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摘要：湿陷性黄土是一种土质均匀，结构疏松的特殊土质。强度高，压缩性小，容易受水浸湿。如果在一定的压力下受水浸湿，发生土结构快速破坏掉，造成很大的地基下沉，造成强度快速下降。很多高速公路建造后使用中的湿陷性黄土因为地基被水浸湿所以造成了地基下降而出现的路面下沉、桥头跳车等问题。随着社会的进步和经济的发展，高速公路迅速发展，进入发展成熟时期。本文详述了高速公路湿陷性黄土地基的地质特点，探索了高压旋喷桩在高速公路湿陷性黄土地基中的应用以及原理。
关键词：高速公路；黄土地基；湿陷性；高压旋喷桩
引言：
随着经济的发展和社会的进步，很多科学技术迅速发展，在高速公路湿陷性黄土地基中引进了高压旋喷桩技术。高压旋喷桩技术的基础是灌浆法，运用此项新技术处理高压水射流切割技术。这项新技术的地基处理办法具有安全可靠性高、适合土质广阔、施工噪音小、低价格、容易控制等特点。基于此，本文详述了高速公路湿陷性黄土地基的地质特点，探索了高压旋喷桩在高速公路湿陷性黄土地基中的应用以及原理。
一、湿陷性黄土工程特性
湿陷性黄土主要以原状土颗粒和粉粒组成，有较为明显的多孔性以及大孔隙和虫孔，还有较多的盐分结晶，一般湿陷性黄土的厚度在12米左右。湿陷性黄土的工程特性有：颜色黄或者灰黄等、有较多的孔且孔较大，孔隙在0.7～11之间；在受水浸湿后土体结构发生改变而下沉，以颗粒为主，没有明显的分层；土体中有较多的钙质结核以及溶盐，所以有侵蚀性；遇水易崩解，易产生侵蚀性孔洞。因为湿陷性黄土的这些特性，所以在地基漫水后，会产生沉降，造成路面开裂，桥头跳车等危害。所以要才用合理的方法对地基进行加固。
二、高压旋喷桩加固机理
高压旋喷桩是把钻机将旋喷注浆管和喷头钻安装在桩底设计高程，把配置好的浆液利用高压机械设备进行加压处理，从注浆管喷嘴中喷出，形成高能量，高速度的液流，直接喷射进土体，整个过程中钻杆儿一边旋转一边喷射，这样土体与液体可以充分混合，然后形成有一定直径的圆柱状固体，从而起到加固的作用。整个过程分为两个步骤，第一步进行先钻入到地下，然后进行钻土喷射，再进行搅拌。使用高压旋喷桩技术，利用喷射动压和填充浆液可以很好的改变土体结构，是土体更加坚固减少下沉，还可以通过水泥和土的固结原理，消除黄土的陷性和膨胀性。所以该技术可以提高路基的坚固性。
三、高压旋喷桩方案设计
（一）、布桩方案设计
路基下陷一般出现在桥梁涵洞位置，而且下陷量大，一般平直的路上下降较为均匀。所以在下降较为严重的桥梁和涵洞位置进行高压旋喷桩技术加固。高压旋喷桩技术主要针对的是湿陷性黄土加固，可以进行梅花形布桩，两米一桩，涵洞位置采用15m过渡至20m的方式。
（二）、高压旋喷桩直径及桩长选择
喷射形成的柱状，受到土层的含水量和土质等很多因素影响，形成的柱体不均匀。所以在选择喷射方式时可以提前进行实验。在湿陷性黄土层较厚的位置，所以为保证柱桩支撑作用，防止下陷，可以把柱状打到下部岩层。
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（三）、喷射注浆参数选择
（1）、浆液性质及类型
配制的浆液要有优良的喷射性稳定性并且气体含量要少，凝固时间要及时有效，凝固后也有良好的支撑作用，不能够有异味，结石率要高。一般大多数采用的是水泥浆，在加入少量的添加剂，水灰比例控制在1：1到1：1.5之间喷射效果比较好。采用旋转喷射工艺时要使用325水泥。
（2）施工参数选择
施工的主要参数包括喷嘴的压力、直径、旋转的速度、提升速度。喷嘴整个过程的较为重要部分是保证喷射的速度以及压力，标准的速度和压力能良好切割土体。旋转的速度和提升速度，是保证喷射的半径。喷射压力、直径、旋转速度、提升速度这4个要点只有良好的结合才能控制好旋喷体的质量。在进行施工前，对土质进行检验，已确定整体的参数，保证良好的质量。
四、高压旋喷桩施工关键技术
（一）、高压旋喷桩施工工艺
在进行施工之前，要提前到达现场进行试喷，等凝固后挖掘出来，观察情况。根据实际的土质调整参数，确保质量达到最佳，效果达到最好。
（二）、施工关键点
在施工过程中，有一些土粒会随着液流冒出到地面，可以通过观察这些土粒，来判断喷射的情况大致效果。
（1）、假如土层空隙较大，有可能引起不冒浆，可以加入速凝剂解决这个问题，或者加大注浆量，填满空隙。
（2）、冒浆如果超过正常范围，一般是因为喷射范围和整体注浆量不匹配，可以通过缩小喷嘴的直径以及提高压力，提高提升速度和旋转速度等方法。
（3）、当发现没有喷浆时，就应该及时检查，观察是否损坏，或者量太小孔细太大等问题，及时改正，以防止影响施工进度。
（三）、高压旋喷桩质量控制要点
当该路段已有运营的道路时，无法直接开挖，直接进行旋转喷桩质量检验时，可以通过原有的记录以及监理旁站、加装数显控制表等进行间接控制。进行施工时，必须严格控制喷射的压力，速度以及提升速度等参数。土层的深度，密度土质是不均匀的，所以施工完成后形成柱桩也不是均匀的柱状，所以要提前进行实验，确定最小直径，并将所得的数据作为施工参考标准。
总结：
随着科学技术的进步和经济的发展，一些在高速公路路基工程中出现了问题。地基利用高压旋喷桩处理，经过很长时间的紧跟和观察，路基下降在1cm之内，路基下降会有效的控制住。经过地基承载试验表明在高速公路上处理过的路段可以很大程度的提升湿陷性黄土地基的承载需求。所以利用科学合理的地基加固的办法来处理湿陷性黄土地基，可以保证我区高速公路在湿陷性黄土地区的施工工程的质量，在湿陷性黄土地基利用高压旋喷桩施工加固的办法来处理应用很广泛，路基可以达到湿陷性黄土地基承载力的需求。通过以往的工程来看，使用高压旋喷桩技术对湿陷性黄土地基来加固处理是非常科学合理的，可以达到加固湿陷性黄土地基想达到的目的和效果，是控制湿陷性黄土地基沉降的策略和方法。
参考文献：
[1]张鑫，高压旋喷桩在高速公路软弱地基中的应用研究，西安，西安科技大学。2007.
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[4]王宏源.高压旋喷注禁技术在尹中高速公路饱和黄土地基处理中的应用。公路交通科技（应用技术版）.2011.10（82）：145-148
论文作者:宋锦峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/17
标签：地基论文; 黄土论文; 高压论文; 高速公路论文; 土质论文; 速度论文; 路基论文; 《防护工程》2018年第26期论文;