深层软土地基处理的一种新方法

摘 要 ：在保证不破坏既有路面或围护结构、尽可能的减小施工占地区域，对既有道路或是深层软土基坑进行加固处理，高压旋喷桩是便捷和经济的加固处理方法。在对昆明市西南部、草海中部及两岸的地勘报告及线路情况做出分析比选后，笔者采用了这种加固方法。但是，怎样在泥炭质软土层中保质保量的有效形成设计所达标的旋喷桩体成为工程质量控制的关键。为此，笔者在提出利用高压旋喷设备先预喷改良过的粘土泥浆置换泥炭质土，形成粘土桩以改变桩周土性，再喷射水泥浆形成设计桩体的工程施工方法。通过工程检验和静载试验，由上述方法加固后的围护结构在各项标准满足要求，说明该工艺处理深层软土地基的泥炭质土层是一种科学而又有效的创新工艺。

关键词 ： 模板; 酸性有机物; 固结体; 桩体强度;Abstract:In the guarantee does not destroy the existing pavement or envelope, minimize construction covers an area of existing roads, or consolidation treatment of deep soft soil foundation pit, high pressure jet grouting pile reinforcement method is convenient and economical. In the southwest of the city of Kunming, in central and on both sides of the geological exploration report and make analysis of line selection, the author uses the method of reinforcement. However, how to guarantee in the peat soft soil and quantity of the effective formation of jet grouting pile body design standards become the key of project quality control. Therefore, the author put forward first in pilot injection improved by using the high pressure jet grouting equipment replacement clay mud peat soil, the formation of Clay Pile to change soil pile, and then sprayed concrete form construction method design of pile body. By the engineering test and static load test, retaining structure reinforced by the method can meet the requirements of the standard in the peat soil, that of deep soft soil foundation treatment of the technology innovation process is a scientific and effective.

Keywords: template; acidic organic compounds; consolidation; pile strength;

中图分类号：TU471.8 文献标识码：A文章编号：

0 引言

云南省滇池草海流域河流湖泊众多，加之气候温柔以及丰富的有机物沉积，在经过复杂的生物、地球化学和物理作用下，泥炭和泥炭质土在该去广泛分布。笔者要举例的国道昆明南连接线高速公路草海隧道工程位于昆明市西南部、草海中部及两岸，属昆明冲湖积盆地地貌单元，地处滇池流域中心地带。滇池泥炭和泥炭质土的物理力学性质极差，主要表现在低容重、高含水量、大孔隙比、强压缩性、低强度、慢固结等方面。在市政工程建设中，尤其是在提高基坑底加固强度或是提高围护结构（如围护钻孔灌注桩）的止水效果过程中，经常需要对深层软土地基进行加固处理，以达到较高标准的强度和沉降控制要求。为了保证不破坏既有路面和围护结构、尽可能的减小施工占地区域，就不能简单滴采用常规的地基处理方法来做加固。目前，在众多的地基处理工艺中，可以把对既有路面或是围护结构的影响减至最小，又可以进行软土地基深层加固处理的唯一教实用的方法，就是采用高压旋喷桩喷射水泥浆形成桩土复合地基的处理方式。

高压旋喷桩在泥炭质软土层中的成桩方法与工艺创新，简要地说就是使用高压旋喷设备及技术在该土层成桩位置预先喷射经过改良调剂过的粘土泥浆改变土性，待其土体强度达到稳定后再喷射水泥浆形成水泥土的规则固结体，组成桩土复合地基以加强该土层承载力合控制变形作用，适宜于有泥炭土质的软土层地基加固以及在存在类似方面问题的坑底加固。

1 问题的提出及解决方法

国道昆明南连接线高速公路草海隧道工程为浅埋公路隧道，隧道穿越处草海水域宽约1400m；隧道由主线、A匝道、B匝道组成，各部分又分别包含了敞开段、暗埋段、接线道路；主线隧道长为1420m、起讫里程K0+000～K1+420。在地质方面，昆明盆地由于阳光充足、水温适宜，又有湖泊、河流、洼地等地貌条件，有利于水生、湿生植物的生长蔓延，向沼泽化群落发展，所以工程沿线场区即形成了泥炭质土与粘性土、粉土、粉细砂等交互成层的软土沉积区。从工程沿线场区揭示的地层情况分析，地表下分布有③1、④1、④2-2、⑤1等多层泥炭质土，分别以层状、薄层状、透镜体状出现，有机质含量不均。上述土层虽与一般淤泥质土、软粘性土同样具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、易触变等不良特性，但相比之下差异较为明显，泥炭质土的工程性质更差。各土层物理力学性质指标见表1.

表1各泥炭质土层情况汇总表

泥炭质土

草海隧道暗埋段AM14和AM15因上方220KV高压线净高20m，为施工设备可行及高压线安全围护结构采用Φ800@900 mm钻孔灌注桩+Φ800@600 mm双排旋喷桩止水帷幕,桩径80cm，桩长30.5m，水泥用量360kg/m3，桩顶控制在圈梁底标高平齐，桩底与围护桩底标高齐平。按常规工艺（一次直接喷射水泥浆）施工试桩后，岩芯取样表面：该路段高压旋喷桩在泥炭质土③1层范围内均不能成桩，其余土层成桩状况良好。在加大水泥参量至500 kg/m3，成桩效果仍不明显。经分析后认为：由于高压旋喷桩是利用喷射入地层的水泥浆与土混合，经水化反应而成的具有一定强度的水泥土固结体。在泥炭质土层中，有机质含量高、含水量高、孔隙比打、天然重度小，土体能够产生的围压低且不均匀，水泥土没有形成规则固结体的“模板”，直接喷入的水泥浆无法在期望的空间内聚集，水泥浆流向低压区域，极易被周围的谁很快稀释，加之泥炭土层中的酸性有机物（如草酸）会阻碍水泥水化反应的进行，轻者影响水泥土的强度增长和成型形状，重者就是水泥浆喷入泥炭土层后不会形成固结体，达不到加固软弱土层或是止水的效果。