旋喷注浆法在宝鸡峡加坝加闸工程中的应用
摘 要：旋喷注浆技术是一种在软弱地基上进行基础加固的有效方法。施工前，应对根据水文地质等条件，对旋喷桩承载力进行计算和试验校核，以满足技术和经济两方面要求。施工时要确定合理的注浆压力、水灰比等参数，并严格按照一定的施工工艺进行，以保证成桩强度要求。在宝鸡峡加坝加闸工程Ⅱ期围堰施工中采用了该技术，取得了良好效果。
关键词：淤积砂层 复合地基 旋喷注浆
1.工程概况
宝鸡峡加坝加闸水利水电工程位于宝鸡市西约11km的渭河峡口，是在原溢流坝（615m高程）基础上加高坝体、增加排沙泄洪孔、修建坝后电站的续建工程，该工程最大坝高49.6m，坝顶总长208.6m，坝顶宽17m，坝顶高程637.6m，共分Ⅰ—Ⅷ九个坝段。按照进度安排和工程施工特点，导流采用分期分段方式进行，标准为十年一遇洪水，分三期实施。一期围堰保护左岸0、I、II坝段的施工，采用粘土心墙土石围堰，上游围堰设计高程623.5m，下游围堰设计高程611.0m，导流设计流量3600m3/s；二期围堰保护左岸Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ坝段的施工，由于二期围堰地处地理环境复杂，左岸山势陡峭，受陇海铁路限制，加之引水洞口距坝轴线仅30m，致使施工场地狭小，为保证足够的施工场地及正常的灌溉引水，经技术分析，决定采用倒挂臂砼拱围堰，设计围堰长49.5m，顶宽8m，底宽24.5m，呈圆弧拱形，迎水面1.5m厚的铅丝笼石，外边坡1:1.5，主体填筑石渣及细砂卵石，围堰位置选在距坝轴线20m处的淤滩上，由于此处淤积物厚度达10余米，且积水无法排除，致使地基松散，承载力下降，无法满足砼拱围堰的施工要求，根据基础的地质条件，决定采用旋喷桩防渗体进行基础处理，强化地基，增大土的摩擦力和粘聚力，增强基础的承载力。
2、旋喷桩的设计
旋喷桩是高压喷射出的浆液，连续和集中地作用在土体上，使其压应力和冲蚀等多种因素在很小的范围内产生效应，使注入的浆液和土体拌和均匀凝固为新的固结体，起强化地基和防水的作用。
2.1桩基础形式确定。在进行旋喷桩设计时，首先应搜集和掌握基本资料，包括：工程地质和水文地质（土层和基岩的性质，土的物理力学性质，地下水埋藏）、建筑物结构受力特性、施工现场和邻近建筑的四周环境等资料。由于旋喷桩系土与水泥的混合固结体，其强度较低，受力之后桩身的变形量大，同时考虑到经济性，因此，在设计II期围堰旋喷桩防渗体时将基础视为复合地基，即由桩和承台下的桩间土共同承担基础荷载，但由于土层和桩相比抗剪抗压强度差别大，在设计时仅考虑桩的作用。
2.2旋喷桩承载力的确定。旋喷桩承载力的确定，基本出发点与钻孔灌注桩相同，主要从以下几个方面考虑：（1）桩径与桩的面积，由于旋喷桩的桩径与土层及喷射压力有关，而这两个因素并非固定不变，所以旋喷桩的桩径是有变化的，因此在计算时要选平均值；（2）折减系数，由于旋喷桩身的均匀性较差，因此要选用比灌注桩更高的安全系数；（3）桩身强度，在计算时按28天强度考虑。试验证明在粘性土中，由于水泥水化物与粘土中矿物继续作用，后期强度将会继续增长，将这种强度的增长作为安全储备；（4）由于影响旋喷桩承载力的因素很多，在设计计算时，除了依据现场试验和规范提供的数据外，还应当结合本地区或相似土质条件下的经验综合考虑。
采用复合地基的模式进行承载力计算的出发点是考虑到旋喷桩的强度较低和经济性两方面，如果桩的强度较高，并接近于混凝土桩身强度，以及当建筑物对沉降要求很严格时，可以不计桩间的承载力，全部外荷载由旋喷桩承受，在这种状况下，则与混凝土桩计算相同。在计算中假定旋喷桩的抗剪强度与土的抗剪强度能够共同工作，由于在砂性土地基中存在着承压水，旋喷处理尚应考虑进行浮力和管涌计算，还应包括埋入土的深度、抗弯计算等，由于旋喷桩作用的帷幕都是透水性很强的地层，因此，桩孔的布置应保证其连续性。
