高速公路行車速度快,交通流量大,與一般公路相比,對路基路面的要求更高,不僅要求路堤穩(wěn)定,而且對工后沉降有較高要求,特別是要控制工后不均勻沉降量。然而高速公路常常需要穿越軟土地段,并因工后不均勻沉降而造成“橋頭跳車”現(xiàn)象。高壓旋噴樁具有加固體強度高、加固質(zhì)量均勻、加固體形狀可控的特點,所以在結(jié)構(gòu)物兩側(cè)施工中可以采用高壓旋噴樁進行地基加固來消除橋頭跳車的隱患。
????1?高壓旋噴注漿技術(shù)簡介
高壓旋噴注漿法一般用工程鉆機鉆至設(shè)計深度后,用高壓泥漿泵等發(fā)生裝置,通過安裝在鉆桿機端的特殊噴嘴,向周圍土體噴射化學(xué)漿液(常用水泥漿液),同時鉆桿以一定的速度徐徐提升,高壓射流破壞了附近的土體結(jié)構(gòu),并強制與化學(xué)漿液混合,在地基中硬化成直徑均勻的圓柱體。也可根據(jù)工程需要調(diào)整提升速度,變化噴射壓力,或變換噴嘴的直徑,從而改變流量,使固結(jié)體成為所需要的設(shè)計形狀。
1.1?加固機理
高壓旋噴法加固地基機理主要體現(xiàn)三方面:高壓旋噴流切割破壞土體作用,噴流以脈沖形式?jīng)_擊土體,使土體結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞;混合攪拌作用,鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過程中,在噴射流后面形成空隙,在噴射壓力作用下,迫使土粒向與噴嘴移動相反的方向(即阻力小的方向)移動,與漿液攪拌混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固結(jié)體;壓密作用,高壓噴射流在切割破碎土體的過程中,在破碎帶邊緣還有剩余壓力,這種壓力對土層有壓密作用。
1.2?高壓旋噴樁工藝的適用范圍及特點
高壓旋噴注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉性土,黃土、砂土、人工填土等。既可用于既有建筑的地基處理(如工業(yè)廠房基礎(chǔ)加固、原有橋臺基礎(chǔ)加固、樓房基礎(chǔ)加固糾偏等),也可用于新建建筑的地基處理。高壓旋噴樁具有工藝簡單,地基加固見效快,耐久性好,施工工期短等特點。
2?工程概況:
唐曹高速位于唐山南部沿海地帶,大部分地區(qū)為沖淤積平原。區(qū)內(nèi)地形北高南低,由西向東南傾斜,地形比較平緩,稍有起伏,地面海拔高程在1~10m之間。整個路線處于第四系沉積物覆蓋區(qū),地層土系主要為淤泥質(zhì)粘土、粘土、細砂。在樁基礎(chǔ)兩側(cè)軟土及軟弱土埋深≥15m及軟土及軟弱土埋深≥10m間夾有薄層中密狀態(tài)砂土,采用高壓旋噴樁進行加固處置。
設(shè)計標準:高壓旋噴樁按正三角形布置,樁直徑0.6m,樁間距1.6~2.0m,樁間距按由密到疏進行漸變;水灰比1:1。樁體?28天無側(cè)限抗壓強度不低于3MPa,90天單樁承載力不小于300kN,單位復(fù)合地基承載力不小于130KPa,140KPa,150?KPa(對應(yīng)于樁間距2.0m、1.8m、1.6m)。