时间：2022-05-20 17:38:48
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高压旋喷桩施工总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
随着建筑行业和建筑施工技术的发展，基坑工程开挖的深度和面积也不断增加，这给基坑工程的施工技术带来了更高的要求，特别是在基坑防渗止水的要求更为严格，因此，越来越多的新技术得以应用。而高压旋喷桩是利用高压把浆液从喷嘴喷射出来，冲击破坏土层，浆液和土充分搅拌混合，形成一个由圆盘状混合物连续堆积的柱体，通过旋喷桩和护坡桩之间相互搭接，形成一道连续的止水帷幕，来隔断地下水进入施工区域，保证基础施工的顺利进行。为更好的应用该技术，下面，就结合工程实例，对高压旋喷桩的施工技术进行探讨。
1 工程概况
某建筑工程，主建筑基坑开挖深度12.54m。副建筑基坑开挖深度11.32m，裙楼基坑开挖深度9.45m。基坑总开挖周长约458m，开挖面积约12472.2㎡。
2 地质条件
场地自上而下依次划分为：①人工填土层（Qml）本层以素填土为主，灰色、灰褐色、灰黄色等为主，主要由组成物为人工堆填粘性土以及砂粒等，欠压实～稍压实，堆填砂结构较松散。②种植土层（Qpd）灰褐色、黄色等为主，主要组成物为粘性土、粉细砂及植物根系。③第四系冲积层（Qal）该层按土质。④第四系残积层（Qel）本层分布不广泛，为燕山三期（rs2（3））花岗岩风化残积而成，主要为砂质粘性土、砾质粘性土，浅黄间紫灰白色，黄褐色、灰褐色，湿，硬塑状为主，局部可塑状，由粘粒、粉粒组成，含5～25%的石英质砂砾，大小多为2～3mm。
3 施工方案
3.1 方案设计
设计采用1.3m/1.4m间距灌注桩结合φ600mm单管高压旋喷桩止水，理论上会在每个灌注桩之间形成渗漏通道。应采用喷射半径较大的双管或三管高压注浆方式。考虑到淤泥质粉质黏土层，双管高喷注浆方式应作为首选。
由于设计钻孔灌注桩与旋喷桩桩顶高程均在地下4.0～5.0m，旋喷桩施工时施工面仍不具备开挖条件，导致旋喷桩施工必须完全依靠坐标定位于灌注桩之间，极易出现偏差。通过开挖后的检查，灌注桩与旋喷桩桩位均有不同程度的偏差出现，增加了止水盲区的出现。旋喷桩施工应在开挖到灌注桩桩头位置后进行，既保证了钻孔位置的准确，减小了遇到地下障碍物的情况，也使钻孔垂直度更加有保障，后期增补的三管高压摆喷墙便是如此。
3.2 优化方案
虽然目前基坑防渗已达到预期目的，但由于重复施工增加了施工费用。结合原设计及后期处理方案，并考虑到工程造价等因素，总结出另一止水帷幕设计方案：高压喷射注浆方式采用双管摆喷，形成最小400mm厚的防渗墙。具体布置如图1所示。
3.3 支护方案
采用复合式支护结构，其中，在标高－6.0m以上采用土钉墙作为支护结构，在标高－6.0m以下采用钻孔灌注桩（桩间加单管高压旋喷桩）预应力锚杆（锚）作为支护结构。钻孔灌注桩间距1.3m/1.4m，高压旋喷桩设计桩径60cm。灌注桩轴心向基坑外偏移15cm，作为高压旋喷桩轴心。
4 施工难点
尽管在施工前期做了大量的准备工作，全程采用全站仪跟踪测量放样，但仍遇到以下施工难题。
1）地下障碍物较多
在施工过程中发现地下有较大的片石和早期建筑的混凝土梁，给钻孔造成很大困难。当障碍物较浅时，采用先开挖回填后再施工的办法；当障碍物较深时，采用金刚石钻头穿过障碍物，在喷浆时在障碍物附近复喷两次，尽量保证其周围土体防渗能力，如图3所示。
2）混凝土灌注桩“大肚子”现象严重
由于混凝土灌注桩施工工程中同样存在受地下障碍物影响的问题，钻孔完成后很容易在障碍物附近形成一定体积的塌孔，以致在混凝土灌注过程中造成超方而形成混凝土大肚子。由于大肚子混凝土一般都体积较大且有一定深度，当出现大肚子混凝土在旋喷桩桩位时，不可简单采用穿过的办法施工。一般采用将旋喷桩桩位向基坑外侧偏移，并增补1根旋喷桩的方法施工（见图2）。从而避开“大肚子”混凝土，可以保证旋喷桩的止水效果。
5 单管高压旋喷桩施工
5.1 施工试验
为保证施工质量，合理选定施工参数。正式开工前，根据不同的施工参数做3根试验桩，喷至地面，待终凝3d后外开观察桩体质量。具体施工参数如表1所示。
5.2 施工参数
根据桩体质量，最终选定如下施工参数：①旋喷压力27～29MPa；②浆液密度1.42kg/L（换算水灰比1.25∶1）；③提升速度19cm/min。
5.3 施工工艺
旋喷桩施工采用钻喷分离施工工艺，采用地质钻机钻孔，高喷台车连续喷浆。施工流程：孔位布置钻孔制浆喷射作业空孔回灌。
6 灌后检查存在的问题及处理
6.1 检查情况
开挖前根据抽水试验，坑内井平均降深约4m，测得整个基坑（开挖周长560m）渗漏达500m3/h。
6.2 渗水原因
由于设计灌注桩间距多为40cm，旋喷桩与灌注桩理论搭接只有8～9cm，且基岩普遍深达21～22m，即使不考虑受钻孔灌注桩垂直度以及地下障碍物等多方面因素影响，高喷钻孔按照规范1%严格控制垂直度，仍在8～9m以下就会出现封堵缺口，造成每个灌注桩间均有渗漏通道。
6.3 处理方法
由于基坑开挖较深，最深处接近挖到基岩，现只是降4m左右水深，渗水达到500m3/h。且周边环境基本不允许坑外降水。如不进一步采取防渗措施，基坑无法开挖。为了使基坑顺利开挖，建议在冠梁外侧5cm、两钻孔灌注桩中间增设1个三管高压摆喷浆孔，进行三管高压摆喷灌浆并与两侧钻孔灌注桩相接，底部插入基岩50cm，上部到18.6m高程（冠梁底部），形成一道厚度不小于20cm的高喷防渗墙，如图2所示。
施工中将所有灌注桩均用反铲挖出1m左右，准确找出灌注桩实际桩间中点，放出高喷孔孔位，施工中严格按照施工参数进行三管摆喷灌浆施工。
6.4 处理效果
整个基坑大面开挖深13.2～15.5m，最深处达21m（挖到基岩），整个开挖暴露面地下水位以下无一处渗水，整个基坑开挖结束，坑内最多只起用5～6台80m3/h深井泵断续抽水，开创了南昌地区深基坑不用坑外降水的先例。
7 结语
实践证明，高压旋喷桩是一种经济有效的防渗止水技术，切实保证了基坑施工进度和质量。通过本工程的成功应用，在一定程度上拓展了高压旋喷桩的应用前景，为今后类似工程的施工有一定的借鉴作用。
参考文献
关键词 引水洞 围岩 水平旋喷 管棚
1 引言
新疆克州布仑口—公格尔水电站工程工程位于新疆克尔柯孜自治州阿克陶县境内的盖孜河上，是一项具有灌溉、发电、防洪和改善生态等综合利用效益的大（2）型水电站工程，水库正常蓄水位 3290.00m，总库容 7.02 亿 m3 ，正常蓄水位下库容 5.267 亿 m 3，死水位 3280.00m，最大坝高 35m，其电站装机容量 200MW，保证出力 69.8MW，多年平均有效发电量 6.73 亿 kW·h。布仑口-公格尔水电站工程为引水式电站，其中引水隧洞平洞段长达17.4km，隧洞穿越山体地质复杂，山体顶部常年积雪，隧洞围岩出水量较大，且因自然条件约束，地质勘查资料不足，地质预报性差，较容易发生塌方。为此，经参建各方讨论、协商和进行方案比选，采用水平旋喷施工技术对部分极破碎洞段进行加固，并在施工过程中对技术方案进行改进，取得了良好的效果。
2 水工隧洞破碎洞段概况及特点
布仑口-公格尔水电站工程发电引水洞为开挖直径4.6m圆形隧洞，采用水平旋喷施工技术进行塌方处理和开挖的洞段位于发电引水洞发9+412.5m～发9+464m洞段，属6#支洞施工区上游，Ⅳ号冲沟边缘（Ⅳ号冲沟图示桩号范围为发9+343m～发9+215m，根据前期钻孔资料，沟底距隧洞约26m）。隧洞开挖施工至发9+460.1m时，围岩由Ⅲ类突变为Ⅴ类，引发大规模塌方，塌方呈现以下特点：
（1）塌方处出水量大，围岩泥化严重，塌方后掌子面拱顶流出大量泥石流状塌方体，并迅速填充洞身达10m长；
（2）根据地质资料判断，隧洞塌方掌子面前方洞段围岩可能与冲沟底部物质一致，冲沟水量丰富，冲沟渗水会从塌方处流出，开挖中极易引起涌水、流泥流沙等现象，对洞室稳定和开挖工作极为不利；
（3）洞径小（D=4.6m），隧洞深（塌方面距支洞口达800m），难以投入大量设备快速进行塌方处理。
3 前期塌方处理情况和原因分析
塌方初期，采取了多种方案进行处理，但效果均不理想：
（1）塌方刚发生时（发9+460.1m），施工单位立即进行了清渣处理，针对出水量大的特别，采用掺10%水玻璃超前灌浆、6m长φ42小导管超前支护、I18钢拱架C25混凝土喷护的处理方案，初期取得一定的效果，但支护完成11榀拱架后（塌方掌子面过5m），塌方再次发生，前方8榀拱架尽毁，初步分析塌方原因为拱顶松散体逐步加大拱架负荷所致。
（2）二次进行塌方处理时，首先对拱顶及围岩两侧进行固结灌浆处理，稳固已支护完成的拱架，之后进行超前灌浆处理，并加大超前小导管的数量，但因出水量大，掌子面流泥流沙严重，超前灌浆和支护效果不明显，期间仍发生3次大规模塌方，进度十分缓慢，两个月进完成26m，工期远达不到发电工期目标要求。
根据塌方体及掌子面围岩情况分析，发电引水洞 6#支洞施工区上游正处于Ⅳ号冲沟下游边缘，该冲沟长约128m，垂直埋深约153m，其中砂砾层厚约128m，砂砾层下部岩性为云母石英片岩夹绿泥石片岩，拱顶呈线～股状渗水，以被挤压破碎，围岩泥化严重，岩体在地下水浸泡下呈散体结构，具流动性，再加上受发9+434.096处大规模塌方影响，围岩无自承能力，拱架荷载逐日增加，故导致塌方频繁。因此，必须考虑采取其它更为有效的施工方案，保证开挖洞室的质量，加快开挖进度。
4 水平旋喷施工技术的应用
隧洞需穿越流泥流沙地质段，必须尽量保证围岩的整体性，故应先解决好地下水问题，不能在开挖过程中出现严重涌水、流泥流沙现象，根据掌子面出水及实际地质情况，在隧洞拱部180°范围内施作水平高压旋喷桩进行拱顶围岩加固，形成止水壳体，起到阻水、阻沙作用。水平高压旋喷桩采用水平定向钻机打设水平孔，钻进至设计深度后，拨出钻杆，且同时通过水平钻机钻杆、喷嘴以大于35MPa的压力把配制好的浆液喷射到土体内， 借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速（15～30cm/min）徐徐外拔，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后形成直径比较均匀，具有一定强度（0.5～8.0Mpa）的桩体，从而使地层得到加固，当旋喷桩相互咬接后，便以同心圆形式在隧洞拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体， 水平旋喷桩具有梁效应和土体改良加强效应，能够起到防流沙、抗滑移、防渗透的作用，保证隧洞掘进安全。
4.1 水平高压旋喷桩设计参数
根据施工段实际地质情况，水平高压旋喷桩加固施工采用多循环完成。
（1）第一循环
水平高压旋喷桩施工需有足够宽度和高度的工作室，故第一环是为下一环开挖工作室做准备，参数为：① 水平旋喷桩桩径为 500mm，桩长16m，桩数23根；② 水平旋喷桩桩中心间距为350mm，相邻两根桩相互咬合80mm；③ 水平旋喷桩入孔在初期支护下方100mm处；④ 水平旋喷桩外插角为12～15%。
布桩断面图如图4-1，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。
（2）第二循环
第一循环旋喷桩完成后，待开挖6m后，外扩50cm，便于第二循施工。第二循环施工参数为：① 水平旋喷桩桩径为 500mm，桩长30m，桩数29；②水平旋喷桩桩中心间距为350mm，相邻两根桩相互咬合150mm；③ 水平旋喷桩中心距离开挖线向上30cm；④ 水平旋喷外插角在1～3%。
布孔图如图4-2，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。
图4-1 第一循环水平高压旋喷桩布置图 图4-2 第二循环水平高压旋喷桩布置图
（3）后续循环
第三循环旋喷桩与第二循环搭接3m，参数为：① 水平旋喷桩桩径为 500mm，桩长15m，桩数23根；② 水平旋喷桩桩中心间距为350mm，相邻两根桩末端相互咬合80mm；③水平旋喷桩入孔在初支下方100mm处；④ 水平旋喷桩外插角为13～15%。
布孔如下图4-3，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。
图4-3 第三循环水平高压旋喷桩布置图
第四循环旋喷桩和第三循环搭接3m，布孔及参数和第三循环一样。最后一循环旋喷桩长24m。
循环间搭接如下图4-4，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。
图4-4 水平高压旋喷桩循环搭接图
4.2 主要技术要求
（1）施工误差其精度控制在±3‰范围内。
（2）为确保相邻旋喷桩的相互咬合，应控制各桩的方位角，方位角误差控制在±2‰范围内，曲线及咬合曲线段由技术部门现场确定。
（3）成桩后桩体必须满足强度要求，桩体应确保连续，均匀达到阻水效果。
（4）水平旋喷桩应严格按照设计桩位、桩径、桩长和桩数施工；
（5）对每根桩从钻孔至成桩做以下记录：施工日期、开钻时间、结束时间、旋喷压力、旋喷提升速度、桩长、注浆量。
（6）施工前，现场应先进行两根成桩试验，通过试验桩掌握钻进速度、拔钻速度、旋喷速度、喷浆压力、单位时间喷浆量等技术参数，确定旋喷的均匀性，确定最佳施工参数和最佳施工工艺。
（7）桩体施工过程要连续，不能间断，防止出现断桩，短桩现象的发生。如因机械故障或其它原因停机在30～120分钟的，应重复旋喷1m，超过2小时的，按断桩处理，应重新钻桩。
（8）在隧洞开挖前，于掌子面前方构筑拱形刚性体，减轻传到掌子面和支护上的荷载，控制开挖引起的变形。
（9）采用了专门的机械设备和高压喷射装置，能有效控制喷射压力，使桩体强度能够满足设计要求。
4.3 实施效果及改进方案
水平高压旋喷桩施工严格按照设计参数、技术要求和施工工艺流程进行施工。设备进场、测量放样、钻机安装、对孔位、制定浆液、安装钻头等准备工作完成后，开展钻进工作，按工艺流程要求进行高压喷浆，喷浆至孔口掌子面1.0m时，停止喷浆、封孔，及时清洗管道及设备、钻机移位进行下一孔桩钻进。钻机移到下一孔位开钻前，核查相邻桩的成桩时间，后施工的桩必须在相邻桩成桩时间超过初凝时间后，前一根桩浆液达到一定强度时才能开钻，确保相邻桩相互咬合。
第一循环孔桩为第二循环开挖工作室的支护，实施完成后阻水效果明显，且上部围岩有一定的自稳性，按“短进尺、强支护”方式掘进，过程中无断桩、塌方情况，开挖成洞成功，进尺8m，耗时20天。
第二循环所处洞段围岩被挤压破碎，泥化严重，孔桩实施完成后，按“短进尺、强支护”方式掘进，掘进过程中，虽阻水效果较好，但仍监测到拱架变形严重，现场根据监测情况立即调整方案，增加Ф133大管棚注浆超前预加固，隔桩孔布置，之后再掘进时，拱架变形得到了控制，第二循环得以顺利完成，进尺25m，耗时60天。
第三循环、第四循环在分析围岩情况和第二循环方案实施经验的基础上，先采用Ф133大管棚注浆超前预加固，后水平高压旋喷灌浆预加固方案，管棚与水平旋喷桩隔桩孔布置。按此调整方案预加固完成后，按“短进尺、强支护”方式掘进，拱架未发现明显变形，开挖得以顺利进行，进尺20m，耗时20天。
【关键词】旋喷桩；钻机；浆液
高压旋喷桩是指用钻机等施工设备将注浆管底部侧面的喷嘴送入预定深度后，用高压泥浆泵将高压浆液自喷嘴射出以破坏土体，同时借助浆管的旋转和提升力将浆液与下落土体拌合，经过一定时间后拌合物凝固而形成圆柱状的固结体与周围土体共同承受后期荷载。
一、旋喷桩作用机理
高压旋喷桩是利用钻机将携带喷嘴的注浆管钻至土层内预定深度，后通过高压设备将预先配置好的浆液射入土体内，呈脉动状的具有高能量、高速度的喷射流导致土体颗粒从土体内剥落，剥落后的土体内粒径较小的土粒将随浆液浮至水面，而大部分土粒则在浆液的冲击力和离心力作用下充分与浆液混合及重新排列，最终在钻杆周围形成圆孔型柱体，同时随时间延长其强度逐步升高，其加固机理为喷射流所产生的切割力将周围土体破坏，且以脉冲形式存在的喷射流对土体形成冲击并破坏原结构而形成空洞，在钻杆旋转和提升过程中在喷射流后方将形成空隙，土体颗粒在喷射力的作用下沿喷嘴反向与混合液形成凝结体。
二、高压旋喷桩工艺流程
正式施工前应先用水准仪测量施工现场标高，并应根据设计桩顶和桩底标高来计算桩体的入土深度，该深度值应精确至100mm范围内；桩机进场后应进行对中，应先结合施工现场场地标高进行深度调整，钻头的调整应控制其精度在±10mm范围内，之后应根据试桩过程中所确定的成桩水泥用量和清水用量进行拌合，在后期正式施工中应充分结合给定的参数进行，刚开始时应采用空挡施工且该部分低压注水，当钻机钻进深度至桩底标高以上80～100cm范围内则应启动高压注浆泵在高压状态下向钻孔内注水，在注水过程中应继续旋转下沉；钻机钻至桩底设计标高以上0.5m则应停止注水而改换注入高压浆体，当钻至设计深度则应停止钻进并提升钻机，提升过程中钻杆应连续旋转并喷浆，当钻机提升至桩顶设计标高以下80cm部位则应反复旋转下沉，其下沉深度一般控制在6～8m范围内，待重复下沉后则应实施旋转提升，下沉施工中送浆压力控制在4～6MPa，提升过程中送浆压力则应控制在22～24MPa范围内，待重复旋喷搅拌完成后则应用施工中返回的纯水泥浆对上一根桩进行回灌。
三、桩体质量检测
（1）钻孔取芯。成桩后桩体龄期达到28d则可采取钻孔取芯以鉴别、判断桩体桩长、桩体完整性及水泥掺加量，并可同时检测桩体是否存在夹泥现象，并将钻探取芯试块制作为标准试块并通过室内无侧限抗压强度试验来判断桩体强度等参数，在钻孔取芯时应在距离桩中心10～15cm部位进行。（2）开挖检查。在成桩龄期不低于7d或更长时间桩体强度达到一定值后方可进行开挖检查，在开挖过程中应将桩体全部暴露以便于对桩体的垂直度、桩径及桩体强度进行直接检查。（3）承载力试验。成桩龄期满足28d后方可对其进行承载力试验以保证桩体强度能满足要求，该试验一般通过符合地基荷载试验和单桩荷载试验共同进行的竖向承载力试验来检测，试验时应控制试验桩的总根数不少于成桩总根数的0.5～1%，同时应不少于3颗。
四、质量控制要点
在钻头下沉前应进行试喷检查以防喷嘴堵塞，开钻前应先将钻机调平，调平过程中应保证机架两侧悬挂的垂线平行于机架为准，并在施工过程中应对刚刚施工成的桩体回浆以免因浆液析水而导致桩头部位产生不同程度的收缩，并且在回浆过程中应采用水泥浆或水泥含量较高的冒浆给予回灌，回灌前应避免杂物等进入桩体；在成桩过程中每次开机前应将深度指针归零以控制钻进深度的准确性，施工后应控制桩端进入持力层深度不小于2m，在成桩钻进过程中接近持力层时应随时观察钻孔的出渣状况来验证是否进入持力层，具体可通过观察电流值来控制，钻机过程中一旦出现电流值猛增且稳定在某个数值范围则说明其已经进入持力层。
高压旋喷桩施工工艺可在较为狭小的施工场地内完成施工，并可任意调整成桩方向、长度及大小等施工参数，并且其成桩形状及强度可人为控制，因而其在现代地基处理中应用越来越广泛，但在施工中应严格控制施工工艺方可保证成桩质量，达到其预期效果。
参 考 文 献
[1]余暄平．国内外高压旋喷技术的发展现状与趋势[J]．城市道桥与防洪．2006（4）：185～189
关 键 词:
干燥粉细砂层 隧道施工水平旋喷桩
隧道工程与其它工程相比，其隐蔽性强，地质条件和周围环境的不确定性更加突出，随着我国交通事业发展，隧道特殊地质情况出现更加多元化，近年来干燥粉细砂层地层（相似于风积沙地质）在隧道施工中出现，其结构松散，强度低，颗粒细，给隧道施工带来很大困难。目前，我国干燥粉细砂层地质隧道工程实例少，施工技术与方法还不完善。水平旋喷预支护施工技术是在常规旋喷注浆技术基础上发展起来的一种新的施工技术。水平旋喷在国外已成功地应用于各种软弱不良地层的预支护中，但在我国尚属罕见。采用TGD―50型水平钻孔旋喷机及与其配套的YZB―32型液压注浆泵，进水平旋喷桩超前预支护的施工。
根据水平旋喷机的使用机理，针对干燥粉细砂层地质的特点，进行了多次工艺试验，掌握了水平旋喷在干燥粉细砂层地层中的操作要领、注浆压力、固结体直径、浆液自止浆及旋喷桩施工精度等一系列技术参数，取得了水平旋喷固结体周围砂体物理力学性质的变化数据。取得了良好的支护效果。
1. 工程概况
上白隧道设计为单洞双线隧道，线间距5米，全长1717m。隧道位于直线上，隧道内设单面坡，自进口至出口为14.5‰的上坡，隧道最大埋深126m。隧道穿越地层为第三系坡、洪积新黄土、细砂、中砂层，冲洪积新黄土，第四洪积老黄土层、粉细砂。根据最新设计地质资料揭示，全隧约1400余米穿越干燥粉细砂层，安全风险高，施工难度极大。
2. 施工中出现的问题及方案论证
2.1 施工中出现的问题
自2010年10月底拱顶开始出现砂层，随着掌子面的开挖掘进，砂层厚度不断扩大。目前已经覆盖断面上台阶及拱顶以上不少于6m范围。期间按照密排小导管注改性水玻璃的施工措施掘进了近100m后，随着砂层范围的扩大，流砂现象越来越严重，造成初期支护背后存在较大体积的空腔。施工中采取每开挖2～3拱架既注浆回填一次的处理措施，仍然无法对空腔完全回填灌满。最终导致1月27日发生初期支护沉降大变形（平均拱顶下沉47cm，最大下沉68cm），16m范围需做换拱处理。另外该段落地表发生开裂塌陷现象，埋深67m。初期制定的换拱方案为对变形地段先采用钢架临时加固后，对初期支护背后扰动后砂层进行注浆胶结加固。注水泥水玻璃双液浆200m3。但在开挖过程中发现仍然存在漏砂现象(浆液对砂层固结效果不明显)。
2.2 方案论证
由于粉细砂地层可注性较差，针对干性粉细砂层必须做好防漏、防涌、防沉降等工作，防止施工过程中出现漏砂、涌砂、大量沉降现象。通过专家论证、比选及现场试验决定；一是在粉沙地层采用高压水平旋喷桩超前支护为主，超前小导管注浆配合施工，保证支护效果；二是减小上台阶高度，并采取CRD工法或设置临时仰拱台阶法施工，防止结构过量沉降；三是为减少前方土体滑移引起工作面滑塌，加剧结构变形失稳及沉降，掌子面亦设置水平旋喷桩三根。
3. 高压水平旋喷桩施工工艺
3．1 水平旋喷桩加固机理
水平旋喷桩是以高压泵为动力源，通过水平钻机钻杆，喷嘴把配置好的喷浆液射到土体内，喷射流以巨大的能量将一定范围内的土体射穿，并在喷嘴作缓慢旋转和进退的同时切割土体，强制土颗粒与浆液搅拌混和，待浆液凝固后，便形成水平圆拄状水泥土固结体，即水平旋喷桩。当旋喷桩相互咬接后，便以同心圆形式在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体，起到了防漏沙等作用，保证了隧道施工安全。
3．2 高压水平旋喷桩施工工艺
3．2．1施工准备
3．2．1.1设备进场（1）检查钻机运行是否正常。（2）高压注浆泵运行是否正常，高压注浆管路是否畅通，压力表是否正常。
3．2．1.2 测量放线定桩位，在隧道两侧测量放线定出两个同一里程点，隧道轴线，并在掌子面测量标出隧道开挖轮廓线，测量定出桩位，并编好每个桩号，用钢筋作好桩位标志。
3．2．1．3钻机安装。（1）平整工作平台，铺设轨道，安装立柱。场地要求平整，并挖设排水沟。（2）油泵、高压泵安装。要求场地平整，场地硬化，高压泵安装平稳，管路安装摆放整齐。
3．2．1．4 对孔位。设备安装好后，按技术交底调整钻机角度、方位，对准孔位，孔位误差控制在±50mm以内。
3．2．1．5 制定浆液。根据施工方案和技术交底要求的配比配制水泥浆，浆液搅拌必须均匀。在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
3．2．2钻进
高压水平旋喷桩施工工艺流程图
3．2．2．1 钻孔打设
为确保钻孔质量，首应先打设2―3个探孔，查明地层变化情况及地层对钻孔角度的影响，然后根据探孔情况确定旋喷桩钻孔的打设角度。1）检查确定孔口管安装牢固后，调整钻机，对好孔位；2）将旋喷钻头及第一根钻杆送入孔口管内；3）安装密封装置；4）打开循环液排出口（循环液采用膨润土、聚丙乙烯及火碱制作的泥浆）；5）开始钻进，进孔角度按探孔确定的角度开始钻进，直到钻至设计深度；6）通过观察循环液压力变化，检查喷嘴是否堵住。7）钻进过程中要保持循环液压力1.0―2.0MPa，防止在钻进过程中，砂石堵住喷嘴。
3．2．2．2 高压旋喷。1）进行高压喷浆前应检查高压注浆泵，查看泵压读数是否达到设计要求（35―40MPa），泵压达到设计要求时才能开始喷浆；2）喷浆前应检查；3）在孔底高压喷浆时应停留一定时间，然后再缓慢外拔钻杆，钻杆每外拔出0.6m，应回拖0.30m钻杆，同时高压喷浆；4）在高压喷浆时，应安排专人观察泵压变化，一旦发现泵压过低时应及时通知机台停止喷浆，查明原因后再恢复高压喷浆；5）当钻杆拔至孔口0.50m时停止注浆，关闭浆液通道，再缓慢拔出钻杆，进行封孔作业；6）每根高压旋喷钻杆拔出后应立即用清水高压冲洗干净，避免残留浆液凝固，避免下次旋喷时残留颗粒物堵喷嘴。7）喷浆参数：浆液要求水：水泥为1：1；注浆压力为35―40Mpa；8）旋喷注浆时应注意事项:（1）接、卸钻杆要快，并且要清洗接头位置，不得残留杂物，防止喷嘴堵住；（2）旋喷过程中循环液排出口要保持畅通，如因故堵死，应松开密封装置疏通返浆通道，保持正常返浆，返浆量应控制在规范规定的20%左右。
3．2．3 封孔。1）喷浆至孔口掌子面0.50m时，应停止喷浆；2）下孔口管最外端的密封装置，关闭循环液排出口；3）快速拔出钻杆和钻头，关闭大球阀；4）高压旋喷注浆完成后应在循环液排出口处安装压力表，然后用250泵补注浆，注浆压力控制在0.8-1.0MPa；5）补注浆完成48小时后方能下大球阀。
3．3 高压水平旋喷桩施工参数
第一环同上白隧道进口旋喷桩施工参数。水平旋喷桩布置在隧道拱部断面140度范围内（覆盖整个砂层），桩径600mm。桩间距为350mm，相邻桩相互咬合250mm，由于要外扩工作室，按大角度打设，设计角度为15%，长度为18m，核心土范围施工3根旋喷桩，用于顶住前方的涌砂，水平方向打设，长度为18m。
4. 总结
过施做水平旋喷桩超前支护，形成了较好的拱壳支护，在开挖过程中能过承受开挖线外沙土压力，保证了掘进安全。拱顶下沉及水平收敛急剧减少，满足了施工要求，水平旋喷桩预加固不仅能安全、顺利通过不良地质，而且进度亦能保证，TGD-50型水平旋喷机设计新颖，实现了液压升降，水平、倾斜和竖直旋喷作业；液压系统简单，操作维修方便，造价合理。针对此种地质，此方法安全、效率高、造价低等特点，尽管此工法还有待进一步完善，但无疑它是很有前途的。
参考文献
1.牟献友、谷攀。国内风积沙工程特性研究综述，内蒙古农业大学学报；自然科学版，2010，31。
关键词：三重管；高压旋喷桩；止水帷幕；
中图分类号： TU472 文献标识码： A 文章编号：
高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后（或引孔旋喷一体机），利用高压旋喷台车把安有水平喷嘴的注浆管下到设计标高，利用高压设备使喷嘴以一定的压力把浆液喷射出去，高压射流冲击切割土体，使一定范围内的土体结构破坏，浆液与土体搅拌混合固化，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩体，凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体，该工艺起到止水与土体加固的作用。
1桩孔测量定位
(1) 依据规划红线图，总平面图及桩位布置图等资料，测量放出控制点轴线，请业主及监理复测验收。
(2) 在不受施工影响的地方设置若干个永久性控制点及方向线，根据总平面布置图及桩位布置图建立测量控制网。
(3) 用经纬仪及水准仪测量定位，并经二次检测确认无误后方可确定旋喷孔位，并在孔位之上做上明显和稳定的标记。
2钻孔
先采用工程钻机引孔。钻孔直径和深度：钻孔时，其引孔口径为Φ110mm～Φ130mm，终孔直径不小于Φ91mm。终孔深度为设计要求深度以下500mm。引孔钻进时，原则上采用清水钻进，若出现垮孔，采用优质膨润土作为制浆用主要材料，新制泥浆配合比拟为：水750L，粘土650kg，碳酸钠6～8kg，如采用双重管引孔旋喷一体机，则引孔由旋喷台车自身完成。施工时，分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统，防止串浆、混浆。
3水泥浆液制备
（1）浆液和水泥材料：高喷灌浆采用32.5 普通硅酸盐水泥或复合水泥，浆液水灰比为1∶1～1.5∶1，水泥掺量为18％，采用高速搅拌机搅拌，纯拌合时间不少于1 min，且应连续制浆。
（2）浆液搅拌及浆液质量控制：选用ZJ-400型高速搅拌机，进行浆液搅拌，由送浆工对浆液浓度、密度、温度和时间等进行检测和记录，据此控制浆液质量。
4高压旋喷灌浆施工
（1）地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，为了直观检查高压系统的完好性以及是否能够满足使用要求，首先应进行地面试喷。
（2）开喷：喷管先至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水开喷。待各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既定的提升速度进行喷射灌浆。
（3）高喷灌浆保持全孔连续一次作业，作业中因拆卸喷射管而停顿后，重复高喷灌浆长度不小于0.3m。
（4）在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后即使处理。
（5）当孔内出现严重漏浆，拟采取以下措施进行处理：
A．降低喷射管提升速度或停止提升；
B．降低喷水压力、流量进行原地灌浆；
C．喷射水流中掺加速凝剂；
D．加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆；
E．向孔内冲填砂、土等堵漏材料。
（6）在高喷灌浆过程中，水泥用量根据现场土层情况确定，保证180～250kg/m。
（7）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。
（8）装、卸喷射管时，采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。
（9）高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为止。
（10）施工中如实记录高压旋喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。
5质量保证
(1) 设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。施工时应控制好高喷桩的标高。
(2) 保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。
(3) 高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。
(4) 高喷管下至距孔底0.5m时，应先启动浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底（开喷深度）后，再启动高压泵和空压机，各项参数达到要求后方可提升，提升速度控制在8～15cm/min。
(5)高压旋喷作业时各压力参数如下：三重管(浆压：0.2～3 Mpa,水压：20～30 Mpa,气压：0.4～0.7 Mpa),直径达到Φ1300mm的旋喷桩采用三重管，小于Φ1300mm的旋喷桩可采用双重管。
(6) 浆液配制必须严格按照配比均匀上料，经常检查测定浆液比重，并做好记录。
(7) 高喷作业中，必须注意观察水、气、浆（两重管为气、浆压）压力和流量达到设计要求，发现异常，要立即停止提升，查明原因，及时处理。
(8) 分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。
(9) 因故停机（卸管或处理故障）时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.1～0.5 m处，重新开机作业，以避免回灌体出现新层。
(10) 遇到较硬地层时应降低提升速度，高喷参数达不到要求孔段应进行复喷。
(11) 采用两序施工（间隔一个）防止串孔。为确保回灌体强度，冒浆不得回收和利用。遇漏水孔段，应停止提升，继续注浆，冒浆后再提升；漏失严重时应采取堵漏措施，并做好记录。
(12) 高喷作业时，各岗位要明确分工，统一指挥，协调一致。
(13) 高喷结束后，要立即清洗管路设施。各种记录资料及时整理上报。
6总结
三重管法由于高压水与空气流共同作用下破碎土体，可在地基中造成较大的空隙，有利于浆液填充，当一面旋转、提升，一面喷射水、气、桨，利用小直径转孔旋喷成比孔大8～10倍的大直径固结体，可用于任何软弱土层，可控制加固范围，可旋喷成各种形状桩体并适用于原有建筑物的地基加固而不影响附近土体，虽然其强度较低，但却有较好的防水作用同时具有施工设备简单轻便，噪音和振动小，施工速度快，机械化程度高，成本低，用途广等优点。近年来在国内外日益得到广泛应用。
参考文献：
[1]谢洋斌.深层搅拌桩与高压旋喷桩组合帷幕的应用[J].山西建筑.2012年第8期
关键词: 竖井;防水帷幕;技术;应用
Abstract: Liuyang river tunnel 3 # shaft hole quaternary gravel stone loose bed is rich in groundwater, based on the waterproof curtain construction of vertical shaft as the research object, analyzes the function and principle of waterproof curtain construction, summarizes the waterproof construction technology key points, introduces the filling pile, jet grouting pile composite construction technology in construction of the waterproof curtain.
Key words: shaft; Waterproof curtain; Technology; application
中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1.工程概况
1.1工程简介
浏阳河隧道全长10115m，是武广客运专线的重点控制性工程，同时也是我国第一条穿越市区及河流的采用钻爆法施工的大断面浅埋隧道。全隧辅助坑道共设3个竖井、1个斜井。为施工方便，3个竖井均采用矩形断面型式，且位于线路正上方，竖井的内净空尺寸为8m×16.8m，中间设置中隔墙。其中3＃竖井处于DⅡK1568＋395里程处，井深51.03m，竖井井口设计为灌注桩—旋喷复合结构防水帷幕进行防水，井身施工采用逆筑法施工，坚持“竖向分层、随挖随支”的原则组织施工。
1.2.工程地质及水文地质条件
1.2.1地层岩性
地层依次为（见图1）。
⑴人工填土及粉质粘土，软～硬塑，厚1～2m；
⑵砂砾石层：粗砂土厚3～4m，粗细圆砾土，厚1～3m，为富含水层，且与浏阳河水具水力联系。埋深为地面以下5～8m的位置。
⑶下伏基岩为白垩系上统泥质粉砂岩、钙质粉砂岩，夹薄层石膏和泥灰岩，软硬不均，呈强～弱风化状，弱含基岩裂隙水。该层的主要特点是岩层较破碎易掉块，遇水易软化。
1.2.2水文地质条件
由勘察资料显示工程所在地区地下水类型主要有为第四系松散岩类孔隙水，与浏阳河具水力联系，丰水期浏阳河补给地下水，枯水期地下水向浏阳河排泄。根据测试，地表水及地下水一般对砼无腐蚀性，但局部地段受岩石夹含易溶盐矿物的影响，会对混凝土结构产生一定的腐蚀性。
2.竖井井身防水帷幕施工方案
2.1 总体施工方案及原则
3＃竖井井身范围第四系松散层厚约6～8m，其中第四系砂砾石层富含地下水且与浏阳河水具水力联系。为防止土体向井身位移及地下水、土颗粒涌向竖井而造成地表沉降过大或因井壁压力过大而造成井壁破坏，竖井井口围护结构设计采用复合型防水帷幕技术，采用钻孔灌注桩与高压喷射注浆（旋喷桩）相结合的复合支护结构，使两桩有效结合成成防水帷幕墙。
四周设置灌注桩共48根，桩径φ100cm；旋喷桩桩48根，桩径φ60cm，桩长均为8m（不含锁口梁高度），深入基岩2m，间距为130cm，钻孔桩高出设计标高30～50cm，钻孔桩底部位置施作Ф42mm锁脚锚管，间距1m(竖)×0.8m(横),纵向共3排，穿过钻孔桩桩心，向下俯角12°，尾端设置托板200mm×200mm×6mm与二衬钢筋焊连。
灌注桩起挡土和承载井身砌墙的竖向荷载，以及承担竖井侧壁的大部分土压力，在相邻灌注桩之间进行旋喷，其主要作用是防渗止水，同时分担部分侧压力。在浏阳河隧道3#竖井设计的防水帷幕见图2、图3。钻孔灌注桩与旋喷桩复合防水帷幕的顶部设置圈梁连成整体。
2.2旋喷桩特征与施工工艺
旋喷桩施工工艺为：使用工程钻机钻至预定深度后，用高压泥浆泵等发生装置以20MPa左右的压力，通过安装在钻杆机端的特殊 嘴，向周围土体喷射化学浆液(常用水泥浆液)，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，经过一定时间凝固，便在土中形成圆柱状的固结体。施工时可根据工程需要调整提升速度，变化喷射压力，或变换喷嘴的直径，而改变流量，使固结体成为所需要的设计形状。
旋喷法的主要特征是：防水帷幕结构，防水性能好，机具组配比较简单，适用范围广，施工简便，固结体形状可以控制，确保固结体强度，有较好的耐久性，材料源广，价额低廉，浆液集中，流失较少，施工速度快，并且支护结构占用场地小，管理相对方便。
2.2.1浆材选择
高压喷射注浆是靠高压液流的冲击力破坏土层并与土体混合成新的固结体。根据喷射工艺要求，浆液应具备以下特性：浆液具有良好的可喷性；有足够的稳定性；浆液中气体应少；能调整浆液的胶凝时间；有良好的力学性能；无毒、无臭；结石率高。目前，我国基本上采用以水泥浆为主剂，掺入少量外加剂的喷射方法。水灰比一般采用1∶1～1.5∶1。
2.2.2 注浆量计算
浆液量的计算方法有两种方法，即体积法和喷量法，在实际施工中取两者较大者作为设计喷浆量。（1）、体积法，见式（1—1）
（1—1）
式中 Q为需用浆量，D为旋喷体直径，为注浆管直径，为填充率（一般取值0.75~0.9）； 为旋喷长度,为未旋喷长度，为未旋喷范围土的填充率，为损失系数（一般取值0.1~0.2）。
（2）、喷量法，见式（1—2）
（1—2）
式中 Q为需用浆量，为提升速度，为喷射长度，为单位时间喷浆量，损失系数（一般取值0.1~0.2）。
浆液量求出后，根据设计的水灰比，就可以确定水泥和水的用量。
2.2.3施工机械配置
旋喷法施工的主要机具包括钻孔机械和喷射注浆设备通常归纳为两大类，即主要设备和辅助设备。为满足在加固防渗的实用程度及不同要求，可选用单重管旋喷法、二重管旋喷法、三重管或四重管旋喷法工艺。这里选用三重管工艺。
施工机械设备主要有：震动钻机、高压水泵、高压泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷射嘴、制浆机等；辅助设备有操纵控制系统、 高压管路系统(包括高压软管、旋转活接头、钻机、喷嘴、压差活门、材料储存输送系统及其它)。
2.2.4 旋喷桩的施工工艺
关键词：桥梁基础注浆加固工艺流程 技术要求
桥涵基础特别是天然地基上的浅基础，由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，应采取措施进行加固维稳。
1、注浆技术在桥台基础加固中的应用
注浆技术应用于桥涵地基加固，在公路工程建设中已被广泛应用，较常用方法是单一的高压旋喷，为了扩大浆液的注入范围，增强加固效果，越来越多地采用高压旋喷、静压注浆相结合方式，压浆方式有单管法、二重管法、三重管法和多重管，最常用方法是单管法和二重管法，单管法复合注浆是利用钻机把安装在注浆管(单管)底部侧面的特殊喷嘴，置人土层预定深度后，用高压泵等装置，以大于是20Mpa的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆的旋转和提升运动，使浆液与从土体中崩落下来的土搅拌混合。然后进行静压注浆，使浆液进一步扩散。浆液经过一定时间凝固，便在土中形成圆柱状固结体。二重管法复合注浆是使用双通道的二重注浆管，将二重注浆管钻到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20Mpa以上压力的喷液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7Mpa左右压力把压缩空气从外嘴中喷出。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升。然后以大于是0.3MPa一2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。最后在土中形成圆柱状固结体。为使注浆加固工艺在业内更多地推广使用，本人将结合自身工程管理实践，对注浆技术在桥台基础加固的施工流程、工艺及技术要求等情况进行介绍，交流学习。
2、注浆工艺流程
2.1注浆准备工作
复合注浆法加固地基施工时，设备班需配备施工队长、工程技术人员、高压泵工、电工、修理工各1人，钻工3―6人，注浆工4人，共12―15人。清理施工场地、作好机械检修和保养、布置好孔位、以及搭设工棚、备好材料等。
2.2注浆孔施工
对桥台地基进行加固时，先采用地质钻机钻穿既有基础或承台，然后根据设计注浆深度要求，选择采用地质钻机或高压旋喷钻机钻孔到设计深度。一般以土层或强风化岩层作为注浆持力层时可采用高压旋喷钻机直接钻孔，若以中风化以上岩层作为注浆持力层时需先采用地质钻机钻至终孔，若地层中有卵砾石层也需采用地质钻机钻孔。钻孔孔径一般开孔为llOmm，终孔直径为91mm，钻孔垂直度保证
2.3孔口注浆装置安装
注浆钻孔施工完成以后，在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需既满足静压注浆要求又满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。孔口注浆装置可采用单管接头式或混合器式，单管接头式用于单液注浆，混合器式用于双液注浆。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在注浆孔口，用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。
2.4高压旋喷注浆作业
孔口注浆装置埋设1―2天后，先用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆，旋喷注浆需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比)进行注浆，将注浆管分段下入孔底，每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷注浆按从下而上的方式。为了减小建筑物的附加沉降，旋喷一般采用单管旋喷注浆方式，下钻时尽量快速且尽量小压力小流量喷水，旋喷时采用不喷水而直接喷浆一遍的方式，在底部和顶部需喷浆2遍。在既有地基加固中一般采用单管旋喷方式注浆。在缺陷桩基加固中，先喷高压清水一遍到三遍后再注浆。在对建筑物进行纠偏加固时，为加速浆液凝固，有时采用先喷一遍水泥浆液后喷射一遍水玻璃的方式，进行双液旋喷。
2.5静压方式注浆作业
高压旋喷注浆结束后，利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆，目的是扩大浆液的注入范围，防止旋喷固结体收缩从而增加旋喷体与原基础混凝土结合紧密性。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力，随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力，直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2―3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。
2.6封孔
静压注浆结束后，若注浆孔口冒浆，需对孔口进行封闭处理，防止浆液流出。若注浆结束后孔内浆液有流失需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。复合注浆顺序有时需根据实际情况进行调整，有时需采用先静压注浆后高压旋喷注浆的方式进行注浆
2.7复合注浆施工中出现问题的处理：
①注浆深度大时，易造成上粗下细的固结体。影响固结体的承载能力，因而需在深度大的地层中注浆时采用增大压力或降低提升速度的方式补救。
②当发现返浆量不足或不返浆时，可采用降低提升速度或复喷方式处理。
③在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，及时了解土层情况，喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管或二管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象；超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量；如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。
④静压注浆时如出现冒浆，可采用多次灌注的方式进行注浆，待第一次灌注的浆液终凝堵塞冒浆通道后再进行第二次注浆。同时注意将孔口注浆装置与孔壁密封牢靠，防止浆液从孔口冒出。
⑤在既有建筑物基础加固处理时，为防止产生附加沉降，施工时应跳孔施工，同时应在浆液中加速凝剂或采用双液旋喷注浆。
结束语：
利用注浆技术注浆后桩基周边土体凝结能形成具有一定强度、整体性好的优质地基，对提高地基承载力、改善地质可发挥独特作用。但在进行注浆操作时，只有对各个环节做到规范操作，认真做好注浆过程的控制，才能确保注浆质量达到预定的处理效果。随着现代公路建设的发展趋势、公路桥梁对地基承载力的要求是越来越高，由于桥梁基础一般采取灌注桩基础，其对桩的持力层要求较高，桥位处较差的地质状况有时会使设计人员不得不加大桩长和桩径尺寸，既增加工程造价，又给施工造成很大的困难。能否在某一合适土层利用压浆加固技术，将这一地层加固，作为基础的持力层，以求节省设计桩长和桩径，是我们探索的方向。
【关键词】深基坑；高压旋喷；井点回灌；组合支撑体系
近年来，随着经济的发展社会的进步，城市建设规模逐渐加大，为了节约地上空间，节省土地资源，高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加，充分利用地下空间的深基坑工程也随之增加。城市深基坑工程，施工场地狭窄，开挖较深，土方开挖难度大，施工运输困难。目前，此类深基坑支护问题已经成为基坑支护的新课题。
1.工程概况
某工程基坑开挖面积约5500平方米，桩承台筏板基础，二层地下室，开挖深度9.50米。该工程西侧现地下室基础与原地下室基础仅0.65米，建筑上部结构与原建筑物上部结构连廊连接；东侧和南侧的地下室基础距离原建筑物基础仅2米。北侧为院内道路，地下室基础距离道路4～5米不等。
根据地基土的组成、特性及埋藏条件，并结合工程特点，将该工程地基土分为6层，自上而下为：①层杂填土、②层粉土夹粉砂、③层粉砂夹粉土、④层粉土夹粉砂存在裂隙、孔隙，具有一定透水性，为场地的潜水含水层，⑤层粉质粘土为相对隔水层，其下为承压水，⑥层粉砂为承压水含水层。根据该工程地质水文条件，基坑坑底正好位于④层砂性潜水含水层与粘性隔水层分界处，常规降水方法难以完成工程降水任务。
2 施工特点和难点
2.1周围环境条件复杂该工程地处市中心，建筑物密集，此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布，基坑支护不仅要保证基坑本身稳定，也要保证周围建筑物不受破坏。
2.2基坑支护工程失效后果严重一旦基坑支护失效或基础沉降过大，将造成临近建筑物使用安全度降低甚至不能使用、临近地下管线断裂破坏及道路的断裂破坏。
2.3基坑深，施工场地十分狭窄。
2.4必须保障周边建（构）筑物的地基及上部结构安全。
3.基坑支护方案选择
在城市密集地区临近建筑物进行深基坑基础施工时，最为关心的问题即是周边建筑物不均匀沉降题。而不均匀沉降往往跟挡土支护体系的刚度、止水帷幕的截水效果及周边建筑物基础下部降水漏斗线平缓程度密切相关。
3.1常用的深基坑挡土支护结构类型
①土钉墙：属于柔性结构，不适宜周边环境敏感，对基坑变形要求较为严格的工程，以及不允许支护结构超越红线或邻近地下建构筑物，在可实施范围内土钉长度无法满足要求的工程。
②水泥土重力式围护墙：止水性能可靠，但属于脆型结构，且占用空间较大，围护结构位移控制能力较弱，不适宜开挖深度7米以上的工程。
③地下连续墙：刚度大、位移变形小、整体性好，槽段接头处理好后具有较好的抗渗止水性能，适用于深度较大基坑工程，但造价昂贵，对施工技术要求较高。
④灌注桩排桩围护墙：适用于开挖深度不大于20m的深基坑工程，地层适用性广，对于从软粘土到粉砂性土、卵砾石、岩层中的基坑均适用，并可根据基坑变形控制要求灵活调整围护桩刚度，造价比地下连续墙经济，施工工艺成熟、简单。配合水泥土搅拌桩及旋喷桩，可达到良好支护截水效果。
⑤型钢水泥土搅拌墙：受力结构与隔水帷幕合一，一般用于开挖深度不大于13.0m的基坑工程。场地要求较小，但需具备水泥土搅拌桩施工操作面。
⑥钢板桩围护墙：刚度较小，变形较大，钢板打入及拔出时，对周围环境影响较大，但可重复使用，摊销后造价低。
⑦加劲高压旋喷桩：施工操作面要求极其小，成桩桩形好，止水效果明显，内插钢管、毛竹配合适当支撑措施，开挖深度能达到7～8米。但造价比搅拌桩昂贵，适用于工程场地狭小的情况。
3.2常用的深基坑支撑结构类型
①钢筋混凝土支撑：刚度大，受力明确，但施工工期较长，占用坑内空间，坑内基础施工不便。
②钢支撑：施工简便、快速，施工工期短，占用坑内空间，坑内基础施工不便，刚度不如钢筋混凝土支撑。
③外拉锚：不占用基坑内空间，地下室施工方便，但基坑外需要有足够空间，不允许出建筑红线。
3.3常用的防水措施
桩间压密注浆、水泥搅拌桩墙、注浆帷幕、桩间高压旋喷。桩间压密注浆比较经济，但噪声和震动大，适用于沉降要求不严格的小型基坑工程；水泥搅拌桩墙一般适用于软土地区，基坑深度达到10m时需增至2排，适用于场地较开阔的工程。高压旋喷桩是地基处理的一种化学加固法，它是利用钻机设备把喷嘴的注浆管钻进至设计深度，用高压设备使化学浆液以喷流喷射冲击破坏土体并使破坏土体强制与化学浆液混合，浆液凝固后，使这种混合体在土中形成固结体，质量能够保证，截水效果好。
3.4 针对本工程特殊地质条件下设计技术依据、支护体系及降水方案
支护及截水方案：由于该工程临近建筑物，对基坑变形要求较为严格，故支护设计体系需具备足够的刚度，本着安全、适用、经济原则，本工程采用钻孔灌注桩排桩围护墙+两道组合支撑体系的支护方案，其中第一道为钢筋混凝土环形支撑，第二道为钢管支撑。截水采用高压旋喷桩和搅拌桩，具体如下：
西侧现地下室基础与原地下室基础仅0.65米，开挖深度9.50米，由于该处场地极其狭窄，再考虑基坑开挖深度，该处采用双排Φ800mm高压旋喷桩止水，基坑外排高压旋喷桩插入152×6钢管，形成加劲高压旋喷止水挡土帷幕，基坑西侧支护见图（1）。高压旋喷桩上部做围檩，钢管锚入围檩内，围檩与钢筋混凝土内支撑连接构成支撑体系，既起到良好的止水效果又增加了支护体系的刚度。
图1 基坑西侧支护方案
东侧和南侧的地下室基础距离原建筑物基础仅2米，土方开挖9.50米，深度较深，场地位置狭小，基坑距离原有建筑物较近，为了确保基坑及临近建筑物安全，控制围护体变形，支护体系需具有相当的刚度及截水效果，故一层地下室采用内套高压旋喷桩的单排钻孔灌注桩围护墙+环形钢筋混凝土支护方案，单排钻孔灌注桩围护墙外再增设一排旋喷桩截水。二层地下室采用内套高压旋喷桩的单排钻孔灌注桩围护墙+两道支撑方案，第一道支撑为钢筋混凝土对撑+角撑，第二道为钢管对撑+角撑，围护墙外再增设一排旋喷桩截水。基坑东侧及南侧支护见图（2）。
图2基坑东侧及南侧支护方案
北侧由于场地比较宽敞，采用单排钻孔灌注桩围护墙+双排搅拌桩支护截水方案，支撑体系方案同东侧及南侧。北侧基坑支护见图（3）。
图3北侧基坑支护方案
3.5 降水方案
工程基坑坑底正好位于④层砂性潜水含水层与粘性隔水层分界处，若按常规方法直接将井点置入基坑以下，由于基坑面以下土透水性弱，基坑面以上为透水层，井点无法抽取地下水。该工程采取在基坑底四周及中部挖设水平向地槽，然后埋置水平向井点管，并用中粗砂回填置换出渗透系数小的粘性土，制造出人为引流透水区域，进行地下水抽取，取得了良好的效果。
3.6 井点回灌措施
在降水作用下，临近基坑建筑物的基础下部降水线呈漏斗状态，建筑物下部原本较为平衡的状态被打破，为了减少建筑物不均匀沉降，本工程沿邻近建筑物周围布置降水平衡井，采取井点回灌措施，尽量使得降水漏斗线趋向平缓，以使地下水平衡，降水期间沿坑内及被保护建筑物周围布设水位观测井，跟踪地下水位变化情况。
4. 基坑监测
4.1监测项目
①基坑边坡的水平位移、沉降。
②周边建筑物、道路的沉降。
4.2监测点布置
①基坑周边水平，位移观测点6个。
②建筑物、道路沉降观测点21个，基准点2个。
③地下水位观测点6个。
4.3 监测周期
①地下水位观测
地下水位在开始降水前观测1次，降水开始后每天观测2次，地下水位稳定后，基坑内观测3d/次，基坑外每天观测1次。基坑支护结束后坑内每周1次，基坑外3d/次。
②基坑周边位移观测
开挖前观测1次，基坑开挖过程中每天观测1次，支护结束后3d/次，支护结束1个月后可停止观测。
③周边建筑物和道路沉降观测
在开始降水前观测点进行一次全面普查，并核查一次作为基准数，降水后每天观测1次，基坑支护结束后每3天观测1次，支护结束1个月后每周1次。
5.工程注意事项和应急措施
①该工程施工工序较多，施工中土方开挖、降水、支护须密切配合，合理安排各道工序，才能达到工程安全可靠、缩短工期的目的。据此决定先施工钢筋混凝土钻孔灌注桩及高压旋喷桩，然后施工降水的管井、观测井、轻型井点，降水达到设计要求后再开始挖土。
②基抗开挖到底后，迅速做好垫层，并尽快浇注基础底板，避免基底土暴露时间过长。
③保证施工期间不间断供水供电。
6.结语
通过以上成功的工程实例，总结出在密集建筑物地区进行深基坑工程施工时，需选取合理的支护形式及降水回灌措施，控制支护体系变形和平衡地下水，达到保障基坑安全的目的。让周边建筑物基础下土的应力状态尽量趋向原始应力状态，减少建筑物不均匀沉降。
参考文献：
关键词：围护 渗漏 冶理旋喷
在深基坑围护结构中，围护结构不单要解决基坑开挖后的挡土问题，还应解决围护结构的挡水问题，在沿海等地下水位高的地区，由于地下水埋藏浅且水量十分丰富，围护结构一旦出现渗漏，将影响基坑及地下室的施工，并可能造成坑外水土的流失或危及围护结构的安全。在目前大多数基坑围护结构的设计上，围护止水结构大多采取水泥深层搅拌桩或高压旋喷。水泥桩作为止水帷幕，由于受到地质条件，施工机械，施工工艺等多种因素的影响，往往很难保证围护止水帷幕能达到理想的止水效果，常常有出现不同程度的渗漏，由于渗漏处很难提前预知，只有在基坑开挖出来后才能查明；通常渗漏处又多位于基坑下部，这时由于坑内降水，坑内外的地下水压力差很大，渗漏的水压大并常拌有沙土流失，给堵漏带来很大的难度。目前有关深基坑工程的参考文献不少，但其中涉及基坑渗漏治理方面的参考资料却极少。本人结合汕头供电局生产调度综合楼工程深基坑围护结构渗漏治理上的实践经验，就深基坑围护结构渗漏的治理方面做如下总结，希望能借此与同行进行交流。
不同的深基坑工程的渗漏可采取不同的治理方式，具体应结合地质条、，渗漏的严重程度、基坑与地下室的相对关系等具体确定，一般情况下可按下列三种方式处理。
一、 坑内简单冶理法
对渗漏相对较小，基坑与地下室外墙间有一定工作面的深基坑，可在坑内对渗漏处先用稻草、麻袋、棉胎等材料进行堵塞，防止坑外土体随渗漏水流带出，然后用砂包等作简单砌压再辅以槽钢及钢板进行支撑，然后于地下室外墙与围护侧壁间设集水井，将渗出的少量地下水排至集水井后集中排除,这种处理方式简单快捷且造价低廉，但须占用坑内一定空间，只适合于地下室有一定工作面的基坑。
二、 坑内坑外综合冶理法
由于地质条件或场地狭窄，往往大多数工程的地下室并没有足够的工作面，不具备进场基坑渗漏简单冶理的条件，所以必须设法对渗漏处进行止水处理。由于渗漏处水压大且埋深也大，采用坑内堵漏往往无法起到较好效果，必须进行坑外堵漏。目前比较常用的坑外堵漏方法有注浆及高压旋喷。由于注浆的压力相对较小，且浆液易流失，注浆堵漏的效果并不理想；而高压旋喷的处理效果则常常较好，因为高压旋喷的喷浆压力大，并且能将浆液与土体进行有效搅拌形成土浆混合液，土液浓度高，流失相对较小，能较好的堵塞渗漏孔洞。在汕头供电局生产调度综合楼深基坑中，基坑大面积开挖深度8米，局部挖深11.5米，基坑围护采用双排钻孔灌注桩＋双排水泥搅拌桩，地下室外墙离坑壁只有0～0.2米；基坑上部7～8米为细砂层，地面以下1.3米处即可见地下水。基坑开挖后，发现围护结构于坑下6.5～8米处有多处渗漏且漏水比较严重，由于上部土体为细砂层，其渗透性大且砂体易随渗漏水流流出，若不及时有效处理，将可能造成坑外水土的严重流失，从而导致坑外地面的塌陷及建筑物的沉降或倾斜，引发安全事故。在本工程的基坑围护渗漏治理上，我们也走了一些弯路，一开始采用注浆堵漏方案，在坑内对渗漏部位做回填及塞砌后，于围护压顶上对应渗漏部位垂直钻孔，孔径Φ80，孔深低于渗漏部位约2米，然后用注浆机注入水灰比为0.7的水泥浆（掺20％水玻璃），注浆压力为15～20mpa，但由于注浆压力较小且钻孔孔位未能对准渗漏点，虽经多次打孔注浆，仍无法有效止住漏水点。后来我们采用单管高压旋喷堵漏方案，此方案采用武汉建筑机械厂生产的单管高压旋喷桩机，喷浆压力控制在20～30mpa，水泥采用塔牌32.5R普通硅酸盐水泥，水泥水灰比为0.7并掺入万分之三的三乙醇胺早强剂，取得了一定的效果，总结高压旋喷的堵漏过程，本人认为，要取得好的堵漏效果，必须做好如下几方面的工作
1．必须做好堵漏前的施工准备，
首先必须查明渗漏点并做好标记，而要查找渗漏点，需要将坑内土体挖开，这时在开挖前应做好劳力及物资准备，随挖随用稻草或麻袋填塞漏水口并用砂包进行压砌。只有查出渗漏点并将渗漏处进行较好的填塞，才能为下一步的坑顶钻孔定位提供依据，也能较好地防止高压旋喷泥浆的流失。
2．必须做好旋喷钻孔定位工作
由于坑内渗漏处水压力大，在坑内进行堵塞的难度较大，通常都是在基坑围护压顶上止水帷幕墙位或墙外钻孔至渗漏处，然后再行旋喷堵漏。所以只有钻孔能钻到漏水点，旋喷的浆液才能堵住渗漏处。在本大楼基坑旋喷堵漏中，若钻孔定位准确，往往1个孔打下去经旋喷后，渗漏处渗水就会明显减少甚至基本堵住；
若钻孔钻不到渗漏处，则旋喷后基本起不到堵漏的效果，须移位后重钻。
3．应防止渗漏引起坑外土体流失
基坑开挖后，渗漏处若不及时做好临时堵塞或堵塞效果不好，将造成漏水并携带泥砂流失，可能使渗漏处在地下形成积水的空腔，由于腔内没有骨料，则水流的渗透阻力更小，渗透速度也更快，从而增大了堵漏的难度。由于腔内无骨料，高压旋喷时因缺少造浆土体而无法形成土浆混合液，堵漏效果大打折扣。本大楼因上部土体均有细砂层，有个别渗漏部位因漏水带走大量细砂，而于地下形成空腔，虽经多次旋喷注浆仍无法止住渗水，后来只能采取局部坑外降水及坑内引流的方法才基本堵住漏水点。
4．应控制好钻孔的深度
当旋喷钻孔位于基坑止水帷幕时，由于止水帷幕为加固后的水泥土，土体强度高，不具备旋喷后形成土浆混合液的条件。所以在止水帷幕内钻孔，应适当加大钻孔深度至止水墙下2~5米处，使下部土体与旋喷浆液混合后形成的土浆上涌来堵塞渗漏处。
5．旋喷作业时应有专人在坑下观察堵漏效果，若有浆液从渗漏处冒出，应及时组织人力进行坑下堵压，并通知旋喷作业人员适当降低送浆压力，控制旋喷提升速度等，防止浆液的大量流失。
关键词：挡土墙；旋喷桩
中图分类号：TU476文献标识码： A
岳阳某项目工程建设过程中在场地南侧因工程施工需要进行回填土施工，场区外侧有中石化重要输送管线一条，因此需要在征地红线出建设挡土墙，现场基础土质为淤泥区，设计方案采用预制混凝土管桩加钢筋混凝土挡土墙，管桩顶部于混凝土挡土墙基础进行钢筋焊接连接。打桩深度18米左右，挡土墙高度7米。
2012年2月20日至7月7日对挡土墙及部分墙背回填土施工进行了全过程监理。7月7日第一施工段回填至4米高时，检查发现挡土墙出现水平位移100mm，监理人员及时下达了工程暂停令并采取保护措施，通知业主、设计院相关人员现场查看后确定终止填土施工（位移量发展到400mm）。
对各阶段施工过程进行总结分析如下：
一、挡土墙基础施工情况
2012年2月20日挡土墙桩基础开始施工，对PHC管桩打桩过程进行旁站监理，检查各工序施工质量符合设计及规范要求。4月8日对部分成桩进行了桩身完整性、单桩竖向承载力、单桩竖向抗拔力及单桩水平承载力抽样检测，前三项均达到设计要求，而单桩水平承载力试验结果达不到设计要求。原因是设计对施工场地周边环境了解不足，没有采纳地质勘查报告的建议【地表①、②层土“很湿、呈饱和状态、高压缩性，抗剪性能差”，层厚4.5~15米；提供了灌注桩的桩基参数供选择，而不是预应力管桩】。
业主代表及监理工程师现场得知检测结果后立即电话联系设计院人员，电话里回复为“没有问题，可以继续施工”【业主、监理、施工单位人员均在场】。桩基施工完成之前，质检单位分别对桩身完整性、单桩竖向承载力、单桩竖向抗拔力按规范要求进行了足量检测，均符合要求。（详见检测报告）
设计时对施工现场考虑过于理想化，没有经过仔细研究、参考地质勘查报告；试验确定水平承载力不足后，设计人员没有引起足够重视，是造成挡土墙水平位移较大的根本原因。
二、挡土墙施工过程及检测
承台及墙体施工过程中，监理人员对钢筋、混凝土质量重点控制，原材料进场检查并见证取样送检合格，钢筋隐蔽验收符合要求；混凝土施工过程旁站监理并见证取样留置砼试块强度复合设计及规范要求。
承台分段施工完成期间降雨频繁，地下水位较高（接近或超过承台顶面），承台周边填土质量无法保证。即使进行施工，回填土也会形成稀泥，稳定性和抗剪性很差，对抵抗填土造成的水平推力也起不到太多作用。这是造成挡土墙水平位移的次要原因。
挡土墙施工图片
三、回填土对挡土墙造成的影响
7月1日开始进行墙背回填土施工，回填土补充协议中明确要求必须分层夯实，在靠近墙体500mm范围设砂石导流层，以利于排除填土内孔隙水【此由监理工程师提出，得到设计院同意】。施工前监理人员要求施工单位对回填土质量（设计要求内摩擦角20°，粘聚力12kpa）进行试验确定，分层夯实按300mm进行控制。截止到7月7日填至4米高度出现墙移时，回填分层夯实符合要求（详见检测报告），但所用土质仍无法进行检测（ 质检单位无此项检测能力）。
分析：填至4米高度时因填土质量达不到设计要求所形成对墙体的水平推力，远远达不到填至设计高度后土体对挡土墙造成的水平推力，所以从挡土墙位移的角度考虑，4米高的填土质量对其影响很小。
四、后期措施：
重新对挡土墙后方进行加固设计，单管高压喷射灌浆的方法，对挡土墙内则土体进行板结，以减少挡土墙内则回填土对挡土墙的则压力，以保护挡土墙的稳定。设计方案为：第一二排、第四第五排为双排咬合桩，桩径为60cm，桩端打到持力层；第三、第五第、六排、第七为单排桩，桩间距为1.5米，桩深为12米。
旋喷桩施工最大的难点在于施工过程中第一排第二排桩会对原挡土墙形成侧压力，将导致并加剧原来挡土墙位移速度，对外侧管线造成压迫，形成危险，特别是0+00至0+30米段变形最为严重。
2013年7月24日旋喷桩开始施工，施工开始后对原挡土墙进行位移观测，至8月6日完成完成第一排桩施工，施工按照设计要求压力为20MPa，提升速度20cm/min，对已完成桩开挖测量发现0+00至0+30米段桩直径为40--50 cm，不能满足设计要求（设计桩直径为60cm），且位移比较大累计位移达到15cm(比原始状态已偏移70cm左右)，联系设计单位到现场查看后，同意以压力20MPa，提升速度20cm/min 进行施工，避免对原来挡土墙形成较大侧压力。至9月12日旋喷桩全部施工完成后，对挡土墙位移观测发现最大墙移为60cm，未对外侧管线造成影响，且在靠近旋喷桩侧施工的粕库、办公楼区域土体处于稳定状态。
挡土墙墙体出现竖向裂缝
挡土墙变形
Abstract: According to the engineering geology and hydrology geology，on a basis of analyzing the excavation's characteristic feature and difficulties，we have made a concrete analysis about the choice of the form on outer protective structure and support，then determined the programs that the outer protective structure's Water Stop Curtain is made by Bored Pile and the High Pressure Jet Grouting Spin- pile and the single excavation adopted different support forms due to different depth；in the calculation of the support’s internal force， we have established two calculation models including Bored Pile and internal bracing and double cantilever Bored Pile，take the railway station building as an illustration，we have used Lizheng procedures for deep excavation to calculate internal force in accordance with the model of the envelope，the result meets the requirement of the excavation deformation，the foundation pit stability checks that palisade structure resistance to capsize stability also meets the requirement. Finally，some experience is evaluated，which maybe has reference meaning for excavation project for the future.
关键词：地铁车站；大型基坑；支护设计
Key words: subway station；large excavation；support design
中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）35-0069-02
1工程概况
地铁3，8号线及地铁1号线青岛北站站设在青岛市李沧区，车站西侧为胶州湾及胶州湾高速公路，西南约1公里为青岛海湾大桥的起点，北距青岛流亭国际机场约13公里。站址地范围地形平坦，地势开阔，无特殊地形地貌，无重要管线需要保护。由于本工程与拟建国铁青岛北站衔接组成大型交通枢纽，而且青岛地区具有独特的硬岩特点，这些无疑增加了基坑支护的重要性和难度，基坑支护必须特别重视。
2工程地质及水文地质条件
根据工程勘察报告，场地地层自上往下依次为：厚5～8m主要由硬塑～软塑状粉质黏土、碎砖块、石灰等建筑垃圾组成的杂填土，厚0～10m由软塑～流塑状淤泥质土及生活垃圾组成的杂填土，厚1～5m含较重有机质的淤泥质黏土，厚1～2m的软黏性土，厚0～2m粉质黏土，厚0～3m含粉粒及黏粒较重的中砂，厚0～1m的流纹岩，厚0～13m的花岗岩。场地内与基坑支护设计有关的土层分层及力学性质如表1所示。
3工程特点及难点
整个基坑规模巨大，为多个建筑单体基坑组合而成，平面形状复杂（见图1）、竖向高低错落，受力复杂，施工过程中体系转换难度大；总开挖面积超过10万m2，最大开挖深度31m，该基坑在青岛地区乃至山东省都是首屈一指的大型岩土工程，属于超大、超深、高风险的基坑工程项目。由于本工程规模巨大，施工周期较长，且本区域土的工程性质很差，如雨季施工，将极大地增加基坑工程的风险性，这对支护设计安全是个极大的考验。
A区：地铁3、8号线车站西段（国铁站房）；B1区：地下车库；B2区：地铁3、8号线车站东段；B3区：地铁1号线车站；C1区：地铁1号线出入段线明挖区间（部分）；C2区：地铁3号线出入段线明挖区间（部分）；C3区：地铁8号线折返段明挖区间（部分）。
根据工程筹划及施工组织，根据上述分区，施工可以分为以下几个阶段进行：第一阶段：施工A区；第二阶段：首先施工B1区，然后施工B2区，最后施工B3区；第三阶段：同时施工C1、C2及C3区。
4基坑支护设计
4.1 围护结构及支撑形式的选择针对各种支护结构型式的运用条件，结合本工程基坑平面尺寸、深度和地质状况，针对不同的开挖深度，基坑采用了以下不同的支护形式：
4.1.1 A区采用了局部土层放坡开挖＋钻孔灌注桩＋桩后高压旋喷桩止水帷幕＋内支撑方案，采用三道支撑，其中第一道支撑采用钢筋砼支撑，其余2道采用钢管支撑。
4.1.2 B3区采用了钻孔灌注桩＋桩后高压旋喷桩止水帷幕＋内支撑方案，采用六道支撑，其中第一道采用钢筋砼支撑，其余各道采用钢管支撑。
4.1.3 B1区和B2区采用了无需内支撑的双排悬臂钻孔灌注桩＋桩后高压旋喷桩止水帷幕方案，双排桩排距2.5m；坑底加固深度?叟3m。
4.1.4 C区采用了钻孔灌注桩＋桩后高压旋喷桩止水帷幕＋内支撑方案。
4.2 围护结构内力计算
4.2．1 钻孔灌注桩+内支撑围护形式计算模型车站采用明挖顺作法施工，结构分析分施工阶段和使用阶段进行。按“先变形、后支撑”的原则，采用“增量法”原理[1]分阶段进行结构计算：围护桩等效为相同刚度墙体按弹性地基梁[2]计算，在开挖面以下的土体采用一系列弹簧模拟，弹簧刚度K=A・K基，其中A―弹簧所分担的面积，K基―地基土的基床系数；钢支撑作为具有弹性压缩的杆单元；施工阶段采用朗肯理论主动土压力水土合算，使用阶段采用静止土压力水土分算；开挖过程每一个阶段的荷载为土体开挖后土压力的增量。
车站围护结构开挖阶段计算工况简图见图2。
4.2．2 地下车库双排悬臂钻空灌注桩围护形式计算模型双排桩支护结构指的是由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶冠梁形成的深基坑支护结构，通过前后排桩桩体呈矩形或梅花形，在两排桩桩顶用刚性冠梁将两排桩连接，沿坑壁平行方向，形成门字形空间结构。计算模型见图3。
4.3 围护结构计算结果及分析以国铁站房基坑设计为例，围护结构计算所采用的土层参数详见前表1。
根据计算图式及上表的计算参数，采用理正深基坑计算程序对围护结构建立模型进行计算，计算结果见图4。
由图可知，地铁3、8号线车站围护结构在开挖的各个阶段的最大水平位移值为33.18mm≤0.3%H=51.3mm，满足二级基坑的变形要求。
4.4 基坑稳定性验算本工程运用力学分析法，对支护结构整体稳定性、踢脚稳定性、坑底抗隆起稳定性和基坑抗渗流稳定性等进行了验算。各计算值均在允许范围内。验算结果详见表2。
5结语
通过对该车站超大基坑围护结构设计方案的分析，总结出以下几点结论。
5.1 类似这种超大、深的基坑工程，在围护结构设计前，应对现场地层进行详细勘察，并根据周边建筑物和构筑物的重要性和分布情况制定其安全保护等级，依据保护等级所要求的变形允许值对基坑的变形进行控制，并设计相应的支护结构,以确保临近建筑物和重要管线的正常使用。
5.2 虽然基坑支护只是作为土体开挖和主体结构施工的临时围护措施，但是设计质量的高低直接决定了日后施工的安全性及业主的经济利益。尤其是在青岛硬岩地区，复杂的岩体力学性质给围护设计带来了难度。要充分掌握各层土体、岩石体的力学参数，考虑岩石高强度的力学特点进行支护设计，在保证基坑安全的情况下降低工程造价。
5.3 超深的基坑支护体系需要足够的刚度和整体稳定性，该工程采用了多种支护形式，钻孔灌注桩＋桩后高压旋喷桩止水帷幕＋钢筋砼支撑/钢管支撑的结构形式适宜，而且在青岛地区有丰富的工程经验可以采用，对以后类似工程也有一定的借鉴作用。
参考文献：
关键词:吹填土，深基坑支护，BIM技术
0引言
围海造田形成的软土地基，普遍呈现“三高一低”的特点，存在典型的“二元”地层结构特征［1］。此类场地不经处理很难满足基坑开挖的条件。本工程结合现场实际，采用将土钉墙与预应力锚杆、高压旋喷桩及钢管土钉等方式结合起来的复合支护技术，利用BIM技术、无人机组合，协同施工组织，实现总体方案布置，大大节约了资源，带来了巨大的经济效益。
1工程概况
绍兴滨海循环生态产业园(二期)项目(见图1)，是绍兴市十大民生实事重要项目之一，地处钱塘江南岸，濒临曹娥江，项目用地面积230416m2，主厂房高60．3m，带一层地下室，框架结构，是一座日处理2000t的生活垃圾焚烧发电厂。项目由主厂房、综合楼、飞灰养护车间、水系统等单体构成，基础工程桩采用钻孔灌注桩，直径800mm，桩长约60m～71m，主厂房基坑为不规则形状，基坑长约110m，宽约100m，基坑开挖净深度为6．00m～7．60m左右，最大开挖深度10．1m。
1．1地下管线分布情况
本项目场地东北侧为绍兴市循环生态产业园区一期再生资源发电厂，东南侧为钱滨线道路，西南侧及西北侧原为养殖场，现为水塘及空地。场地东南侧有一条架空地热管通过，场地东北侧临近一期再生资源发电厂围墙处分布一条10kV电缆线(埋深约1．20m)、一条燃气管线(埋深约2．0m)、一条自来水管(埋深约0．5m)，其余未发现有各类管线分布。
1．2地质条件
场地属萧绍滨海平原地貌，总体地形地势较为平坦，地基土具有成层分布的特点，主要成分包括砂质粉土、黏质粉土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、中细砂、砾砂等。按成因类型、物理力学特征，可将其分为6个工程地质层，1层又细分为2个亚层，2层细分为4个亚层，3层及5层均细分为2个亚层，其主要参数如表1所示。
1．3水文条件
本区域属亚热带季风气候，区内雨量充沛，多年平均降雨量为1450mm，地表砂质粉土土质松散，渗透性好，地下水主要来自于内河水入渗补给为生，局部为大气降水入渗补给，并向堤外钱塘江排泄。区内地下水水位埋深1．00m～6．90m，水位高程3．13m～3．18m，地下水位在基础埋深以上。
2吹填土技术介绍
所谓吹填土［2］，就是在整治和疏通江河航道时，用挖泥船和泥浆泵把江河和港口底部淤积的泥沙通过水力吹填而形成的软弱沉积土。新近吹填的淤泥含水率一般超过100%，孔隙比大于2．0，外观呈流泥状态，土体尚未形成结构，强度基本为0［3］，具有液化性能，往往欠固结，不具备施工的条件。现有吹填土的处理办法从技术思路和加固机理上区分可分为排水静力固结法和排水动力固结法［4］，对于大面积的新近吹填形成的场地，方法核心无非就是“排水”和“固结”，前者为条件，后者为目的和结果。本项目场地原为养殖场水塘及河道，塘埂、便道及河岸的地面原始自然标高在4．29m～5．07m，利用水力通过输砂管冲填江沙至预定标高再进行强夯，吹填完成后高程在6．20m左右，形成的大面积吹填土，属于饱和黏性土，土体含水量高，地表承载力极低，若采取纯动力固结的方式，极易出现“橡皮土”。经技术研究讨论决定，在此吹填完成场地上进行工程桩施工及基坑围护施工，基坑支护形式采用高压旋喷桩、复合土钉墙结合深井降水的支护方案。为增加抽水压力，加强降水效果，采用自流深井降水，基坑开挖前基坑内地下水位须降至坑底以下1m。同时保证基坑超挖处的水位也降至坑底0．5m以下。项目于后期选取18个点对处理后地基进行浅层平板荷载试验，部分试验数据见图2，据试验数据分析，地基承载力特征值为180kPa，符合强度要求。
3本工程基坑特点及重点、难点
1)本工程基坑开挖面积巨大，达1．5万m2，根据基坑围护设计，放坡起始边线非常接近用地红线，基坑周边无道路及临时设施搭设场所。且基坑开挖深度较大，承台底开挖深度达5．8m～9．8m，属于深基坑开挖范畴，必须编制专项施工方案并经过专家论证后方可施工。2)控制高压旋喷桩的位置以及成桩质量，是本基坑安全的关键所在，应重点把控。对桩的位置和垂直度应严格控制，确保基坑工作面及围护安全。对高压旋喷桩的水泥含量控制应追踪记录每根桩的水泥使用量，不得少于规定要求。3)本工程开挖面积巨大，深井井点降水是本工程难点之一，需重点把控，对于降水点的布置应严格控制。土方开挖前一周，开始抽水，土方开挖期间未经设计人员同意不得停抽。同时应注意对降水点的保护，保证作业顺利进行。
4深基坑支护方案设计与施工
4．1深基坑方案设计
根据场地工程地质条件及周围环境影响因素，综合考虑开挖深度和土层物性，并在确保安全可靠的基础上尽可能降低造价，参考相同类似工程情况的施工经验，按JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程执行，基坑安全等级为Ⅱ级，重要性系数为1，离基坑6m范围以内不允许堆载设计值大于15kPa的施工荷载。对基坑支护受力变形与稳定分析，采用理正深基坑支护结构设计软件分析;计算每一工况稳定安全系数不小于1．35。经计算确定采用土钉墙结合深井降水的支护方案。本工程垃圾坑区域基坑开挖平面为16700m2，开挖深度约为7．6m，开挖土方约13万m3，规模大，基坑平面示意图如图3所示。
4．2高压旋喷桩施工
高压旋喷桩施工工序如下:测量定位钻机就位、钻孔插管高压旋喷注浆、提升废弃浆液处理冲洗机具。本工程锅炉基础及渗滤液收集池周边最深处达－10．1m，采用高压旋喷桩(?600@450)内外两排进行加固，外排?48×3钢管，长6m，间距900mm，外排?48×3钢管，长6m，间距1000mm，并设置直径10的泄浆孔。高压旋喷桩起到挡墙作用，旋喷桩技术采用二重管法，即将二重注浆管钻进到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。施工控制参数控制如下:浆液压力25MPa，空气压力0．7MPa，提升速度10cm/min，旋转速度10r/min，浆液流量100L/min，水灰比0．8。旋喷桩成桩均匀、持续、无缩径和断层，提升喷浆过程中严禁断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工，垂直偏差不大于0．5%，水泥土养护时间28d，无侧限抗压强度大于2．0MPa，渗透系数小于10cm/s。
4．3复合土钉墙施工
复合土钉墙是将土钉墙与一种或几种单项支护技术有机组合成的复合支护体系，它的构成要素主要有土钉、预应力锚杆、截水帷幕、微型桩、挂网喷射混凝土面层、原位土体等［5］。锚管施工根据挖土阶段分层进行，施工流程见图4，采用自进式注浆钻进锚管的施工方法，先安装锚管，然后注浆，注浆完成7d后，将护面混凝土的面层钢筋网与锚头焊接牢固后，进行护面混凝土的施工。通过复合体系的有机组合，使土体形成了整体，保证了支护结构的整体稳定性，弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点，施工中应注意以下要点:1)锚管连接采用套筒接头，钢管外径48mm，壁厚为3．0mm，钢管从离基坑壁2．50m开始沿管长方向每隔500mm转90°钻2?8注浆孔，钢管前端封闭，注浆利用钢管进行。2)土钉孔位允许偏差不大于150mm;倾角误差不大于2°;钢管设置完毕后，采用42．5复合水泥浆注浆，水灰比0．45。注浆压力控制不小于0．5MPa，每米注浆量不小于25kg，水泥浆应拌和均匀，做到随拌随用，一次拌和的水泥浆在初凝前用完。3)坡面喷混凝土，喷射混凝土厚度100mm，强度等级为C20，可按下列配合比:水泥∶石子∶砂=1∶2∶1．5，石子粒径为5mm～12mm，雨季加2%～5%速凝剂。钢筋网为?6．5@200×200。泄水孔采用?60PVC管，竖向及横向间距均为2．5m，梅花形布置，倾角15°，孔后需设滤网。
4．4基坑降排水措施
基坑内部及外侧均采用深井进行降水，降水施工应于开挖前10d左右进行，基坑开挖前基坑内地下水位须降至坑底以下1m，同时加强水位监测情况，及时对方案进行适当调整。自流深井工序如下:测放井位挖泥浆池安装钻机及成孔清孔换浆下井管填加工砂井口封闭洗井安泵调试排水。由于现场场地周边环境空阔，对此，采取加强数据监测措施，保证深井降水对周围环境的影响，具体措施如下:1)降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下，因此在洗井过程中，洗完一口井即投入一口，尽可能提前抽水。2)降水的设备在施工前及时做好调试工作，安装前应对泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，检验泥浆泵的旋转方向，各部螺栓是否拧紧，油是否足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破损等情况，然后在地面转1min左右，如无问题，方可投入使用。泥浆泵、电缆及接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关。安装完毕应进行试抽水，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。3)工地现场要备足水泵，数量多于降水井数5台～10台。使用的泥浆泵要做好日常保养工作，发现坏泵应立即修复，无法修复的应及时更换。4)在基坑四周设置12个集水沉淀池，采用2m×4m×2m的集水沉淀池箱(钢板焊制地埋)，在基坑顶部四周设置300×300排水沟(在地面硬化时混凝土现浇)，并将排水沟与集水沉淀池连通，降水井内抽出的地下水先排入排水沟，再排入集水沉淀池，经沉淀池沉淀后再排入周边市政下水管网。5)降水过程中由专人指挥，对现场降水工作做好周密安排，轮流值班监护，巡查及观测记录每天的降水水位标高。及时掌握地下水位情况，保障基坑土方施工的顺利进行。
4．5挖土方案
项目充分利用BIM技术的特性，对施工全过程进行跟踪管控。前期方案设计阶段，基于协调平台与无人机扫描技术(见图5)，对场地进行合理规划。图5BIM+无人机技术图基坑区域基于本基坑的规模及现场施工条件综合考虑，以池体膨胀加强带为界，分为两个施工段(如图6所示)进行开挖，出渣坑面积4700m2(Ⅲ区)为一施工段，垃圾坑挖土面积约为10000m2(Ⅰ区、Ⅱ区)为另一施工段。整个开挖过程按三个阶段进行，第一阶段挖土至标高－3．0m，PC250反铲挖掘机投入8辆，自卸汽车投入20辆;第二阶段挖土至设计基底标高上面300mm处，第三阶段为人工修整。
5监测成果
