水平旋喷成桩引起超静孔隙水压力研究.pdf

第３６卷　第２期 西 安 科 技 大 学 学 报 Ｖｏｌ．３６　Ｎｏ２ ２０１６年０３月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＸＩ’ＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍａｒ２０１６ 　　　　ＤＯＩ：１０．１３８００／ｊ．ｃｎｋｉ．ｘａｋｊｄｘｘｂ．２０１６．０２１０文章编号：１６７２－９３１５（２０１６）０２－０２０７－０６ 水平旋喷成桩引起超静孔隙水压力研究 王志丰，王亚琼，谢永利 （长安大学 陕西省公路桥梁与隧道重点实验室，陕西 西安７１００６４） 摘　要：为研究水平旋喷成桩对周围地层的影响问题，优化水平旋喷桩设计施工，采用现场试验 的方法研究了水平旋喷成桩引起超静孔隙水压力的变化规律，探讨了水平旋喷施工的影响范围。 水平旋喷成桩对周围地层的扰动较大，引发土体中产生较高的超静孔隙水压力。通过对水平旋 喷成桩过程的分析，可以分为高压射流形成阶段，高压射流与土体相互作用阶段和水泥土固化阶 段。研究结果表明：水平旋喷成桩产生的超静孔隙水压力随着施工阶段的改变而变化，高压流体 注入时有所增大，而钻喷杆卸杆时则有所减小；成桩引起的最大超静孔隙水压力与注浆压力呈近 似线性关系；随着施工距离的增大，超静孔隙水压力不断减小，当施工距离大于１５ｍ时，基本可以 忽略成桩引起的超静孔隙水压力；以水平旋喷成桩引起地层反应小于５％作为影响范围控制值， 则超静孔隙水压力影响范围约为１５～２０倍成桩半径，可以采用指数函数的形式表达超静孔隙水 压力与施工距离的关系。 关键词：隧道工程；地基处理；水平旋喷桩；现场试验；超静孔隙水压力 中图分类号：Ｕ４１６１　　　文献标志码：Ａ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｃａｕｓｅｄ ｂｙｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｊｅｔｇｒｏｕｔｃｏｌｕｍｎｓ ＷＡＮＧＺｈｉｆｅｎｇ，ＷＡＮＧＹａｑｉｏｎｇ，ＸＩＥＹｏｎｇｌｉ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＢｒｉｄｇｅａｎｄＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＳｈａａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓａｎｄｔｏｏｐｔｉ ｍｉｚｅｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇ，ｂａｓｅｄｏｎａｆｉｅｌｄｔｅｓｔ，ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｌａｗｓｏｆｅｘ ｃｅｓｓｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｉｎｓｔａｌｌｉｎｇｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｊｅｔｇｒｏｕｔｃｏｌｕｍｎｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎ ｆｌｕｅｎｔｉａｌｒａｎｇｅｄｕｅｔｏｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｇｒｅａｔｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｏｆｓｕｒ ｒｏｕｎｄｉｎｇｓｃａｎｂｅｏｂｓｅｒｖｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｊｅｔｇｒｏｕｔｃｏｌｕｍｎｓ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｃａｕｓｅａ ｈｉｇｈｅｒｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｊｅｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ，ｉｔｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｓｔａｇｅｓ：ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄｆｌｕｉｄ，ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄｆｌｕｉｄａｎｄｔｈｅｓｏｉｌ ，ａｎｄｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｅｍｅｎｔｅｄｓｏｉｌｓ．Ｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｔｈｅｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｔｈｅ