適應南京機場線地層條件的旋噴加固技術

李 敏

（上海隧道工程有限公司江蘇分公司）

適應南京機場線地層條件的旋噴加固技術

李 敏

（上海隧道工程有限公司江蘇分公司）

通過對南京機場線巖性地層旋噴施工的研究，實現可在不同地層情況下，技術參數的可靠選擇，對周邊構筑物及環境的影響，對旋噴中普通工藝和特殊工藝在南京地區成樁的比對，推廣RJP旋噴、MJS旋噴在南京地區的應用，尋找適合南京巖性地層旋噴施工工藝和技術參數。

南京機場線；巖性地層；旋噴加固；施工技術

1. 工程概況

南京至高淳城際快速軌道南京南站至祿口機場段南起祿口機場，經祿口新城、東善橋-秣陵片區、東山副城西側，止于南京南站，全長約35.8km，其中高架段長約16.9km，過渡段長約0.7km，地下段長約18.2km。全線共設置8座車站，其中高架車站3座，地下車站5座。

由于地下車站圍護設計均采用鉆孔灌注樁+旋噴止水帷幕的形式，為驗證在巖性地層中的旋噴樁止水性能，同時也為推廣各種旋噴施工工藝在巖性土層中的適用性及效果，選取了地下車站中的將軍路站，進行了雙重管、雙高壓、S-RJP工法和MJS工法旋噴加固試驗。車站地質情況條件如下：

1.1 試驗工點（將軍路站）地質情況

施工深度范圍-19m～-6m，旋噴施工成樁地層自上而下為④-1b1粉質粘土；J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖；J3l-2強風化安山質凝灰巖、安山巖。具體地質條件詳見表1.1、表1.2、表1.3：

2 各種旋噴樁施工工藝參數

2.1 雙重管旋噴技術參數

1）預計樁徑：500～800mm；2）水泥摻量：500kg/m；3）漿壓力：30MPa；

4）空氣壓力：0.7MPa；5）漿液流量：70～75L/min；6）成樁垂直度誤差：≤1/100

7）漿液噴射鉆桿提升速度：10cm/min（試驗車站：將軍路站、浦珠路站）

8）漿液配比：見表2

2.2 雙高壓旋噴技術參數

1）預計樁徑：1200～1500mm； 2）水泥摻量：1010kg/m（或505kg/m對應提升速度10cm/min）

3）提升速度：5cm/min（或10cm/min對應水泥摻量1010kg/m）；4）水壓力：≥35MPa

5）漿壓力：≥28MPa；6）空氣壓力：0.7MPa； 7）漿液流量：65～70L/min

8）成樁垂直度誤差：≤1/100；9）漿液配比：同表2

2.3 S-RJP工法技術參數

1）漿液配比：同表2

2）預計樁徑：2200～2400mm；3）漿壓力：≥40MPa；4）漿液流量：190L/min

5）空氣壓力：1.05 MPa；6）空氣流量：3.0～7.0Nm3/min；7）水壓力：≥20MPa

8）水流量：50L/min；9）成樁垂直度誤差：≤1/100；10）提升速度：20min/m，15 min/m

11）水泥用量：約2.9t/m（對應20 min/m全圓）

約2.2t/m（對應15 min/m全圓）

2.4 MJS工法技術參數

1）水灰比：同表2

2）預計樁徑：2.0～2.2m；3）漿壓力：≥40MPa；4）空氣壓力：0.5～0.7 MPa

5）空氣流量：1.0～2.0Nm3/min；6）地內壓力：1.3～1.6的系數（視地質情況適當進行調節和控制）；7）成樁垂直度誤差：≤1/100 8）水泥用量：約3.3t/m（對應全圓40min/m），約4.9t/m（對應全圓60 min/m）

9）提升速度：40 min/m（全圓），60 min/m（全圓）

10）漿液流量： 85～100L/min

3 試驗結果與分析

3.1 雙重管旋噴

該站雖施工雙重管旋噴樁1根，但在開挖暴露樁體過程中各個地層條件下均未發現有效加固體。由于雙重管旋噴噴漿壓力小、提升速度快，高壓噴射流體對土體的切削不充分，將軍路站所涉及地層條件復雜，因此在J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖和J3l-2強風化安山質凝灰巖、安山巖中均未形成有效加固體。

3.2 雙高壓旋噴

（1）成樁地層：J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖

此成樁地層為J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖，其雙高壓旋噴主要技術參數與成樁取芯檢測結果見表3.1，現場開挖暴露的雙高壓旋噴樁體見圖3.1。

從表3.1和圖3.1發現，雙高壓旋噴在J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖成樁1.35m，達到預期效果，抗壓強度、滲透系數均達到設計指標，從開挖現場看樁體無夾泥現象，樁體基本成圓形。

（2）成樁地層：J3l-2強風化安山質凝灰巖、安山巖

當開挖進行至J3l-2強風化安山質凝灰巖、安山巖時，雙高壓旋噴施工位置未發現有效加固體。

3.3 S-RJP工法

（1）成樁地層：J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖

此成樁地層為J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖，其S-RJP工法主要技術參數與成樁取芯檢測結果見表3.2，現場開挖暴露的S-RJP工法樁體見圖3.2。

從表3.2和圖3.2中發現S-RJP工法在J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖中成樁1.1m，基本成型，樁徑未達到設計要求（2m～2.2m），加固體夾泥和碎石較多，從抗壓強度和抗滲系數上都達到設計指標。

（2）成樁地層：J3l-2強風化安山質凝灰巖、安山巖

此成樁地層為J3l-1強風化安山質凝灰巖、安山巖，現場開挖暴露的S-RJP工法樁體見圖3.3。

S-RJP工法在該土層中成樁1.3m（如圖3.3），但樁體中夾巖石顆粒較多，水泥土含量較少，高壓噴射介質存在與巖層縫隙中，水泥漿與加固范圍內的巖石顆粒形成整體。因夾雜顆粒較多，該地層條件下的樁體未進行取芯檢測。

3.4 MJS工法

（1）成樁地層：J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖

此成樁地層為J3l-1全風化安山質凝灰巖、安山巖，其MJS工法主要技術參數與成樁取芯檢測結果見表3.3，現場開挖暴露的MJS工法樁體見圖3.4。

（2）成樁地層：J3l-2強風化安山質凝灰巖、安山巖

此成樁地層為J3l-1強風化安山質凝灰巖、安山巖，其MJS工法主要技術參數與成樁取芯檢測結果見表3.4，現場開挖暴露的MJS工法樁體見圖3.5。

4 結語

從成樁效果與地質條件對照發現，成樁效果與前期預判效果相差很大，說明對于不熟悉的復雜地層條件，施工前的試樁施工很有必要。雙高壓旋噴、S-RJP工法、MJS工法對于南京大部分土層適應，對堅硬土層MJS工法表現優越。在比較堅硬的土層中進行施工，影響噴射流功率的參數如壓力、流量、氣量等要達到一定數值，應該盡量選擇大的，以確保對于土體的切削能力，保證成樁直徑。在南京巖性地層施工旋噴樁是完全可行的，對施工工藝和參數應該慎重選擇，工程施工前應做試樁以確定成樁直徑，為施工設計做指導。

G322

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1007-6344（2015）10-0021-02