖（3）。
圖3北側基坑支護方案
3.5 降水方案
工程基坑坑底正好位于④層砂性潛水含水層與粘性隔水層分界處，若按常規方法直接將井點置入基坑以下，由于基坑面以下土透水性弱，基坑面以上為透水層，井點無法抽取地下水。該工程采取在基坑底四周及中部挖設水平向地槽，然后埋置水平向井點管，并用中粗砂回填置換出滲透系數小的粘性土，制造出人為引流透水區域，進行地下水抽取，取得了良好的效果。
3.6 井點回灌措施
在降水作用下，臨近基坑建筑物的基礎下部降水線呈漏斗狀態，建筑物下部原本較為平衡的狀態被打破，為了減少建筑物不均勻沉降，本工程沿鄰近建筑物周圍布置降水平衡井，采取井點回灌措施，盡量使得降水漏斗線趨向平緩，以使地下水平衡，降水期間沿坑內及被保護建筑物周圍布設水位觀測井，跟蹤地下水位變化情況。
4. 基坑監測
4.1監測項目
①基坑邊坡的水平位移、沉降。
②周邊建筑物、道路的沉降。
4.2監測點布置
①基坑周邊水平，位移觀測點6個。
②建筑物、道路沉降觀測點21個，基準點2個。
③地下水位觀測點6個。
4.3 監測周期
①地下水位觀測
地下水位在開始降水前觀測1次，降水開始后每天觀測2次，地下水位穩定后，基坑內觀測3d/次，基坑外每天觀測1次。基坑支護結束后坑內每周1次，基坑外3d/次。
②基坑周邊位移觀測
開挖前觀測1次，基坑開挖過程中每天觀測1次，支護結束后3d/次，支護結束1個月后可停止觀測。
③周邊建筑物和道路沉降觀測
在開始降水前觀測點進行一次全面普查，并核查一次作為基準數，降水后每天觀測1次，基坑支護結束后每3天觀測1次，支護結束1個月后每周1次。
5.工程注意事項和應急措施
①該工程施工工序較多，施工中土方開挖、降水、支護須密切配合，合理安排各道工序，才能達到工程安全可靠、縮短工期的目的。據此決定先施工鋼筋混凝土鉆孔灌注樁及高壓旋噴樁，然后施工降水的管井、觀測井、輕型井點，降水達到設計要求后再開始挖土。
②基抗開挖到底后，迅速做好墊層，并盡快澆注基礎底板，避免基底土暴露時間過長。
③保證施工期間不間斷供水供電。
6.結語
通過以上成功的工程實例，總結出在密集建筑物地區進行深基坑工程施工時，需選取合理的支護形式及降水回灌措施，控制支護體系變形和平衡地下水，達到保障基坑安全的目的。讓周邊建筑物基礎下土的應力狀態盡量趨向原始應力狀態，減少建筑物不均勻沉降。
參考文獻：
關鍵詞：圍護 滲漏 冶理旋噴
在深基坑圍護結構中，圍護結構不單要解決基坑開挖后的擋土問題，還應解決圍護結構的擋水問題，在沿海等地下水位高的地區，由于地下水埋藏淺且水量十分豐富，圍護結構一旦出現滲漏，將影響基坑及地下室的施工，并可能造成坑外水土的流失或危及圍護結構的安全。在目前大多數基坑圍護結構的設計上，圍護止水結構大多采取水泥深層攪拌樁或高壓旋噴。水泥樁作為止水帷幕，由于受到地質條件，施工機械，施工工藝等多種因素的影響，往往很難保證圍護止水帷幕能達到理想的止水效果，常常有出現不同程度的滲漏，由于滲漏處很難提前預知，只有在基坑開挖出來后才能查明；通常滲漏處又多位于基坑下部，這時由于坑內降水，坑內外的地下水壓力差很大，滲漏的水壓大并常拌有沙土流失，給堵漏帶來很大的難度。目前有關深基坑工程的參考文獻不少，但其中涉及基坑滲漏治理方面的參考資料卻極少。本人結合汕頭供電局生產調度綜合樓工程深基坑圍護結構滲漏治理上的實踐經驗，就深基坑圍護結構滲漏的治理方面做如下總結，希望能借此與同行進行交流。
不同的深基坑工程的滲漏可采取不同的治理方式，具體應結合地質條、，滲漏的嚴重程度、基坑與地下室的相對關系等具體確定，一般情況下可按下列三種方式處理。
一、 坑內簡單冶理法
對滲漏相對較小，基坑與地下室外墻間有一定工作面的深基坑，可在坑內對滲漏處先用稻草、麻袋、棉胎等材料進行堵塞，防止坑外土體隨滲漏水流帶出，然后用砂包等作簡單砌壓再輔以槽鋼及鋼板進行支撐，然后于地下室外墻與圍護側壁間設集水井，將滲出的少量地下水排至集水井后集中排除,這種處理方式簡單快捷且造價低廉，但須占用坑內一定空間，只適合于地下室有一定工作面的基坑。
二、 坑內坑外綜合冶理法
由于地質條件或場地狹窄，往往大多數工程的地下室并沒有足夠的工作面，不具備進場基坑滲漏簡單冶理的條件，所以必須設法對滲漏處進行止水處理。由于滲漏處水壓大且埋深也大，采用坑內堵漏往往無法起到較好效果，必須進行坑外堵漏。目前比較常用的坑外堵漏方法有注漿及高壓旋噴。由于注漿的壓力相對較小，且漿液易流失，注漿堵漏的效果并不理想；而高壓旋噴的處理效果則常常較好，因為高壓旋噴的噴漿壓力大，并且能將漿液與土體進行有效攪拌形成土漿混合液，土液濃度高，流失相對較小，能較好的堵塞滲漏孔洞。在汕頭供電局生產調度綜合樓深基坑中，基坑大面積開挖深度8米，局部挖深11.5米，基坑圍護采用雙排鉆孔灌注樁＋雙排水泥攪拌樁，地下室外墻離坑壁只有0～0.2米；基坑上部7～8米為細砂層，地面以下1.3米處即可見地下水。基坑開挖后，發現圍護結構于坑下6.5～8米處有多處滲漏且漏水比較嚴重，由于上部土體為細砂層，其滲透性大且砂體易隨滲漏水流流出，若不及時有效處理，將可能造成坑外水土的嚴重流失，從而導致坑外地面的塌陷及建筑物的沉降或傾斜，引發安全事故。在本工程的基坑圍護滲漏治理上，我們也走了一些彎路，一開始采用注漿堵漏方案，在坑內對滲漏部位做回填及塞砌后，于圍護壓頂上對應滲漏部位垂直鉆孔，孔徑Φ80，孔深低于滲漏部位約2米，然后用注漿機注入水灰比為0.7的水泥漿（摻20％水玻璃），注漿壓力為15～20mpa，但由于注漿壓力較小且鉆孔孔位未能對準滲漏點，雖經多次打孔注漿，仍無法有效止住漏水點。后來我們采用單管高壓旋噴堵漏方案，此方案采用武漢建筑機械廠生產的單管高壓旋噴樁機，噴漿壓力控制在20～30mpa，水泥采用塔牌32.5R普通硅酸鹽水泥，水泥水灰比為0.7并摻入萬分之三的三乙醇胺早強劑，取得了一定的效果，總結高壓旋噴的堵漏過程，本人認為，要取得好的堵漏效果，必須做好如下幾方面的工作
1．必須做好堵漏前的施工準備，
首先必須查明滲漏點并做好標記，而要查找滲漏點，需要將坑內土體挖開，這時在開挖前應做好勞力及物資準備，隨挖隨用稻草或麻袋填塞漏水口并用砂包進行壓砌。只有查出滲漏點并將滲漏處進行較好的填塞，才能為下一步的坑頂鉆孔定位提供依據，也能較好地防止高壓旋噴泥漿的流失。
2．必須做好旋噴鉆孔定位工作
由于坑內滲漏處水壓力大，在坑內進行堵塞的難度較大，通常都是在基坑圍護壓頂上止水帷幕墻位或墻外鉆孔至滲漏處，然后再行旋噴堵漏。所以只有鉆孔能鉆到漏水點，旋噴的漿液才能堵住滲漏處。在本大樓基坑旋噴堵漏中，若鉆孔定位準確，往往1個孔打下去經旋噴后，滲漏處滲水就會明顯減少甚至基本堵住；
若鉆孔鉆不到滲漏處，則旋噴后基本起不到堵漏的效果，須移位后重鉆。
3．應防止滲漏引起坑外土體流失
基坑開挖后，滲漏處若不及時做好臨時堵塞或堵塞效果不好，將造成漏水并攜帶泥砂流失，可能使滲漏處在地下形成積水的空腔，由于腔內沒有骨料，則水流的滲透阻力更小，滲透速度也更快，從而增大了堵漏的難度。由于腔內無骨料，高壓旋噴時因缺少造漿土體而無法形成土漿混合液，堵漏效果大打折扣。本大樓因上部土體均有細砂層，有個別滲漏部位因漏水帶走大量細砂，而于地下形成空腔，雖經多次旋噴注漿仍無法止住滲水，后來只能采取局部坑外降水及坑內引流的方法才基本堵住漏水點。
4．應控制好鉆孔的深度
當旋噴鉆孔位于基坑止水帷幕時，由于止水帷幕為加固后的水泥土，土體強度高，不具備旋噴后形成土漿混合液的條件。所以在止水帷幕內鉆孔，應適當加大鉆孔深度至止水墻下2~5米處，使下部土體與旋噴漿液混合后形成的土漿上涌來堵塞滲漏處。
5．旋噴作業時應有專人在坑下觀察堵漏效果，若有漿液從滲漏處冒出，應及時組織人力進行坑下堵壓，并通知旋噴作業人員適當降低送漿壓力，控制旋噴提升速度等，防止漿液的大量流失。
關鍵詞：擋土墻；旋噴樁
中圖分類號：TU476文獻標識碼： A
岳陽某項目工程建設過程中在場地南側因工程施工需要進行回填土施工，場區外側有中石化重要輸送管線一條，因此需要在征地紅線出建設擋土墻，現場基礎土質為淤泥區，設計方案采用預制混凝土管樁加鋼筋混凝土擋土墻，管樁頂部于混凝土擋土墻基礎進行鋼筋焊接連接。打樁深度18米左右，擋土墻高度7米。
2012年2月20日至7月7日對擋土墻及部分墻背回填土施工進行了全過程監理。7月7日第一施工段回填至4米高時，檢查發現擋土墻出現水平位移100mm，監理人員及時下達了工程暫停令并采取保護措施，通知業主、設計院相關人員現場查看后確定終止填土施工（位移量發展到400mm）。
對各階段施工過程進行總結分析如下：
一、擋土墻基礎施工情況
2012年2月20日擋土墻樁基礎開始施工，對PHC管樁打樁過程進行旁站監理，檢查各工序施工質量符合設計及規范要求。4月8日對部分成樁進行了樁身完整性、單樁豎向承載力、單樁豎向抗拔力及單樁水平承載力抽樣檢測，前三項均達到設計要求，而單樁水平承載力試驗結果達不到設計要求。原因是設計對施工場地周邊環境了解不足，沒有采納地質勘查報告的建議【地表①、②層土“很濕、呈飽和狀態、高壓縮性，抗剪性能差”，層厚4.5~15米；提供了灌注樁的樁基參數供選擇，而不是預應力管樁】。
業主代表及監理工程師現場得知檢測結果后立即電話聯系設計院人員，電話里回復為“沒有問題，可以繼續施工”【業主、監理、施工單位人員均在場】。樁基施工完成之前，質檢單位分別對樁身完整性、單樁豎向承載力、單樁豎向抗拔力按規范要求進行了足量檢測，均符合要求。（詳見檢測報告）
設計時對施工現場考慮過于理想化，沒有經過仔細研究、參考地質勘查報告；試驗確定水平承載力不足后，設計人員沒有引起足夠重視，是造成擋土墻水平位移較大的根本原因。
二、擋土墻施工過程及檢測
承臺及墻體施工過程中，監理人員對鋼筋、混凝土質量重點控制，原材料進場檢查并見證取樣送檢合格，鋼筋隱蔽驗收符合要求；混凝土施工過程旁站監理并見證取樣留置砼試塊強度復合設計及規范要求。
承臺分段施工完成期間降雨頻繁，地下水位較高（接近或超過承臺頂面），承臺周邊填土質量無法保證。即使進行施工，回填土也會形成稀泥，穩定性和抗剪性很差，對抵抗填土造成的水平推力也起不到太多作用。這是造成擋土墻水平位移的次要原因。
擋土墻施工圖片
三、回填土對擋土墻造成的影響
7月1日開始進行墻背回填土施工，回填土補充協議中明確要求必須分層夯實，在靠近墻體500mm范圍設砂石導流層，以利于排除填土內孔隙水【此由監理工程師提出，得到設計院同意】。施工前監理人員要求施工單位對回填土質量（設計要求內摩擦角20°，粘聚力12kpa）進行試驗確定，分層夯實按300mm進行控制。截止到7月7日填至4米高度出現墻移時，回填分層夯實符合要求（詳見檢測報告），但所用土質仍無法進行檢測（ 質檢單位無此項檢測能力）。
分析：填至4米高度時因填土質量達不到設計要求所形成對墻體的水平推力，遠遠達不到填至設計高度后土體對擋土墻造成的水平推力，所以從擋土墻位移的角度考慮，4米高的填土質量對其影響很小。
四、后期措施：
重新對擋土墻后方進行加固設計，單管高壓噴射灌漿的方法，對擋土墻內則土體進行板結，以減少擋土墻內則回填土對擋土墻的則壓力，以保護擋土墻的穩定。設計方案為：第一二排、第四第五排為雙排咬合樁，樁徑為60cm，樁端打到持力層；第三、第五第、六排、第七為單排樁，樁間距為1.5米，樁深為12米。
旋噴樁施工最大的難點在于施工過程中第一排第二排樁會對原擋土墻形成側壓力，將導致并加劇原來擋土墻位移速度，對外側管線造成壓迫，形成危險，特別是0+00至0+30米段變形最為嚴重。
2013年7月24日旋噴樁開始施工，施工開始后對原擋土墻進行位移觀測，至8月6日完成完成第一排樁施工，施工按照設計要求壓力為20MPa，提升速度20cm/min，對已完成樁開挖測量發現0+00至0+30米段樁直徑為40--50 cm，不能滿足設計要求（設計樁直徑為60cm），且位移比較大累計位移達到15cm(比原始狀態已偏移70cm左右)，聯系設計單位到現場查看后，同意以壓力20MPa，提升速度20cm/min 進行施工，避免對原來擋土墻形成較大側壓力。至9月12日旋噴樁全部施工完成后，對擋土墻位移觀測發現最大墻移為60cm，未對外側管線造成影響，且在靠近旋噴樁側施工的粕庫、辦公樓區域土體處于穩定狀態。
擋土墻墻體出現豎向裂縫
擋土墻變形
Abstract: According to the engineering geology and hydrology geology，on a basis of analyzing the excavation's characteristic feature and difficulties，we have made a concrete analysis about the choice of the form on outer protective structure and support，then determined the programs that the outer protective structure's Water Stop Curtain is made by Bored Pile and the High Pressure Jet Grouting Spin- pile and the single excavation adopted different support forms due to different depth；in the calculation of the support’s internal force， we have established two calculation models including Bored Pile and internal bracing and double cantilever Bored Pile，take the railway station building as an illustration，we have used Lizheng procedures for deep excavation to calculate internal force in accordance with the model of the envelope，the result meets the requirement of the excavation deformation，the foundation pit stability checks that palisade structure resistance to capsize stability also meets the requirement. Finally，some experience is evaluated，which maybe has reference meaning for excavation project for the future.
關鍵詞：地鐵車站；大型基坑；支護設計
Key words: subway station；large excavation；support design
中圖分類號：TU4文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2010）35-0069-02
1工程概況
地鐵3，8號線及地鐵1號線青島北站站設在青島市李滄區，車站西側為膠州灣及膠州灣高速公路，西南約1公里為青島海灣大橋的起點，北距青島流亭國際機場約13公里。站址地范圍地形平坦，地勢開闊，無特殊地形地貌，無重要管線需要保護。由于本工程與擬建國鐵青島北站銜接組成大型交通樞紐，而且青島地區具有獨特的硬巖特點，這些無疑增加了基坑支護的重要性和難度，基坑支護必須特別重視。
2工程地質及水文地質條件
根據工程勘察報告，場地地層自上往下依次為：厚5～8m主要由硬塑～軟塑狀粉質黏土、碎磚塊、石灰等建筑垃圾組成的雜填土，厚0～10m由軟塑～流塑狀淤泥質土及生活垃圾組成的雜填土，厚1～5m含較重有機質的淤泥質黏土，厚1～2m的軟黏性土，厚0～2m粉質黏土，厚0～3m含粉粒及黏粒較重的中砂，厚0～1m的流紋巖，厚0～13m的花崗巖。場地內與基坑支護設計有關的土層分層及力學性質如表1所示。
3工程特點及難點
整個基坑規模巨大，為多個建筑單體基坑組合而成，平面形狀復雜（見圖1）、豎向高低錯落，受力復雜，施工過程中體系轉換難度大；總開挖面積超過10萬m2，最大開挖深度31m，該基坑在青島地區乃至山東省都是首屈一指的大型巖土工程，屬于超大、超深、高風險的基坑工程項目。由于本工程規模巨大，施工周期較長，且本區域土的工程性質很差，如雨季施工，將極大地增加基坑工程的風險性，這對支護設計安全是個極大的考驗。
A區：地鐵3、8號線車站西段（國鐵站房）；B1區：地下車庫；B2區：地鐵3、8號線車站東段；B3區：地鐵1號線車站；C1區：地鐵1號線出入段線明挖區間（部分）；C2區：地鐵3號線出入段線明挖區間（部分）；C3區：地鐵8號線折返段明挖區間（部分）。
根據工程籌劃及施工組織，根據上述分區，施工可以分為以下幾個階段進行：第一階段：施工A區；第二階段：首先施工B1區，然后施工B2區，最后施工B3區；第三階段：同時施工C1、C2及C3區。
4基坑支護設計
4.1 圍護結構及支撐形式的選擇針對各種支護結構型式的運用條件，結合本工程基坑平面尺寸、深度和地質狀況，針對不同的開挖深度，基坑采用了以下不同的支護形式：
4.1.1 A區采用了局部土層放坡開挖＋鉆孔灌注樁＋樁后高壓旋噴樁止水帷幕＋內支撐方案，采用三道支撐，其中第一道支撐采用鋼筋砼支撐，其余2道采用鋼管支撐。
4.1.2 B3區采用了鉆孔灌注樁＋樁后高壓旋噴樁止水帷幕＋內支撐方案，采用六道支撐，其中第一道采用鋼筋砼支撐，其余各道采用鋼管支撐。
4.1.3 B1區和B2區采用了無需內支撐的雙排懸臂鉆孔灌注樁＋樁后高壓旋噴樁止水帷幕方案，雙排樁排距2.5m；坑底加固深度?叟3m。
4.1.4 C區采用了鉆孔灌注樁＋樁后高壓旋噴樁止水帷幕＋內支撐方案。
4.2 圍護結構內力計算
4.2．1 鉆孔灌注樁+內支撐圍護形式計算模型車站采用明挖順作法施工，結構分析分施工階段和使用階段進行。按“先變形、后支撐”的原則，采用“增量法”原理[1]分階段進行結構計算：圍護樁等效為相同剛度墻體按彈性地基梁[2]計算，在開挖面以下的土體采用一系列彈簧模擬，彈簧剛度K=A?K基，其中A―彈簧所分擔的面積，K基―地基土的基床系數；鋼支撐作為具有彈性壓縮的桿單元；施工階段采用朗肯理論主動土壓力水土合算，使用階段采用靜止土壓力水土分算；開挖過程每一個階段的荷載為土體開挖后土壓力的增量。
車站圍護結構開挖階段計算工況簡圖見圖2。
4.2．2 地下車庫雙排懸臂鉆空灌注樁圍護形式計算模型雙排樁支護結構指的是由兩排平行的鋼筋混凝土樁以及樁頂冠梁形成的深基坑支護結構，通過前后排樁樁體呈矩形或梅花形，在兩排樁樁頂用剛性冠梁將兩排樁連接，沿坑壁平行方向，形成門字形空間結構。計算模型見圖3。
4.3 圍護結構計算結果及分析以國鐵站房基坑設計為例，圍護結構計算所采用的土層參數詳見前表1。
根據計算圖式及上表的計算參數，采用理正深基坑計算程序對圍護結構建立模型進行計算，計算結果見圖4。
由圖可知，地鐵3、8號線車站圍護結構在開挖的各個階段的最大水平位移值為33.18mm≤0.3%H=51.3mm，滿足二級基坑的變形要求。
4.4 基坑穩定性驗算本工程運用力學分析法，對支護結構整體穩定性、踢腳穩定性、坑底抗隆起穩定性和基坑抗滲流穩定性等進行了驗算。各計算值均在允許范圍內。驗算結果詳見表2。
5結語
通過對該車站超大基坑圍護結構設計方案的分析，總結出以下幾點結論。
5.1 類似這種超大、深的基坑工程，在圍護結構設計前，應對現場地層進行詳細勘察，并根據周邊建筑物和構筑物的重要性和分布情況制定其安全保護等級，依據保護等級所要求的變形允許值對基坑的變形進行控制，并設計相應的支護結構,以確保臨近建筑物和重要管線的正常使用。
5.2 雖然基坑支護只是作為土體開挖和主體結構施工的臨時圍護措施，但是設計質量的高低直接決定了日后施工的安全性及業主的經濟利益。尤其是在青島硬巖地區，復雜的巖體力學性質給圍護設計帶來了難度。要充分掌握各層土體、巖石體的力學參數，考慮巖石高強度的力學特點進行支護設計，在保證基坑安全的情況下降低工程造價。
5.3 超深的基坑支護體系需要足夠的剛度和整體穩定性，該工程采用了多種支護形式，鉆孔灌注樁＋樁后高壓旋噴樁止水帷幕＋鋼筋砼支撐/鋼管支撐的結構形式適宜，而且在青島地區有豐富的工程經驗可以采用，對以后類似工程也有一定的借鑒作用。
參考文獻：
關鍵詞:吹填土，深基坑支護，BIM技術
0引言
圍海造田形成的軟土地基，普遍呈現“三高一低”的特點，存在典型的“二元”地層結構特征［1］。此類場地不經處理很難滿足基坑開挖的條件。本工程結合現場實際，采用將土釘墻與預應力錨桿、高壓旋噴樁及鋼管土釘等方式結合起來的復合支護技術，利用BIM技術、無人機組合，協同施工組織，實現總體方案布置，大大節約了資源，帶來了巨大的經濟效益。
1工程概況
紹興濱海循環生態產業園(二期)項目(見圖1)，是紹興市十大民生實事重要項目之一，地處錢塘江南岸，瀕臨曹娥江，項目用地面積230416m2，主廠房高60．3m，帶一層地下室，框架結構，是一座日處理2000t的生活垃圾焚燒發電廠。項目由主廠房、綜合樓、飛灰養護車間、水系統等單體構成，基礎工程樁采用鉆孔灌注樁，直徑800mm，樁長約60m～71m，主廠房基坑為不規則形狀，基坑長約110m，寬約100m，基坑開挖凈深度為6．00m～7．60m左右，最大開挖深度10．1m。
1．1地下管線分布情況
本項目場地東北側為紹興市循環生態產業園區一期再生資源發電廠，東南側為錢濱線道路，西南側及西北側原為養殖場，現為水塘及空地。場地東南側有一條架空地熱管通過，場地東北側臨近一期再生資源發電廠圍墻處分布一條10kV電纜線(埋深約1．20m)、一條燃氣管線(埋深約2．0m)、一條自來水管(埋深約0．5m)，其余未發現有各類管線分布。
1．2地質條件
場地屬蕭紹濱海平原地貌，總體地形地勢較為平坦，地基土具有成層分布的特點，主要成分包括砂質粉土、黏質粉土、淤泥質粉質黏土、粉質黏土、中細砂、礫砂等。按成因類型、物理力學特征，可將其分為6個工程地質層，1層又細分為2個亞層，2層細分為4個亞層，3層及5層均細分為2個亞層，其主要參數如表1所示。
1．3水文條件
本區域屬亞熱帶季風氣候，區內雨量充沛，多年平均降雨量為1450mm，地表砂質粉土土質松散，滲透性好，地下水主要來自于內河水入滲補給為生，局部為大氣降水入滲補給，并向堤外錢塘江排泄。區內地下水水位埋深1．00m～6．90m，水位高程3．13m～3．18m，地下水位在基礎埋深以上。
2吹填土技術介紹
所謂吹填土［2］，就是在整治和疏通江河航道時，用挖泥船和泥漿泵把江河和港口底部淤積的泥沙通過水力吹填而形成的軟弱沉積土。新近吹填的淤泥含水率一般超過100%，孔隙比大于2．0，外觀呈流泥狀態，土體尚未形成結構，強度基本為0［3］，具有液化性能，往往欠固結，不具備施工的條件。現有吹填土的處理辦法從技術思路和加固機理上區分可分為排水靜力固結法和排水動力固結法［4］，對于大面積的新近吹填形成的場地，方法核心無非就是“排水”和“固結”，前者為條件，后者為目的和結果。本項目場地原為養殖場水塘及河道，塘埂、便道及河岸的地面原始自然標高在4．29m～5．07m，利用水力通過輸砂管沖填江沙至預定標高再進行強夯，吹填完成后高程在6．20m左右，形成的大面積吹填土，屬于飽和黏性土，土體含水量高，地表承載力極低，若采取純動力固結的方式，極易出現“橡皮土”。經技術研究討論決定，在此吹填完成場地上進行工程樁施工及基坑圍護施工，基坑支護形式采用高壓旋噴樁、復合土釘墻結合深井降水的支護方案。為增加抽水壓力，加強降水效果，采用自流深井降水，基坑開挖前基坑內地下水位須降至坑底以下1m。同時保證基坑超挖處的水位也降至坑底0．5m以下。項目于后期選取18個點對處理后地基進行淺層平板荷載試驗，部分試驗數據見圖2，據試驗數據分析，地基承載力特征值為180kPa，符合強度要求。
3本工程基坑特點及重點、難點
1)本工程基坑開挖面積巨大，達1．5萬m2，根據基坑圍護設計，放坡起始邊線非常接近用地紅線，基坑周邊無道路及臨時設施搭設場所。且基坑開挖深度較大，承臺底開挖深度達5．8m～9．8m，屬于深基坑開挖范疇，必須編制專項施工方案并經過專家論證后方可施工。2)控制高壓旋噴樁的位置以及成樁質量，是本基坑安全的關鍵所在，應重點把控。對樁的位置和垂直度應嚴格控制，確保基坑工作面及圍護安全。對高壓旋噴樁的水泥含量控制應追蹤記錄每根樁的水泥使用量，不得少于規定要求。3)本工程開挖面積巨大，深井井點降水是本工程難點之一，需重點把控，對于降水點的布置應嚴格控制。土方開挖前一周，開始抽水，土方開挖期間未經設計人員同意不得停抽。同時應注意對降水點的保護，保證作業順利進行。
4深基坑支護方案設計與施工
4．1深基坑方案設計
根據場地工程地質條件及周圍環境影響因素，綜合考慮開挖深度和土層物性，并在確保安全可靠的基礎上盡可能降低造價，參考相同類似工程情況的施工經驗，按JGJ120—2012建筑基坑支護技術規程執行，基坑安全等級為Ⅱ級，重要性系數為1，離基坑6m范圍以內不允許堆載設計值大于15kPa的施工荷載。對基坑支護受力變形與穩定分析，采用理正深基坑支護結構設計軟件分析;計算每一工況穩定安全系數不小于1．35。經計算確定采用土釘墻結合深井降水的支護方案。本工程垃圾坑區域基坑開挖平面為16700m2，開挖深度約為7．6m，開挖土方約13萬m3，規模大，基坑平面示意圖如圖3所示。
4．2高壓旋噴樁施工
高壓旋噴樁施工工序如下:測量定位鉆機就位、鉆孔插管高壓旋噴注漿、提升廢棄漿液處理沖洗機具。本工程鍋爐基礎及滲濾液收集池周邊最深處達－10．1m，采用高壓旋噴樁(?600@450)內外兩排進行加固，外排?48×3鋼管，長6m，間距900mm，外排?48×3鋼管，長6m，間距1000mm，并設置直徑10的泄漿孔。高壓旋噴樁起到擋墻作用，旋噴樁技術采用二重管法，即將二重注漿管鉆進到土層的預定深度后，通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。施工控制參數控制如下:漿液壓力25MPa，空氣壓力0．7MPa，提升速度10cm/min，旋轉速度10r/min，漿液流量100L/min，水灰比0．8。旋噴樁成樁均勻、持續、無縮徑和斷層，提升噴漿過程中嚴禁斷漿，特殊情況造成斷漿應重新成樁施工，垂直偏差不大于0．5%，水泥土養護時間28d，無側限抗壓強度大于2．0MPa，滲透系數小于10cm/s。
4．3復合土釘墻施工
復合土釘墻是將土釘墻與一種或幾種單項支護技術有機組合成的復合支護體系，它的構成要素主要有土釘、預應力錨桿、截水帷幕、微型樁、掛網噴射混凝土面層、原位土體等［5］。錨管施工根據挖土階段分層進行，施工流程見圖4，采用自進式注漿鉆進錨管的施工方法，先安裝錨管，然后注漿，注漿完成7d后，將護面混凝土的面層鋼筋網與錨頭焊接牢固后，進行護面混凝土的施工。通過復合體系的有機組合，使土體形成了整體，保證了支護結構的整體穩定性，彌補了土體抗拉、抗剪強度低的弱點，施工中應注意以下要點:1)錨管連接采用套筒接頭，鋼管外徑48mm，壁厚為3．0mm，鋼管從離基坑壁2．50m開始沿管長方向每隔500mm轉90°鉆2?8注漿孔，鋼管前端封閉，注漿利用鋼管進行。2)土釘孔位允許偏差不大于150mm;傾角誤差不大于2°;鋼管設置完畢后，采用42．5復合水泥漿注漿，水灰比0．45。注漿壓力控制不小于0．5MPa，每米注漿量不小于25kg，水泥漿應拌和均勻，做到隨拌隨用，一次拌和的水泥漿在初凝前用完。3)坡面噴混凝土，噴射混凝土厚度100mm，強度等級為C20，可按下列配合比:水泥∶石子∶砂=1∶2∶1．5，石子粒徑為5mm～12mm，雨季加2%～5%速凝劑。鋼筋網為?6．5@200×200。泄水孔采用?60PVC管，豎向及橫向間距均為2．5m，梅花形布置，傾角15°，孔后需設濾網。
4．4基坑降排水措施
基坑內部及外側均采用深井進行降水，降水施工應于開挖前10d左右進行，基坑開挖前基坑內地下水位須降至坑底以下1m，同時加強水位監測情況，及時對方案進行適當調整。自流深井工序如下:測放井位挖泥漿池安裝鉆機及成孔清孔換漿下井管填加工砂井口封閉洗井安泵調試排水。由于現場場地周邊環境空闊，對此，采取加強數據監測措施，保證深井降水對周圍環境的影響，具體措施如下:1)降水運行開始階段是降水工程的關鍵階段，為保證在開挖時及時將地下水降至開挖面以下，因此在洗井過程中，洗完一口井即投入一口，盡可能提前抽水。2)降水的設備在施工前及時做好調試工作，安裝前應對泵本身和控制系統作一次全面細致的檢查，檢驗泥漿泵的旋轉方向，各部螺栓是否擰緊，油是否足，電纜接頭的封口有無松動，電纜線有無破損等情況，然后在地面轉1min左右，如無問題，方可投入使用。泥漿泵、電纜及接頭應有可靠絕緣，每臺泵應配置一個控制開關。安裝完畢應進行試抽水，確保降水設備在降水運行階段運轉正常。3)工地現場要備足水泵，數量多于降水井數5臺～10臺。使用的泥漿泵要做好日常保養工作，發現壞泵應立即修復，無法修復的應及時更換。4)在基坑四周設置12個集水沉淀池，采用2m×4m×2m的集水沉淀池箱(鋼板焊制地埋)，在基坑頂部四周設置300×300排水溝(在地面硬化時混凝土現澆)，并將排水溝與集水沉淀池連通，降水井內抽出的地下水先排入排水溝，再排入集水沉淀池，經沉淀池沉淀后再排入周邊市政下水管網。5)降水過程中由專人指揮，對現場降水工作做好周密安排，輪流值班監護，巡查及觀測記錄每天的降水水位標高。及時掌握地下水位情況，保障基坑土方施工的順利進行。
4．5挖土方案
項目充分利用BIM技術的特性，對施工全過程進行跟蹤管控。前期方案設計階段，基于協調平臺與無人機掃描技術(見圖5)，對場地進行合理規劃。圖5BIM+無人機技術圖基坑區域基于本基坑的規模及現場施工條件綜合考慮，以池體膨脹加強帶為界，分為兩個施工段(如圖6所示)進行開挖，出渣坑面積4700m2(Ⅲ區)為一施工段，垃圾坑挖土面積約為10000m2(Ⅰ區、Ⅱ區)為另一施工段。整個開挖過程按三個階段進行，第一階段挖土至標高－3．0m，PC250反鏟挖掘機投入8輛，自卸汽車投入20輛;第二階段挖土至設計基底標高上面300mm處，第三階段為人工修整。
5監測成果
