高压旋喷桩施工原理：首先将水泥浆液注入高压泥浆泵，然后将高压喷嘴通过特殊结束压进土体预订的地方，然后以大约20MPa的压力将水泥浆液从喷嘴喷出。喷浆的同时由于注浆管是高速旋转并且匀速提升的，水泥浆液从高压喷嘴喷出后会惯性旋转，从而与软基土粒进行调和。待浆液凝固成块之后，土体中就会存在圆柱体固体，即旋喷桩。

　　1.高压旋喷桩加固机理分析

　　1.1成桩机理分析

　　注浆水泥从高压喷嘴连续喷出之后，形成具有强大压力的喷射流，由于软地基土体结构相对比较松散，在强大的压力之下，水泥浆很容易进入土体结构并与其发生物混合。水泥浆被持续不断地喷出，随着喷出量越来越大，其进入软基土体的范围也越来越广。由于高压旋喷注浆泵在喷出之前是高速旋转的，所以喷出的水泥浆液在惯性作用下也是旋转的，以旋转形式进入土体的水泥浆液将和一些被削切下来的土粒发生升扬置换反应，被置换出来的小土粒将以泥浆的形式被带到地面，也就是所谓的冒浆。而剩下的土粒在水泥浆液旋转搅拌的作用下，在横截面上糅合成一种土网络结构的新型水泥。这种新型土网络结构经过一系列的物理化学反应之后结构变硬，待干燥之后就成为强度高、渗透系数较小的旋喷桩。

　　1.2加固机理分析

　　旋喷工作完成之后，由于喷出水泥浆液进入土体之后具有流动性，从而和软基土体发生混合，再加上强大的挤压力，使得水泥浆液对周围的土体进行压密，并且浆液会自动流向土粒之间的压力相对较小的地方，即土粒间的空隙，从而使得桩间土体加固，进入空隙的浆液凝固之后呈“脉”状或者“板”状。这种现象在开挖检查中显而易见。

　　2.工程背景

　　某高速公路K37+888—K40+130段由于地基强度不够，需进行加固。加固方法最初选用水泥粉煤灰碎石（CementFly—ashGrave，CFG）桩，但是在实际施工过程中发现此处的地层中夹杂着一层大块体厚块石，CFG桩不能进行施工。经过分析，决定采用单管高压旋喷桩为该段软基进行加固处理，并且通过设计单位的审核。

　　首先需查看该地的地质情况，从地面向下的土质依次是人工填土、根植土、淤泥及淤泥质土、细砂、粗砂及粉质黏土。每层土层的厚度为12～40m.

　　3.单管高压旋喷桩设计与布置

　　单管高压旋喷桩施工参数确定。根据土体增强体和周围地基土共同承担荷载的地基或者桩基设计旋喷桩。土体增强体和周围地基土共同承担荷载的地基荷载力的值按公式：fsp=mNd/Apβ（1-m）f（1）进行设计。

　　其中m为旋喷桩体断面面积和复合土体单元面积之比（%）；Nd为一根桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载，其值取公式中的最小值；β为桩间未经加固的地基承受荷载的能力折减系数；fs为桩间未经加固的地基承受荷载的能力的值（kN）。

　　其中，K为土体所能发挥的最大抗剪强度与外荷载在边坡内所产生的实际剪应力之比；qu为旋喷桩试块在实验中不对试块的侧边加以限制的值（kPa）；qi为桩周围土体的平均阻力标准值（kPa）；Up为桩体周长（m）；L为旋桩长（m）；α为旋喷桩端未经加固的土体所能承受最大荷载的折减系数；为桩端未经加固的地基承受荷载的能力的标准值（kPa）。

　　喷桩施工参数：高压泵泵压%20MPa，高压泵泵量%60L/min，提升速度18～20cm/min，旋转速率10～20r/min，水泥浆浓度%1.40，水灰比1：1.

　　旋喷桩注浆量计算方法为体积法和喷量法，按两种算法结果的最大值进行注浆。珠江三角洲水泥用量理论计算值为0.25t/m，而在实际工程操作中每米多出0.01t.

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