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【摘要】：本文以室内外试验与工程实践为基础，对布袋注浆工艺和布袋注浆桩的工程作用进行了分析。提出一种工艺简单、功能多样、应用前景广阔的地基加固和基础托换改进方法，以便更好地运用于工程建设。
【关键词】：注浆加固托换布袋注浆桩复合地基土工织物软土地基
中图分类号：TU471.8文獻标识码： A 文章编号：
1引言
注浆以其施工简便灵活、机械小巧、生效速度快等突出优点在软土地基加固中已获得广泛应用，但其作为一种加固手段也存在许多难以克服的缺点，例如在渗透性不好的土中难以均匀扩散；在软土中不可能实现连续固结成体；加固范围不明确；加固体难以定量评价等等。鉴于该种情况，工程建设领域已有一种既保留注浆优点又能克服上速缺点的新方法—布袋注浆工艺和布袋注浆桩。
2布袋注浆工艺和布袋注浆桩
布袋注浆的工艺过程如下：
成孔（预先按加固深度钻孔，孔径应根据土质松软程度和加固要求决定）→套袋（在注浆管外套以土工织物做成的圆筒袋，筒径为设计加固体直径d）→插管（将编织袋套在注浆管外一同插到孔低）→注浆（浆量要控制好，按设计固结体的体积计算浆量，放大少许余量）→拔管（加固区一般从地面以下一定深度开始，当注浆完毕，泥水不再外溢时，孔口用粘土填实，并徐徐抽出注浆管，同时封口）。
上述过程结束即完成一孔注浆，同时也就形成了一根圆柱形固结体，通常称之为布袋注浆桩。可见布袋注浆桩是以土工织物袋和注浆浆液形成的圆柱状硬化体，它将浆液封闭在土工编织袋内形成一根根桩柱，使其连续、成形、到位；避免了普通注浆的分散、不连续和无控制、无定形的状态。一根根桩体插在松软土中，起到竖向加筋和托换的作用以及一定的挤密作用，减少了填土或软土地基的压缩变形和沉降，布袋注浆桩作为软土分层注浆技术与土工织物综合应用的新技术，可以在地下工程中的大面积空洞和深层夹层等软土地基中得到广泛应用。
3布袋注浆桩的工程特性
从加固地基的角度来分析，布袋注浆工艺和布袋注浆桩的主要特征有以下几点：
（1）对土体的挤密效应。布袋注浆桩施工过程中存在一个从孔径扩张为桩径的过程，这个过程就是对周围土体的挤密过程，应而可以达到挤密松软土的目的。
（2）桩体造型的简便性。在松软土中，借助编织袋使制作形状多样的桩体成为可能，可以制作扩底桩、多级扩径桩等。
（3）对浆体的约束连贯作用。浆液在封闭的编织袋内可以任意流动，通过注浆形成设计所需的连续体这一目标就得到了保证，而普通注浆由于种种原因无法在土中形成连续的固结体，导致被加固的水泥复合体无法形成确定的强度。
（4）可调整的范围比较广。可以通过调节浆液材料的配合比，使桩体强度满足设计各种不同的要求，这就为它应用于各种不同目的的地基加固提供了广泛的适应性。
（5）构造型式的多样性。它可以以最简单的“素”水泥粉煤灰固结体的形式出现；也可以插入钢筋作为土锚或抗拔桩；也可以预先放入钢筋笼或型钢做成挡土桩。
4布袋注浆和布袋注浆桩的功能
由于布袋注浆工艺和布袋注浆桩本身具有很多良好特性，因此也就具备了多种功能，主要功能有：
（1）挤土功能。可以利用布袋注浆桩对土体的挤压作用提高土体密实度，从而改良土壤，提高土体强度，降低土体的渗透性和压缩性。
（2）竖向支托承载功能。当固结体强度不高时，它可以与周围土体形成复合地基；当桩身强度很高时，可以与周围土体组合成复合桩基。
（3）托换加固功能。由于布袋注浆桩施工机械小巧，无震动、无挤土、无噪音，而且桩身强度可以很高，便于在已建房屋结构物室内施工，故它特别适合基础托换工程。
（4）抗弯性能。鉴于布袋注浆桩的桩身可以配钢筋，固结体强度可以达到30MPa，因而完全可以充当抗弯结构的角色。而且由于施工方便，还特别适合于作成空间结构提高抗水平力的能力。
（5）抗拔抗浮能力。在桩体内插入钢筋，布袋注浆桩就成为抗拔桩；而且若是作成扩底形，则抗拔能力会大大提高。
5布袋注浆桩的工程应用前景
桥梁接坡段的填土一般是在桥台施工完成后填筑的，可往往由于工程工期紧，台后填土的压实质量得不到保证以及沉降变形稳定的时间短等原因，桥台处经常发生“跳车”现象，因此必须采取措施对桥坡填土进行加固。但这时如果桥坡段档墙和防撞墙已经完工，加固措施不当则会引起结构的变形甚至开裂破坏。在这种情况下，采用布袋注浆桩进行加筋托换加固应是一种较好的方法。
以布袋注浆桩进行加筋托换加固时，一般可以根据加固环境规定其对土体的挤密程度：当周围建筑对变形敏感时，则不应使其产生挤土效应，除非土很松软时有控制地利用其挤土功能；在桥坡结构已经建成时，设计桩径（编织袋的筒径）应与孔径相等或略大，例如不超过孔径的10%，以不使结构产生过大变形为度。
布袋注浆桩的加筋托换加固作用是凭借桩周的摩阻力，当桩周填土压缩和下沉时，通过桩身侧表面的摩阻力（这时对桩而言是承受的负摩阻力）把荷载转嫁给桩，布袋注浆桩作为填土中的竖向加筋起到约束填土竖向变形作用，同时其下部桩身支撑于较好的或已加固了的路基，这部分桩周的（正）摩阻力和桩端阻力就是布袋注浆桩的托换承载力，它们与路基形成复合桩基，共同承担填土荷载，使填土和桥坡的沉降得以减小。
6结论
（1）布袋注浆工艺是对注浆工艺的一种改进，它克服了注浆工艺的固有缺陷，使浆液固结体从间断变为连续，使浆液流向从无法控制变为可以控制，使加固复合体的强度从难以计量变为可以计量，从而使注浆加固复合地基设计有可能进入定量阶段，这一进步将使注浆技术得到更广泛的应用。
（2）布袋注浆桩使浆液固结成为连续的、有形且可任意造型和配筋的构件，从而有可能使注浆加固设计纳入今后结构设计系列。
（3）布袋注浆工艺和布袋注浆桩具有广阔的应用前景。在市政建设中，它可用于承受竖向与水平荷载，托换、加筋、防渗、堵漏、充填等各个方面。
（4）布袋注浆工艺和布袋注浆桩是一种简便、灵活、功能多样、造价低廉、用途广泛的地基处理和基础托换手段，具备了一系列良好特性，值得进一步推广研究。
【参考文献】
[1]葛先飞·布袋注浆桩在广深四线软土地基中的应用[J].资源环境与工程，2007，21（4）
[2]叶春林·布袋注浆桩在深厚层夹层软基处理中的应用[J].铁道工程学报，2008，第四期
[3]李兴远·布袋注浆桩施工工艺造价指标分析[J].铁道工程造价管理，2008（7）
【关键词】：注浆加固托换布袋注浆桩复合地基土工织物软土地基
中图分类号：TU471.8文獻标识码： A 文章编号：
1引言
注浆以其施工简便灵活、机械小巧、生效速度快等突出优点在软土地基加固中已获得广泛应用，但其作为一种加固手段也存在许多难以克服的缺点，例如在渗透性不好的土中难以均匀扩散；在软土中不可能实现连续固结成体；加固范围不明确；加固体难以定量评价等等。鉴于该种情况，工程建设领域已有一种既保留注浆优点又能克服上速缺点的新方法—布袋注浆工艺和布袋注浆桩。
2布袋注浆工艺和布袋注浆桩
布袋注浆的工艺过程如下：
成孔（预先按加固深度钻孔，孔径应根据土质松软程度和加固要求决定）→套袋（在注浆管外套以土工织物做成的圆筒袋，筒径为设计加固体直径d）→插管（将编织袋套在注浆管外一同插到孔低）→注浆（浆量要控制好，按设计固结体的体积计算浆量，放大少许余量）→拔管（加固区一般从地面以下一定深度开始，当注浆完毕，泥水不再外溢时，孔口用粘土填实，并徐徐抽出注浆管，同时封口）。
上述过程结束即完成一孔注浆，同时也就形成了一根圆柱形固结体，通常称之为布袋注浆桩。可见布袋注浆桩是以土工织物袋和注浆浆液形成的圆柱状硬化体，它将浆液封闭在土工编织袋内形成一根根桩柱，使其连续、成形、到位；避免了普通注浆的分散、不连续和无控制、无定形的状态。一根根桩体插在松软土中，起到竖向加筋和托换的作用以及一定的挤密作用，减少了填土或软土地基的压缩变形和沉降，布袋注浆桩作为软土分层注浆技术与土工织物综合应用的新技术，可以在地下工程中的大面积空洞和深层夹层等软土地基中得到广泛应用。
3布袋注浆桩的工程特性
从加固地基的角度来分析，布袋注浆工艺和布袋注浆桩的主要特征有以下几点：
（1）对土体的挤密效应。布袋注浆桩施工过程中存在一个从孔径扩张为桩径的过程，这个过程就是对周围土体的挤密过程，应而可以达到挤密松软土的目的。
（2）桩体造型的简便性。在松软土中，借助编织袋使制作形状多样的桩体成为可能，可以制作扩底桩、多级扩径桩等。
（3）对浆体的约束连贯作用。浆液在封闭的编织袋内可以任意流动，通过注浆形成设计所需的连续体这一目标就得到了保证，而普通注浆由于种种原因无法在土中形成连续的固结体，导致被加固的水泥复合体无法形成确定的强度。
（4）可调整的范围比较广。可以通过调节浆液材料的配合比，使桩体强度满足设计各种不同的要求，这就为它应用于各种不同目的的地基加固提供了广泛的适应性。
（5）构造型式的多样性。它可以以最简单的“素”水泥粉煤灰固结体的形式出现；也可以插入钢筋作为土锚或抗拔桩；也可以预先放入钢筋笼或型钢做成挡土桩。
4布袋注浆和布袋注浆桩的功能
由于布袋注浆工艺和布袋注浆桩本身具有很多良好特性，因此也就具备了多种功能，主要功能有：
（1）挤土功能。可以利用布袋注浆桩对土体的挤压作用提高土体密实度，从而改良土壤，提高土体强度，降低土体的渗透性和压缩性。
（2）竖向支托承载功能。当固结体强度不高时，它可以与周围土体形成复合地基；当桩身强度很高时，可以与周围土体组合成复合桩基。
（3）托换加固功能。由于布袋注浆桩施工机械小巧，无震动、无挤土、无噪音，而且桩身强度可以很高，便于在已建房屋结构物室内施工，故它特别适合基础托换工程。
（4）抗弯性能。鉴于布袋注浆桩的桩身可以配钢筋，固结体强度可以达到30MPa，因而完全可以充当抗弯结构的角色。而且由于施工方便，还特别适合于作成空间结构提高抗水平力的能力。
（5）抗拔抗浮能力。在桩体内插入钢筋，布袋注浆桩就成为抗拔桩；而且若是作成扩底形，则抗拔能力会大大提高。
5布袋注浆桩的工程应用前景
桥梁接坡段的填土一般是在桥台施工完成后填筑的，可往往由于工程工期紧，台后填土的压实质量得不到保证以及沉降变形稳定的时间短等原因，桥台处经常发生“跳车”现象，因此必须采取措施对桥坡填土进行加固。但这时如果桥坡段档墙和防撞墙已经完工，加固措施不当则会引起结构的变形甚至开裂破坏。在这种情况下，采用布袋注浆桩进行加筋托换加固应是一种较好的方法。
以布袋注浆桩进行加筋托换加固时，一般可以根据加固环境规定其对土体的挤密程度：当周围建筑对变形敏感时，则不应使其产生挤土效应，除非土很松软时有控制地利用其挤土功能；在桥坡结构已经建成时，设计桩径（编织袋的筒径）应与孔径相等或略大，例如不超过孔径的10%，以不使结构产生过大变形为度。
布袋注浆桩的加筋托换加固作用是凭借桩周的摩阻力，当桩周填土压缩和下沉时，通过桩身侧表面的摩阻力（这时对桩而言是承受的负摩阻力）把荷载转嫁给桩，布袋注浆桩作为填土中的竖向加筋起到约束填土竖向变形作用，同时其下部桩身支撑于较好的或已加固了的路基，这部分桩周的（正）摩阻力和桩端阻力就是布袋注浆桩的托换承载力，它们与路基形成复合桩基，共同承担填土荷载，使填土和桥坡的沉降得以减小。
6结论
（1）布袋注浆工艺是对注浆工艺的一种改进，它克服了注浆工艺的固有缺陷，使浆液固结体从间断变为连续，使浆液流向从无法控制变为可以控制，使加固复合体的强度从难以计量变为可以计量，从而使注浆加固复合地基设计有可能进入定量阶段，这一进步将使注浆技术得到更广泛的应用。
（2）布袋注浆桩使浆液固结成为连续的、有形且可任意造型和配筋的构件，从而有可能使注浆加固设计纳入今后结构设计系列。
（3）布袋注浆工艺和布袋注浆桩具有广阔的应用前景。在市政建设中，它可用于承受竖向与水平荷载，托换、加筋、防渗、堵漏、充填等各个方面。
（4）布袋注浆工艺和布袋注浆桩是一种简便、灵活、功能多样、造价低廉、用途广泛的地基处理和基础托换手段，具备了一系列良好特性，值得进一步推广研究。
【参考文献】
[1]葛先飞·布袋注浆桩在广深四线软土地基中的应用[J].资源环境与工程，2007，21（4）
[2]叶春林·布袋注浆桩在深厚层夹层软基处理中的应用[J].铁道工程学报，2008，第四期
[3]李兴远·布袋注浆桩施工工艺造价指标分析[J].铁道工程造价管理，2008（7）