软弱黄土隧道高压旋喷桩基础加固设计与施工

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1、CONSTRUCTIONTECHNOLOGY施工技术软弱黄土隧道高压旋喷桩基础加固设计与施工郝军洲王雪霁(中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安710075)软弱黄土目前没有明确的定义，隧道基础承载力的要求以确定浅埋段隧道基础承载力不应一般可以认为具有密实度较小，土大有山隧道基础承载力根据隧小于300kPa，深埋段隧道基础承载力体无侧限抗压强度小于230kPa，变形道浅埋段和深埋段结构受力不同而不应小于250kPa。如果隧道天然地模量较小，粘聚力较小，湿陷性较有不同的要求。浅埋段隧道结构和基承载力不能达到隧道基础承载力大的土体为软弱黄土。软弱黄土隧道基础要完全承受埋深高度内由土体的

2、要求，则需要进行隧道地基的加基础承载力较小，如果不进行处理，重力产生的压力，深埋段隧道结构固，以避免隧道结构产生不均匀沉可能会引起隧道结构变形过大或不均和基础则只需要承受洞顶松动圈的降或较大沉降，从而引起隧道结构匀沉降等问题。通过对隧道基础黄土土体压力。结合隧道压力计算，可的破坏。进行加固，提高基础的承载力，可以有利于隧道的长期稳定。目前国内对表1旋喷桩基础加固设计参数计算表软弱黄土隧道基础加固采用的方法有桩间天然地基土天然地基承载力/kPa桩间距/cm桩径/cm桩长/cm复合地基承载力承载力折减系数高压旋喷桩、灰土挤密桩和钢管树根160(隧道浅埋段)0.312060600313桩等。大

3、有山隧道经过技术经济性比200(隧道深埋段)0.415050300286较，采用高压旋喷桩进行了隧道基础加固，取得了良好的效果。大有山隧道地貌属于黄土塬梁地貌，地层岩性为第四系全新统黄土、上更新统风积黄土及人工填土。黄土性质为湿陷性黄土和非湿陷性黄土。隧道地基承载力为150kPa〜260kPa，不能够满足隧道基础承载力的要求，需要进行隧道地基加固处理。图1旋喷桩施工参数试验布桩图图2旋喷桩复合地基承载力试桩布置图CONSTRUCTIONMACHINERY2012.325施工技术CONSTRUCTIONTECHNOLOGY表2旋喷桩施工参数试验表项目单喷复喷单管法复喷参数1号试桩2号试桩3

4、号试桩4号试桩5号试桩6号试桩7号试桩8号试桩9号试桩喷嘴孔径/mm2.22.22.22.22.22.22.22.22.2喷嘴个数/个111111111旋转速度/(r/min)222222222222222222提升速度/(mm/min)200200200200200200250250250初压222630302622222630压力/MPa复压303030303030流量/(L/min)757065150142134133141150桩径/cm30〜5030〜4530〜55657271637176表3隧道旋喷桩承载力试验表单桩承载力/kN、试验类型桩长/m桩径/cm桩间距/cm天然地基

5、承载力/kPa单桩复合地基/kPa单桩承载力1＃桩5.040.0120160＝250kN单桩承载力2＃桩5.050.0120160＝350kN单桩复合地基3＃桩5.050.0120160＝240kPa单桩承载力4＃桩6.060.0120160＝400kN单桩复合地基5＃桩6.060.0120160＝300kPa图3隧道明洞旋喷桩基础加固设计图单桩复合地基6＃桩6.060.0120160≮300kPa高压旋喷桩隧道基础加固的设计值；喷浆压力条件下，桩径和桩体强度、高压旋喷桩隧道基础加固的设计β——桩间天然地基土承载力折冒浆量，可在一根桩长6m的试桩中，主要需要确定桩体的桩径、桩间距和减系数

6、，可取0.2〜0.6，或由试验确每2m采用一组施工参数，然后待桩体桩长。根据地质勘察提供的隧道基础定；形成后，将桩体全部挖出，准确测量土体天然承载力，隧道基础要求的承Ae——1根桩承担的处理面积；不同段桩体的桩径和强度，得出在此载力及复合地基承载力计算方法，可Ap——桩的平均截面积。地质条件下，提升速度、喷浆压力和以确定桩体的设计参数，设计参数通根据计算，初步确定桩间距、桩桩径、桩体强度、冒浆量的关系。过相同地质条件下的施工试验可以进径，如表1所示。通过以上试验，确定了旋喷桩的行调整。施工参数：旋喷桩采用复喷施工，复合地基承载力计算高压旋喷桩施工试验初压22MPa，复压30MPa，旋转速

7、度dfsp,k=[Rk+βfs,k(Ae-Ap)]/Ae,高压旋喷桩施工试验的目的是确22r/min提升速度250mm/min，桩径为式中:定桩体的施工参数及高压旋喷桩的单60cm。fsp,k——复合地基承载力标准值;桩承载力和复合地基承载力。复合地基承载力试验分别测试了dRk——单桩竖向承载力标准值，在隧道洞口的空地上，接近明洞不同桩长和桩径的单桩承载力和复合通过现场荷载实验确定；位置，进行了旋喷桩施工参数的试验地基承载力。fs,