富水砂卵石地层超高压旋喷桩施工技术研究
任 军1，范长春2，李 博3，*
【摘 要】超高压旋喷桩以其优异的地基加固效果和挡土挡水性能被深基坑工程广泛使用，而该技术在富水砂卵石地层中的桩体质量及桩间咬合程度均较难控制。通过现场试验的方法，对高压旋喷桩在富水砂卵石地层中的加固效果进行验证。结果表明：超高压旋喷注浆技术基本实现了不同土层的有效土层置换加固；在合理布置旋喷桩间距的前提下，各土层中均可形成密实的咬合体；在粉细砂及粉质黏土等细颗粒土层中，加固直径可以达到2m以上；在富水砂卵石地层中，加固直径可达1.9m。根据试验结果，提出了适用于富水砂卵石地层中的高压旋喷桩施工参数建议值。 【期刊名称】现代交通技术 【年(卷),期】2019(016)002 【总页数】5
【关键词】砂卵石层；超高压；旋喷桩施工；注浆 采用日期：2018-09-10
基金项目：住房城乡建设部科学技术项目计划(2016-k4-056)
随着技术水平和机械设备的发展，超高压旋喷注浆加固技术已相对成熟，其在地基加固方面取得了良好的应用效果。胡奇凡等在北京某工程基坑中的富水密实卵石地层中开展超高压旋喷注浆法加固现场试验，证明了超高压旋喷注浆技术在超深富水卵砾石地层中的适用性[1]；徐中圣通过试验探索了超高压旋喷注浆加固技术在富水卵砾石地层中进行地层加固和止水加固的可行性[2]；胡欣等介绍了某地区超深高压旋喷桩隔断第一承压含水层的现场试验情况,并对深达
29m的广东富力大厦基坑进行了降水设计[3]；顾红伟等通过研究发现，江苏沿海高速公路连盐段的软土路基采用超高压旋喷注浆加固技术处理后，其沉降仅为2.6cm，并且节约了大量的工程成本[4]；唐君等结合实践，验证了超高压旋喷注浆加固技术在基坑支护方面发挥着重要的作用，如某基坑采用了高压旋喷桩内插H型钢技术，既减少了泥炭土的流失，又满足了基坑支护结构的承载力要求，保证了二次开挖过程中基坑及临近建筑物的安全[5]；胡晓虎等结合日本京都高速公路1号线应用实例，论证了超高压喷射桩加固技术在该项目中取得了有效的隔水和加固效果[6]；黄性朋以天津滨海轨道交通Z4线文化中心站碎石地层为例，论证了采用超高压喷射桩加固技术与高压旋喷注浆加固技术组合施工，可使其桩身强度及抗渗能力均满足工程要求[7]。本文结合北京地铁8号线永定门外站富水砂卵石地层中超高压旋喷桩施工实例，对其桩径、桩身强度以及抗渗性能进行研究，为类似地层的RJP旋喷桩施工提供经验及参考。
1 工程概况
北京地铁8号线永定门外站为地铁8号线与地铁14号线的换乘车站，位于永定门外大街西侧辅道与人行道下方，在永定门外大街与京沪铁路的立交路口南部，且沿永定门外大街呈南北向布置。车站北端为在建的M14永定门外站和地下过街通道，南端为安乐林路与永定门外大街交叉路口。周边交通繁忙，距离南侧最近的居民住宅楼约150m。
永定门外站初步止水施工采取“连续墙止水+注浆封底+坑内控制井”的方案。注浆封底区域位于富水卵砂砾石地层，施工控制难度大。车站底板主要位于粉质黏土⑥层以及卵石⑦层上，注浆封底区域位于车站底板下方的卵石⑨层和粉细砂⑨3层，该地层含水量高、透水性好，地下水流速大，浆液凝固速度慢，
其中，卵石⑦、⑨层重型动力触探值分别为115和136，常规旋喷工艺难以保证桩体强度以及咬合效果。其施工区域地层条件如表1所示，地质纵剖面如图1所示。
2 RJP超高压旋喷桩施工
2.1 工作原理
高压喷射注浆利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，采用高压设备使水、空气及浆液成为高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，使土体与浆液搅拌混合，浆液凝固后在土体中形成固结体，从而提高土体强度，减小土体的渗透系数，达到地层加固和注浆止水的目的。超高压旋喷注浆工作原理如图2所示。 2.2 工艺流程
针对本工程地质条件，采用风动液压钻机配偏心式冲击器冲击跟管钻进。钻孔达到设计深度后，将钻杆提出，向孔内灌入膨润土泥浆护壁，再拔除钢套管。钻杆下至设计标高后(喷嘴部位)，开始喷浆，喷浆时采用双高压喷射，为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，须在原位置旋转5min以上，待孔口冒浆正常后再开始旋喷提升。开启高压喷射泵后，由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，应先达到预定的喷射压力，喷浆后再逐渐提升旋喷管，钻杆的旋转和提升应连续进行。成桩后进行废浆处理(清洗)并将桩机移位。钻机施工流程如图3所示。
高压旋喷工艺可实现垂直、倾斜施工，从而对大深度地基进行改良，最大深度达60m，且成桩桩径大、质量好。高压旋喷施工过程中，可随时改变旋喷参数来控制固结体的大小，大大提高了工程质量。高压旋喷工艺通过两次切削土体，
富水砂卵石地层超高压旋喷桩施工技术研究
