高压旋喷桩施工方案

高压旋喷桩施工方案

一、工程概况

金麟山隧道全长950.3m，进口明洞12.8m，大管棚40m；出口明洞7.55m，大管棚35m。该隧道V级围岩533.9m，IV级围岩389.5m，隧道净宽9m，净高5m，设计速度40km/h。

二、工程地质说明

湿陷性黄土：勘查区地处黄图高原与青藏高原交界地带，依照《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）的规定，对采取的原状土样进行湿陷性试验，在200kpa压力下稳定后浸水，计算其湿陷系数，同时进行饱和自重压力下的自重湿陷性试验。试验结果表明：分布在隧道出口K2+000～K2+097段的黄土状土具有湿陷性，湿陷等级为II级自重湿陷性。

三、工程措施说明

根据地堪钻探显示，在K2+000-K2+140段主要分布有黄土状粉质粘土，土层厚度0-19.5m，该级土具有II级自重湿陷性，结合工程特点，K2+000-K2+100.6段位于隧道区段，其中K2+000-K2+089.7段位于隧道暗挖区间，K2+089.7-K2+100.6段位于隧道明挖区间。结合本工程工程特点为了消除湿陷性黄土对工程的影响，在加强该段排水设置，同时在隧道洞口设置截水沟，截取山坡坡面水，在隧道内设置防排水设施排除地下水的条件下，结合该段黄土状粉土的特点，对该段黄土状粉土采用高压旋喷桩的办法进行处理。

高压旋喷桩打入强风化泥岩层 1.5m，桩间距为60cm，桩径为

40cm。隧道暗挖段处理宽度为12m，桩长为0-12m.

三、编制依据

经业主、设计、监理和施工单位共同讨论。

1、甘河工业园区南出口金鳞山隧道特殊路基处理说明；

2、湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）；

3、公路工程地基处理手册；

4、以往我单位的类似工程的施工经验及资源状况；

5、我公司拟为本工程配备的人员、机械设备、测量、试验及检测仪器等资源配置情况；

6、隧道地基加固设计图纸；

四、旋喷桩工艺原理及特点

旋喷桩是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后（旋喷机也可以自钻成孔），以高压设备使浆液成为20Mpa 以上的高压流从喷嘴中喷射出来，一边喷射一边旋转和提升钻杆，能量高度集中的液流直接冲击破坏土体，并使浆液搅拌混合凝固成为一个具有特殊结构的固结体，从而使地基得到加固。

旋喷桩施工特点是施工设备简单，占地面积小，工期易于控制，施工作业简便，对软土地基处理效果好。

4.1、旋喷桩施工方法

旋喷桩可根据工程情况和机具条件采用单管法、二重管法、三重管法三种，本项目隧道仰拱地基处理采用二重管法。

4.2、适用范围

适用于5~50米的淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等软土地基。

4.3、旋喷桩浆液类型

水泥类浆液是喷射灌浆的基本材料，可分为以下几种类型：

1.普通型浆液

一般采用普通硅酸盐水泥，不加任何外加剂，水灰比一般为0.5：1～1.5:1，固结体的抗压强度(28d)最大可达1.0～20MPa，适应于无特殊要求的工程。

2.速凝－早强型浆液

适于地下水位较高或要求早期承担荷载的工程，需在水泥浆中加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。

3.高强型浆液

喷射固结体的平均抗压强度在20MPa以上。可以选择高标号的水泥，或选择高效能的扩散剂和无机盐组成的复合配方等。

水泥采用42.5 级普硅水泥，要求新鲜无结块，一般泥浆水灰比为1 ：1 –1.5。浆液宜在旋喷前1h以内配制，使用时滤去硬块砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。

4.4、旋喷桩浆液材料要求

水泥：采用42.5普通硅酸盐水泥。使用前必须试验检测，并符合质量要求。严禁使用过期、受潮结块的水泥。进场水泥必须离地存放，并加以遮盖，防止受潮、雨淋。

水：经化验符合混凝土拌合用水标准。

外加剂：在水泥浆液中添加适量速凝剂，掺量由试验确定，以利于保持早期强度及旋喷体的形状。

五、主要施工人员及主要设备配置组织

5.1、施工人员组织及安排

为优质高效地完成本工程的施工，我项目部具体设总工主抓技术、质量，副经理抓安全生产、施工进度。技术科、安全科、质检科、测量队、试验室全力配合工作。具体安排两套设备和两个班组施工此工程。并全面保证本工程任务的顺利完成。

施工现场根据要求，设置技术管理人员2人，安全员4人，自检人员2人，施工人员20人，共计28人。

5.2、人员及设备配置一览表

六、单管高压旋喷桩施工方案

根据隧道的实际地质情况，对于承载能力低于250KPa的地基采用旋喷桩加固方案。

旋喷桩采用单管旋喷，水灰比为1：1~0.5：1水泥浆作为注浆

材料。灌入水泥浆液的比重为1.5~1.9，水泥用42.5普硅，每延米水泥浆水泥用量250kg~500kg（具体参数根据试桩确定）。并掺适量速凝剂有利于保持早期强度及旋喷体的形状。

6.1、旋喷桩设计技术参数

单管高压旋喷桩施工主要技术参数

6.2、隧道基底处理加固范围

出口隧道暗洞：K2+000～K2+089

出口隧道明洞：K2+089～K2+100.6

出口隧道路基：K2+100.6～K2+110.6

加固长度110.6m。

6.3、旋喷桩试桩

根据工程地质具体情况，施工前，应选取1-3根桩按设计参数进行试桩试验，并以现场试验调整确定后的技术参数，作为最终施工参数。在试桩时注意以下几个方面：（1）成孔时判断处理区地层情况是否与设计资料一致；（2）当涂层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高含量的有机质时，以及地下水流速过大等，必须通过试桩确定其适用性；（3）试桩完成经过一定时间（七天以上）后，可以开挖一定深度进行桩体外观检查，测量桩径，同时在桩体上取芯，进行无侧限抗压试验，获取抗压强度值。从实测桩径、抗压强度值中选取满足设计要求的一组施工参数，包括注浆压力、提升、旋转速度、浆液水灰比等。

6.4、施工流程

6.5、施工工艺