高压旋喷桩在涵闸软基加固施工中的应用
涵闸作为堤防工程中重要的组成部分，在确保满足人们日常生产的需要有着不可代替的作用。但由于设计标准低、施工技术差和维护不足的原因，使得涵闸在运用过程中出现了渗漏、裂缝及倾斜等问题。不仅对堤防工程的安全造成影响，也危害到了国家和人们的生命财产安全。高压旋喷桩作为堤防工程中一种常见的防渗技术，以其适用范围广、机械化程度高、施工简单和低噪音等优点，逐渐在堤防工程的涵闸软基加固施工中得到广泛的应用。
1高压旋喷桩施工原理
高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔，把带有特殊喷嘴的喷杆（钻杆）插至设计深度后，用高压泥浆泵向周围土体喷射固化浆液。从喷嘴喷射出来的高压射流破坏土体结构，致使土粒从土体上剥落下来与浆液混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土体中形成具有一定性能和柱体形状的固结体。
高压旋喷桩基本工艺类型按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二重管法、三重管法等。浆液通常采用水泥浆（一般用普通硅酸盐水泥，仅有抗渗而无抗冻要求时可使用火山灰水泥）。水灰比一般为(0.8～1.2)：1，固结体的抗压强度（28d）最大可达20Mpa。当地下水位较高或要求早强时，可加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。
高压旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。该技术已广泛用于工业与民用建筑、地铁、市政、水利、矿山建设中，其用途包括深基坑开挖中隔水、坑底加固、挡土、盾构工程起始和终端部位土体加固，旧有建筑、桥梁基础补强，市政管线加固，堤防工程防渗等。
2旋喷桩加固涵闸基础的设计方案
2.1旋喷桩位的平面布置
在原闸底板上打孔时，孔位在平面布置上有均匀并排布孔、间隔梅花形布孔和嵌套环形布孔2种形式。
（1）均匀并排（方格形）布孔。地基加固工程兼有防渗要求时，桩孔距L=0.866D，排距S=0.75D(D为旋喷桩设计直径）。同时还需交圈打孔布置，且交圈厚度 ，若仅加固地基，则各旋喷桩不必交圈，孔距L=(2～3)D。
（2）间隔梅花形布孔，梅花孔距为L=(2～4)D，梅花中心间距S=(6～10)D。
(3)嵌套环形布孔，内环半径为r=（3～4）D,外环半径为R=（5～7）D。
2.2 旋喷桩直径设计
旋喷桩的桩体直径可通过其复合地基承载力公式算获得，也可通过现场制桩试验确定。另外，桩体直径还受到喷射工艺、土的种类及密度程度等因素的影响。
复合地基内旋喷桩的单桩承载力计算公式为：
（1）
式中：Ae为单桩承担的处理面积，m2；Ap(为桩的平均截面面积，m2； 为桩间天然地基土承载力标准值，kpa；β为桩间天然地基土承载力折减系数，可取0.2～0.6，当不考虑桩间软土作用时，可取为0。
3高压旋喷桩施工工艺
3.1旋喷桩施工准备
旋喷桩施工准备工作为：(1)在闸室进口处横向设置8m～15m宽的钻机工作平台及安全护栏。(2)准备固化浆液材料，如水泥、氯化钠、三乙醇胺等。(3)放样定桩位、进场设备的试运行。(4)选一开阔地，按设计范围内的初选桩距和排距定出4个桩位，进行试桩。通过试桩，了解施工工艺及旋喷效果。然后，依据现场试喷开挖后搭接情况，确定适当的施工参数。
3.2施工工艺流程
钻机就位→引孔（扩孔）到设计深度→试喷→喷管下放至孔底→封堵垂向喷嘴→搅浆由下而上旋喷作业到设计桩顶→冲洗喷管4高喷台车移位→回灌。
3.3施工原则
进行旋喷桩施工时，应遵循先内后外的施工原则。为确保桩与桩间能很好地咬合，宜采用打一跳一法，且间隔时间应大于36h。
3.4灌浆材料
主要采用425#普通硅酸盐水泥，水取用地下水或天然河道沉积表层纯净水。
4旋喷桩的质量检测与效果
旋喷桩的质量检测方法主要有:(1)钻芯取样试验；(2)开挖检验；(3)标准贯入试验；(4)载荷试验；(4)围井试验等。穿堤涵闸底板加固工程主要以防渗为主，因此旋喷桩体的检验工作主要是进行关键控制工序、开挖检查、室内试验和围井注水试验。
4.1关键控制工序
施工过程中，紧紧抓住钻造孔（孔深、倾斜度等），灌浆（注浆压力、注浆量等）这两道工序，要严格按照施工工序及质量控制标准进行施工，才能保证防渗、加固工程的各项工艺参数均达到设计要求。
4.2开挖检查
沿旋喷桩防渗体上游侧横向全部开挖，纵向开挖一定深度，使桩体上部全部暴露出来，测量桩体有效直径、连接处最小宽度；直观检查桩体的整体性、均匀性和垂直度。
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