高壓旋噴樁在處理鐵路既有路基中的應用

摘要：高壓旋噴樁，是以高壓旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續搭接的水泥加固體。現代鐵路，其運行速度逐年提高，對地基的處理日顯重要，我項目部在對既有路基處理時，利用新技術、新方法，新工藝，采用高壓旋噴樁進行既有路基加固，取得了良好的效果。下面結合新海路及渤海路下穿黃萬鐵路頂進涵施工，介紹高壓旋噴樁在處理鐵路既有路基中的應用。

關鍵詞：高壓旋噴樁 既有路基 處理 加固

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-00-01

1 高壓旋噴樁適用范圍

（1）高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。（2）當土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬黏性土、含大量植物根莖或有過多的有機質時，對淤泥和泥炭土以及已有建筑物的濕陷性黃土地基的加固。（3）高壓噴射注漿法，對基巖和碎石土中的卵石、塊石、漂石呈骨架結構的地層，地下水流速過大和已涌水的地基工程，對地下水具有侵蝕性，應慎重使用。（4）高壓噴射注漿法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固處理、深基坑止水帷幕、邊坡擋土或擋水、基坑底部加固、防止管涌與隆起、地下大口徑管道圍封與加固、地鐵工程的土層加固或防水、水庫大壩、海堤、壩體壩基防滲加固、構筑地下水庫截滲壩等工程。

2 地質資料

2.1 地層巖性

擬建場地位于黃驊市東北部，新建新海路及渤海路與既有黃萬鐵路交口處。擬建場地現主要為耕地，局部分布水溝。橋址區地層為第四系全新統海陸交互沉積 （Q4mc）粉土、粉質黏土、黏土、淤泥質黏土及粉砂。

2.2 場地地下水概況

橋址區地下水類型為第四系孔隙潛水，主要由大氣降水補給，勘測期間地下水水位埋深1.8～2.7 m，水位變幅2～3 m。經水質分析試驗，地下水對混凝土結構具硫酸鹽侵蝕性，環境作用等級H2；鎂鹽侵蝕性，環境作用等級H1；氯鹽侵蝕性，環境作用等級L3。

2.3 標準凍結深度

本場地標準凍結深度0.60 m。

2.4 地震基本烈度

根據地震烈度區劃圖，該場地地震基本烈度為7度，動峰值加速度為0.10 g。

3 主要技術標準

參數確定：（1）施工前要在場地選一塊與工程相似的場地進行現場試驗，確定施工工藝參數。（2）為工程全面開工準備，先選擇工程中少量部分進行試驗性施工確定施工工藝參數。（3）施工中發現使用的技術參數有問題，應當及時進行修正和調整施工工藝參數。

4 注漿施工工藝

4.1 注漿加固及止水原理

注漿時在不改變地層組織的情況下，將土層顆粒間存在的水強迫擠出，使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固結。其注漿特性是使該土層粘結力（C）內摩擦角（φ）值增大。從而使地層粘結強度及密實度增加；顆粒間隙中充滿了不流動而且固結的漿液后，使土層透水性降低。

4.2 注入材料特性

無收縮注漿液比較安全，高滲透性的注漿材料，固結硬化時間可以根據施工現場要求進行調節。

4.3 無收縮注漿液特點

（1）固結硬化時間可以調整，時間越長漿的強度也就越高。（2）滲透性良好，特別適用于對微細砂層的使用。（3）固結性能較強，不會因為地層中有流水而受到影響。（4）漿液強度，硬化時間，滲透性能都可以隨著施工現場需求而調整。（5）漿液不流失，固結后不收縮，硬化劑無毒。

4.4 漿液配比

（1）AB型漿液：采用P.O42.5硅酸鹽純水泥漿及水玻璃混合液。（2）水泥漿液：水灰比1∶1～1.1∶1。水玻璃摻量為水泥用量的5%（重量比）。

4.5 當遇如下情況時，應采用停停灌灌或調整漿液濃度

（1）水泥漿液擴散過遠，即跑漿現象。（2）孔口附近冒漿。（3）坡面冒漿或注漿結束需快速凝結，以利于注漿工程效率提高。（4）注漿量滿足設計要求或注漿壓力達到要求。

4.6 注漿壓力參數及擴散半徑

注漿壓力為20～25 MPa，最大28 MPa；擴散半徑按0.5 m考慮。施工時根據現場試驗而定。

4.7 注漿工藝要求

4.7.1 注漿

（1）利用注漿花管進行注漿。（2）一般情況下漿液由稀到濃，根據具體情況逐步提高漿液濃度和注漿壓力。（3）注漿順序宜先外側，后內側。（4）注漿根據不同深度，采用不同規格的花桿進行長度搭配，使每次提升時漿孔頂點滿足標高要求及注漿要求。（5）注漿隨著深度的不同，注漿壓力應隨時調節。

4.7.2 當注漿達到下列標準時，可結束該孔注漿

（1）當注漿量滿足設計要求時。（2）當注漿孔口壓力突然上升時，注漿難以注入時。（3）當路基面跑漿，路基出現異常，有影響鐵路運行安全的苗頭時，應立即終止注漿。

4.8 注漿承載力要求

加固后的地基，其基本承載力為：150 kPa。

4.9 工程質量的保證措施

（1）布孔：嚴格按照施工設計圖布孔并進行復核。（2）鉆機定位：定位準確，鉆頭點位誤差≤20 mm。鉆桿垂直度誤差≤1度。（3）鉆孔：密切觀察鉆進尺度及溢水出水情況，如果有大量出水的情況，要立即停鉆，先行注漿止水，再分析原因。確認止水無誤后，再繼續鉆孔。（4）配料計量工具必須經過檢驗合格按照設計配方配料。（5）注漿按照試驗確定的注漿程序施工。進漿量必須準確，嚴格控制注漿壓力，注漿方向，要由專人進行操作，當壓力突然上升或從孔壁、地面溢漿以及跑漿時，立即停止注漿。應采取措施解決并確保注漿量。（6）注漿結束后，要進行護理，防止溢漿、跑漿。（7）整個操作過程要有專人記錄。（8）注漿全過程應加強施工檢查和監測，防止地面出水溢漿。隆起和施工地段的地面沉降。

4.10 質量標準

（1）測量放線：根據設計的施工圖測量放出的施工軸線，允許偏差為10 mm，當長度大于60 m時，允許偏差為15 mm。（2）確定孔位：測量孔口地面高程允許偏差不超過1 cm，定孔位允許偏差不超過2 cm。（3）鉆機造孔：鉆機就位，主鉆桿中心軸線對準孔位允許偏差不超過5 cm。

5 直孔、斜孔注漿

在路基土體下注漿時，當直孔無法滿足注漿要求時，需要斜孔注漿，斜孔注漿角度以及深度要根據路基邊坡角度以及既有路基承載力進行調整，以便達到最佳

效果。

6 結語

通過高壓旋噴樁注漿加固，在控制工程成本的同時，地基承載力滿足設計要求，取得良好的效果。

參考文獻

[1]鐵路橋涵工程施工質量驗收標準TB10

415-2003.

[2]混凝土拌合用水標準JGJ63-1989.

[3]硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥GB175-92.