旋喷桩止水帷幕在基坑支护中的应用

1、第31卷第17期年20059月文章编号：（）1009-6825200517-0073-02山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol.31No.17.2005Sep73旋喷桩止水帷幕在基坑支护中的应用罗运军摘王祥李雷要：探讨了旋喷桩的基本原理及特性，结合工程实例，阐述了旋喷桩在基坑支护中作为止水帷幕的应用，对旋喷桩的施工工艺进行简单介绍，经实践证明，高压旋喷桩止水帷幕止水效果良好，保证了支护整体稳定性。关键词：旋喷桩，止水帷幕，原理，特性中图分类号：TU473.2文献标识码：A淀区中科院中关村3号园区内，中关村北二街与中关村北二条交2，室外自然地面标高约叉路口西南角，建筑面积约2412

2、4.01m1旋喷桩的原理高压喷射注浆法，在我国称为“旋喷法”，是在静压注浆方法的基础上，利用喷射流技术，即高压水喷射流切割原理研制开发的地基加固工艺。采用这种工法的主要目的是加固地基，提高地基的抗压和抗剪强度，增强土的模量或是用于防渗止水，改善土体的水力渗透特性。高压喷射注浆工法的适用范围很广，如软土，残积土和黄土及人工填土等，从砂砾类至粘土和淤泥均可采用高压喷射注浆工法加固或处理。高压喷射注浆通过对土体的切割，以及现场土与水泥浆的搅拌加固土体或者由于空气水的冲击，在某种程度上使部分土体被浆液置换。高压喷射注浆的基本工艺类型有单管法、二重管法和三重管法。单管法中高压浆液兼作射流介质；二重管法以

3、高压浆液和压缩空气作为射流介质；三重管的射流介质是高压水、压1缩空气、浆液。为5距离最近的楼房不到3m，基坑平均开挖深度为1.40m，10m3。为保证邻近建筑物的安全，对基坑坑壁进行支护，采用护坡桩、锚杆支护，由护坡桩和高压旋喷桩共同构成止水帷幕的方案。水文地质条件3场地工程地质、3.1场地工程地质条件工程场区地形平坦，地面标高绝对高度在51.12m51.60m之间。场地内表层为人工堆积层，其下为第四纪沉积层。根据北京市勘察设计研究院的勘查报告，按照岩性、物理力学性质及工程特性，场区基坑支护涉及的地基土层大致描述如下：平均厚度为1平均粉质粘土填土层，.5m。砂质粉土层，厚度为3细砂层，平均厚度

4、为1.6m。粉质粘土、.9m。砂质粉土层，粘土层，平均厚度为4粘质粉土层，.50m。粉质粘土、平均厚度为4m。高压喷射流对土体破坏作用的机理比较复杂，但从喷射现象可以分析出破坏土体的主要方式，如图1所示。喷流动压喷射流脉动负荷水块的冲击高压喷射流空穴现象水楔效应挤压力气流搅动3.2水文地质条件场区内工程涉及的地下水为2层，第一层为台地潜水，埋深第二层为层间潜水，微承压，埋深15.30m7.10m；0.40m11.80m。图1喷射流模式分析图高压喷射注浆形成固结体主要是下列作用的结果：）切割土作用：喷射流在高压或超高压下，从直径1117mm出口速度高达2，使地基土承受极大215mm的喷嘴射出，0

5、0ms的动水压力和沿孔隙作用的水力劈裂力，以及脉动压力和连续喷射等综合作用下产生破坏。）搅拌升扬作用：压缩空气在水束周2围形成气幕后，减少水束摩擦力，使其能量不过早消失，有效地提高了3倍6倍的喷射长度。空气作用使混合液沿钻孔壁与喷射管路间冒出地面时呈沸腾状，增加升扬搅拌能力，改变了地层的颗粒级配。）充填挤压作用：连续灌注的浆液充填喷射切割的沟3槽，浆柱的静压作用使浆液对原地层产生挤压。4）浆液固结作用：在静压和脉动注浆作用下，浆液向孔周围地层扩散，提高了原地基的强度和防渗性能。图2旋喷桩示意图4方案的选择经过计算和论证，采用护坡桩、锚杆加高压旋喷桩止水帷幕2，护坡桩采用C桩径0桩长1桩距方案2

6、5混凝土，.6m，4m，如图2所示每两个护坡桩之间设置两个高压旋喷桩封闭1.2m，地下水，旋喷桩桩长1桩径0在地面5m以下开始喷4m，.5m，浆，锚杆采用一桩一锚，在桩顶冠梁上设置一道锚杆，锚杆长倾角1，其中自由段长5m，锚固段长120m，55m。2工程概况北京市中国科学院电子学所科研综合楼工程，位于北京市海5旋喷桩施工设备根据施工方案以及场地条件，选用以下旋喷桩施工设备：收稿日期：2005-05-31作者简介：罗运军（，男，助工，河南理工大学基建处，河南焦作41976-）1999年毕业于焦作工学院建筑工程专业，54000王祥（，男，中国矿业大学（北京）建筑工程系岩土工程专业在读硕士，北京11

7、982-）00083李雷（，男，中国矿业大学（北京）建筑工程系岩土工程专业在读硕士，北京11972-）0008374第31卷第17期年20059月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol.31No.17Se.2005p文章编号：（）1009-6825200517-0074-02后注浆技术在灌注桩中的应用王若民摘要：分析了后注浆技术的工作原理以及作用机理，详细介绍了后桩浆技术的施工工艺流程以及施工要点，经实践证明，后注浆技术成桩质量高，且经济社会效益显著，有广阔的应用前景。关键词：后注浆技术，灌注桩，桩端承载力中图分类号：TU473.14文献标识码：A（水泥浆）达到固化桩底沉渣和桩侧泥

8、皮，同时加固桩底和桩侧一定范围的土体，从而大幅提高桩侧阻力和桩端阻力。引言冲（钻）孔灌注桩由于施工噪音小，穿透不同土层（特别是较硬的夹层）能力强，单桩承载力可调整范围大，相对承载力高，在城市市区高层建筑、大型公建工程、市政、交通桥梁工程中得到了广泛的应用，但冲（钻）孔灌注桩成桩质量可靠性低（特别对于地质条件复杂的），桩端沉渣厚度难控制，一直困扰着施工人员与设计人员。而2发明的后注浆技术不但能通过0世纪90年代末期，后处理方式有效地解决桩端沉渣问题，而且还能大幅提高桩的承载力，提高了灌注桩的性价比，拓展了灌注桩的应用前景，该技术值得推广应用。现结合工程实践，谈谈后注浆技术的工作原理及施工要点，以

9、供参考。1.1桩周土阻力的提高在灌注桩成桩后，经清孔，通过预埋的注浆管进行桩侧压力注浆，且一般注浆终止压力控制在3M，Pa5MPa不少于5min这样水泥浆在压力作用下被强制压入桩壁与其周围土层接触面存在的空隙之处并填实，从而使桩侧与桩周土体接触良好。同时通过水泥浆的水解、水化作用，粘土颗粒与水泥水化物的作用，水泥的碳酸化作用等在桩侧土体中形成水泥石骨架、水泥土团粒结构及不溶于水的稳定结晶化合物，能进一步增强桩壁与其接触土体之间的胶结力并封闭土团的空隙，从而提高了桩侧的摩阻力。但具体能提高桩侧摩阻力多少，目前还缺乏该方面的数据。另一方面，通过桩侧压力注浆，对桩身质量存在缺陷的桩（如桩身有裂缝、桩

10、身存在缩颈等）也是一种很好的加固措施，它可以对桩身裂1后注浆技术工作原理灌注桩后注浆技术是将土体加固技术与桩土技术相结合的一项创新技术，即通过对具有一定强度的灌注桩桩底静压注浆18kW型号GDP-22旋喷机1台，90kW型号GDP-90高压泥浆泵1台，4kW搅拌筒1台，7.5kW型号BW-150泥浆泵3台，4kW型号BW-80泥浆泵2台，15kW型号XY-150地质钻机2台。=注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。将浆液换成清水，在地面上喷射，以便将泥浆泵和注浆软管内的浆液全部排出。6施工过程6.1钻机就位6.5移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。使钻杆头对准孔位中心，保证钻孔达

11、到设计要求的垂直度，7实施效果高压旋喷桩止水帷幕止水效果良好，旋喷桩与灌注桩结合紧密，基坑侧壁无漏水现象，满足开挖场地保持干燥等设计要求，而且基坑周围沉降几乎为零，保证了支护整体稳定性。参考文献：冶金工业部建筑研究总院.地基处理技术第二册喷射注浆法1与深层搅拌法M北京：冶金工业出版社，.1991.1-31.朱美花.高压旋喷桩在止水帷幕中的应用太原理工大学2J.学报，（）：1999306640-642.金志强.旋喷止水帷幕在北京恒润中心工程中的应用探3J.矿工程，（）：2004417-19.即不得大于1同时做好水平校准，使其钻杆轴线垂直对准.5%；钻孔中心位置。6.2钻孔和插管钻孔同时，插管也同

12、时进入孔内，在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压不超过1M。Pa6.3喷射作业喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业，使用参数按设计要求，当浆液初凝时间超过2，应及时停止使用。0h6.4冲洗当喷射提升到设计标高后，旋喷即告结束。施工完毕后应把Alicationofwater-sealdraerinfoundationpitsuortpppyppLUOYun-unWANGXianILeijgL：，AbstractItresearchesbasicrincileandcharacterofsiralsrainileillustratesalicationofwater-sealdraerinfoundationpitsuortppppygppppypp，combinedwithsecificenineerinandintroducesconstructionrocessofitobtainsoodeffectan