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摘要：本文结合某大道市政工程为例,就市政道路软基加固中高压旋喷注浆技术的应用进行了探讨，以供同仁参考。
关键词: 道路工程；高压旋喷注浆；软土地基；加固
引言
软土是一种近代沉降的特殊性，一般具有强度低、压缩性大、含水量高、孔隙比大和灵敏度高等不良特性。在工程建设中，软土地基是影响工程质量和安全的重要因素，如果处理不好将造成严重后果。
随着科学技术的发展，我国对软土层地基处理方法日趋成熟，高压旋喷注浆技术是也是软土层加固最常用的方法。高压旋喷注浆技术是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至软基底部，用高压设备将配置好的浆液以20MPa左右的高压流从喷嘴喷射出来，并按一定的旋转速度和提升速度提升，当能量大、速度快且呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构物强度时，土粒便从土体剥落下来。一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液强制搅拌混合，并按一定的比例和质量大小有规律地重新排列。浆液凝固后形成胶结体，从而达到提高地基承载力的目的。某道路软土地基采用了高压喷射注浆法处理，效果较好，现做一概略介绍。
一、工程概况
某道路为东西走向，道路等级：主干路I级标准；双向八车道，计算行车速度V=60km／h。其场地地质情况见表1。
二、软基处理方案
根据《道路路基设计规范》，一级道路一般路段容许工后沉降 ≤30cm，桥台与路堤相邻处 ≤10cm，根据计算，道路一般路段的地基，采用浅层换填的方法 ，能满足地基对承载力与变形的要求。但对桥头过渡段处地基,采用相同的处理方法，沉降过大，易产生桥头跳车现象。
考虑桥头过渡段对地基承载力与变形的要求 (地基承载力≥110kPa ，工后沉降≤10c m)，以及软土层厚度较深的特点，如采用常用的超载预压法或粉喷桩、水泥搅拌桩复合地基处理法，效果难尽人意，工后易产生较大沉降。高压旋喷桩设备简单、复合地基承载力大，工后沉降小，施工速度快，施工质量易于控制(可通过孔口冒浆颜色判断浆液配比变化情况)，相对工程造价也较为合理。
通过经济、加固处理效果及工期等方面进行综合对比分析，决定使用高压旋喷桩处理方法。
为保证桥头沉降均匀过渡，桥头30.0m范围内采用高压旋喷桩进行深层加固地基处理，靠近桥头15.0m范围内(A区)桩长 16.0m,远离桥头15.0m范围内 ( B区)桩长14.0m，桩距16.m，桩径0.6m，正三角形布置。桩顶设置50c m级配碎石褥垫层。加固处理设计见图1。
三、复合地基承载力计算
复合地基承载力标准值可按式(1)计算
式中，分别为复合地基、桩间土的承载力标准值，kPa；为桩间土承载力折减系数；m为复合地基置换率，m =A p／A，其Ap为桩体面积，m2；A为对应的加固面积，m2；R kd为搅拌桩的单桩竖向承载力标准值，kN，取式(2)计算结果的小值
。A
(2)
式中为桩身试块在室内标准养护条件下，28天龄期无侧限抗压强度标准值，kPa；分别为桩身周长和桩长，m；为桩周土的平均摩阻力标准值，对于淤泥可取5～8kPa，淤泥质土可取8～12kPa，粘性土可取8～12 kPa；qp为桩端土的天然地基承载力标准值，kPa；,分别为折减系数，可取=0.4～0.6，=0.35～0.50。
经计算，16.0m桩复合地基承载力标准值为 125kPa，14.0m桩复合地基承载力标准值为115kpa。
四、沉降计算
复合地基的沉降主要由两部分组成，一部分为被加固区域的沉降S1，另一部分为被加固区域下部(下卧层)未被加固的土体部分沉降S2。则总沉降量S为 S=S l+S2
对于S2,采用传统的分层总和法计算沉降；对于S1，采用地基复合模量方法进行计算。经计算,桥头处理后复合地基的最大沉降量为 17.1mm。
五、施工工艺(单管旋喷法)
(1)钻机就位。钻机安放在设计孔位上，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好钻机，施工时旋喷管的允许倾斜不得大于1.5％。
(2)钻孔。使用7 6型旋转振动钻机，成孔后 ，校验孔位、孔深及垂直度是否符合设计要求 ，钻机口 平面位置与设计位置偏差不得大于50mm。
(3)下注浆管。钻孔完成后插入喷射注浆管。 在下管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边下管，水压力一般要求小于1MPa 。
(4)喷射注浆作业。旋喷管下到预定深度后立即 搅拌浆液,开始自下而上旋喷作业。旋喷过程中严格 控制旋转和提升速度，随时观察孔口冒浆颜色，根据冒浆情况随时调整。值班人员必须时刻注意检查浆液的注浆流量、压力、旋转提升速度等参数。喷射注浆压力不小于2MPa，旋喷提升速度为20～25cm／min，注浆管旋转速度为20～25r／m。
(5)冲洗器具。喷射作业完成后，将注浆管等 机具冲洗干净，管道内不得残存水泥浆。对于不合格的桩，应在其点位附近进行补喷。
(6)移动机具。将钻机等机具设备移到新孔位。
六、处理效果检测
(1)取芯检测。施工结束28天后，对高压旋喷桩进行取芯检测，钻孔6个，从取出的芯样情况看，桩身完整性较好，芯样的无侧限抗压强度值在2.5～4 .6 MPa之间。
(2)承载力检测。高压旋喷桩施工结束后28 天，做单桩承载力静载试验与复合地基承载力静载试验。静载试验结果，16.0m桩单桩承载力≥275kPa，复合地基承载力≥125kPa;14.0 m桩单桩承载力≥250kPa，复合地基承载力≥115kPa。
(3)变形和沉降观测。施工期间，桥头过渡段设置9个沉降观测点中，最大沉降量为9mm。施工结束后3个月的月累计沉降量在2mm左右，软基处理效果比较理想。
七、结束语
该道路软弱地基，压旋喷桩有较好的地基加固效果，有效解决了桥头跳车的问题，其工艺简单、质量易于控制、加固深度较深有明显优点。
参考文献：
[1]刘玉卓.公路工程软基处理 [M]．北京：人民交通出版社，2002．
[2]JTJ017—96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].北京人民交通出版社,1996．
[3]焦恩远．旋喷注浆(桩)施工法[J] 探矿工程(岩土钻掘工程),1986(5)．
[4]邓红卫．旋喷注浆在建筑物加固纠偏中的应用[J]．矿产研究与开发，2002，22(1):50—51．
[ 5 ]胡強.旋喷注浆及静压注浆在公路路基加固中的运用[J]安徽地质,2006,1 6(4):290—291,294．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词: 道路工程；高压旋喷注浆；软土地基；加固
引言
软土是一种近代沉降的特殊性，一般具有强度低、压缩性大、含水量高、孔隙比大和灵敏度高等不良特性。在工程建设中，软土地基是影响工程质量和安全的重要因素，如果处理不好将造成严重后果。
随着科学技术的发展，我国对软土层地基处理方法日趋成熟，高压旋喷注浆技术是也是软土层加固最常用的方法。高压旋喷注浆技术是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至软基底部，用高压设备将配置好的浆液以20MPa左右的高压流从喷嘴喷射出来，并按一定的旋转速度和提升速度提升，当能量大、速度快且呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构物强度时，土粒便从土体剥落下来。一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液强制搅拌混合，并按一定的比例和质量大小有规律地重新排列。浆液凝固后形成胶结体，从而达到提高地基承载力的目的。某道路软土地基采用了高压喷射注浆法处理，效果较好，现做一概略介绍。
一、工程概况
某道路为东西走向，道路等级：主干路I级标准；双向八车道，计算行车速度V=60km／h。其场地地质情况见表1。
二、软基处理方案
根据《道路路基设计规范》，一级道路一般路段容许工后沉降 ≤30cm，桥台与路堤相邻处 ≤10cm，根据计算，道路一般路段的地基，采用浅层换填的方法 ，能满足地基对承载力与变形的要求。但对桥头过渡段处地基,采用相同的处理方法，沉降过大，易产生桥头跳车现象。
考虑桥头过渡段对地基承载力与变形的要求 (地基承载力≥110kPa ，工后沉降≤10c m)，以及软土层厚度较深的特点，如采用常用的超载预压法或粉喷桩、水泥搅拌桩复合地基处理法，效果难尽人意，工后易产生较大沉降。高压旋喷桩设备简单、复合地基承载力大，工后沉降小，施工速度快，施工质量易于控制(可通过孔口冒浆颜色判断浆液配比变化情况)，相对工程造价也较为合理。
通过经济、加固处理效果及工期等方面进行综合对比分析，决定使用高压旋喷桩处理方法。
为保证桥头沉降均匀过渡，桥头30.0m范围内采用高压旋喷桩进行深层加固地基处理，靠近桥头15.0m范围内(A区)桩长 16.0m,远离桥头15.0m范围内 ( B区)桩长14.0m，桩距16.m，桩径0.6m，正三角形布置。桩顶设置50c m级配碎石褥垫层。加固处理设计见图1。
三、复合地基承载力计算
复合地基承载力标准值可按式(1)计算
式中，分别为复合地基、桩间土的承载力标准值，kPa；为桩间土承载力折减系数；m为复合地基置换率，m =A p／A，其Ap为桩体面积，m2；A为对应的加固面积，m2；R kd为搅拌桩的单桩竖向承载力标准值，kN，取式(2)计算结果的小值
。A
(2)
式中为桩身试块在室内标准养护条件下，28天龄期无侧限抗压强度标准值，kPa；分别为桩身周长和桩长，m；为桩周土的平均摩阻力标准值，对于淤泥可取5～8kPa，淤泥质土可取8～12kPa，粘性土可取8～12 kPa；qp为桩端土的天然地基承载力标准值，kPa；,分别为折减系数，可取=0.4～0.6，=0.35～0.50。
经计算，16.0m桩复合地基承载力标准值为 125kPa，14.0m桩复合地基承载力标准值为115kpa。
四、沉降计算
复合地基的沉降主要由两部分组成，一部分为被加固区域的沉降S1，另一部分为被加固区域下部(下卧层)未被加固的土体部分沉降S2。则总沉降量S为 S=S l+S2
对于S2,采用传统的分层总和法计算沉降；对于S1，采用地基复合模量方法进行计算。经计算,桥头处理后复合地基的最大沉降量为 17.1mm。
五、施工工艺(单管旋喷法)
(1)钻机就位。钻机安放在设计孔位上，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好钻机，施工时旋喷管的允许倾斜不得大于1.5％。
(2)钻孔。使用7 6型旋转振动钻机，成孔后 ，校验孔位、孔深及垂直度是否符合设计要求 ，钻机口 平面位置与设计位置偏差不得大于50mm。
(3)下注浆管。钻孔完成后插入喷射注浆管。 在下管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边下管，水压力一般要求小于1MPa 。
(4)喷射注浆作业。旋喷管下到预定深度后立即 搅拌浆液,开始自下而上旋喷作业。旋喷过程中严格 控制旋转和提升速度，随时观察孔口冒浆颜色，根据冒浆情况随时调整。值班人员必须时刻注意检查浆液的注浆流量、压力、旋转提升速度等参数。喷射注浆压力不小于2MPa，旋喷提升速度为20～25cm／min，注浆管旋转速度为20～25r／m。
(5)冲洗器具。喷射作业完成后，将注浆管等 机具冲洗干净，管道内不得残存水泥浆。对于不合格的桩，应在其点位附近进行补喷。
(6)移动机具。将钻机等机具设备移到新孔位。
六、处理效果检测
(1)取芯检测。施工结束28天后，对高压旋喷桩进行取芯检测，钻孔6个，从取出的芯样情况看，桩身完整性较好，芯样的无侧限抗压强度值在2.5～4 .6 MPa之间。
(2)承载力检测。高压旋喷桩施工结束后28 天，做单桩承载力静载试验与复合地基承载力静载试验。静载试验结果，16.0m桩单桩承载力≥275kPa，复合地基承载力≥125kPa;14.0 m桩单桩承载力≥250kPa，复合地基承载力≥115kPa。
(3)变形和沉降观测。施工期间，桥头过渡段设置9个沉降观测点中，最大沉降量为9mm。施工结束后3个月的月累计沉降量在2mm左右，软基处理效果比较理想。
七、结束语
该道路软弱地基，压旋喷桩有较好的地基加固效果，有效解决了桥头跳车的问题，其工艺简单、质量易于控制、加固深度较深有明显优点。
参考文献：
[1]刘玉卓.公路工程软基处理 [M]．北京：人民交通出版社，2002．
[2]JTJ017—96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].北京人民交通出版社,1996．
[3]焦恩远．旋喷注浆(桩)施工法[J] 探矿工程(岩土钻掘工程),1986(5)．
[4]邓红卫．旋喷注浆在建筑物加固纠偏中的应用[J]．矿产研究与开发，2002，22(1):50—51．
[ 5 ]胡強.旋喷注浆及静压注浆在公路路基加固中的运用[J]安徽地质,2006,1 6(4):290—291,294．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。