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中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号：
摘 要: 通过对某工程埋钻事故后进行的工程处理, 介绍了高压旋喷压浆技术补强原理、工艺流程和加固效果, 进行了桩基承载能力分析，证明了高压旋转喷射切割法在桩基工程处理的可行性和实用性。
关键词：高压旋喷；埋钻；加固；补强
Abstract: By the engineering treatment after blocking drill accident， This paper introduced the principle of high pressure jet grouting technology reinforcing, process and reinforcing effect, analyzed pile foundation bearing capacity, and high-pressure rotary jet cutting method was proved in the processing of pile foundation engineering feasibility and practicality.
Keywords: high pressure jet grouting; buried drill; strengthening; reinforcement;
高压旋喷压浆技术
高压旋喷是先用钻机成孔, 然后把带有喷嘴的注浆管插入预定的深度后, 用高压注浆泵将水泥浆液以高压流的形式从喷嘴中喷射出来, 冲击切割土体, 当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时, 土粒便从土体剥落下来, 一部分细小的土粒随着浆液返回地面, 其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下与浆液搅拌混合, 并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列,浆液固结后, 便在土体中形成桩柱体。桩柱体与桩间土共同组成一个大型复合体, 复合载体将上部荷载分配到桩柱体和桩间土上, 使桩土共同作用, 从而达到加固地基提高承载力的作用。确保桩底缺陷部位的空间和裂隙都充满水泥浆, 从而达到补强加固的目的。
埋钻事故简述
某斜拉桥主墩21-2#桩基设计桩径250cm，桩顶设计标高为20.3m，桩底设计标高为-60.5m，桩径为2.5m，桩长80.8m，护筒顶标高为27.23m，地面高程为27.0m，护筒埋置深度为36m。 21#-2桩基于2011年4月13日开孔，根据地质资料显示该桩处于溶洞区并主要为串珠溶洞，主要分布在标高-9.04 m～-28.74m和标高-38.84～-55.54m。于9月11日冲孔至孔深81.2m（标高-53.97m）处，孔内溶洞突然漏浆，漏浆深度达20m，同时造成孔内塌方并在护筒外西面地面形成约5m*12m塌孔，孔深约1.5m,并导致桩基机身侧翻机架变形损坏，孔内钢护筒严重变形成鸭蛋状，同时导致埋锤事故。在事后采用小锤清理打捞被埋锤过程中，因再次漏浆塌孔造成小锤被埋。
处理方案的确定
经过对该孔埋锤头事故的分析, 得到基本一致的结论：
3.1继续打捞成功的可能性很小；
3.2根据孔内情况反映，必须尽快做出处理，如果再打捞，很可能因处理时间长而发生孔内大面积坍塌；
3.3一旦发生孔内垮坍，不但严重影响其它桩的施工和危及平台的安全，而且使该墩台平面位置上桩位变更设计困难；若要变更，意味着付出巨大的费用，还将严重影响施工工期；
3.4根据工程勘察报告和实际施工反映的地层情况，对该桩进行承载力理论计算，结果理论承载力能满足设计要求，并请设计院进行验算，结果相同。
经过对几个方案进行对比、分析、论证, 确定了该事故的处理方案：预埋Ф50 mm的黑铁管，用高压清水通过预埋管进行清孔，然后进行压力注浆，最后用大应变试验检测该桩承载力情况。
方案具体流程：准确确定孔深并使冲击锤位于孔底而不悬空→确定预埋管的布置方式和长度→钢筋笼和预埋管下入孔内并进行定位→下入灌注导管→进行第二次清孔( 要求清孔深度达到冲击锤顶端以下尽可能深的位置) →灌注水下混凝土→( 成桩过一定时间后)用预埋管进行清孔→( 紧接着) 用预埋管进行压力注浆→( 养护龄期后) 做大应变试验检测其承载力是否符合设计要求。
桩基承载力验算
桩底灌浆体的轴心抗压强度标准值取σ= 2.0MPa，轴心抗压强度与粘聚力及内摩擦角的关系为:
对灌浆体取，则 ，考虑到灌浆体的不均匀性，取，灌浆体的变形模量取。
桩底沉渣经灌浆处理后，桩底地基由灌浆体及微风化或中风化花岗岩组成。无论是微风化还是中风化岩体，强度参数均明显高于灌浆体。从偏于安全考虑，计算桩底地基强度时均采用灌浆体的强度参数。地基的强度由下式进行计算
式中：λ为危险度，λ=0时，地基处于临塑状态，λ=1时，地基处于极限平衡状态，0＜λ＜1 时，地基处于弹塑性状态； ，，为由桩底岩土的内摩擦角及危险度λ 确定的系数；,分别为桩底岩土的容重及粘聚力；为桩的直径；，分别为桩底以上土层的容重及厚度。
对于支承在软质岩石上的桩，可选。其中，，，，查建筑地基规范表5.2.5：，，。将有关数据代入式，则桩底地基强度的容许值为
桩的端承力为
桩底作用荷载为37000KN，可见桩的端承力明显大于作用在桩底的荷载。通过以上的计算可知，对桩底部进行灌浆处理后，仅桩的端承力已足以满足桩的承载力要求。
结论
5.1本文运用高压旋喷压浆技术对埋钻后桩底进行补强，使该桩可达到承载力要求。实践证明，本文的分析计算与处理方案是可行的。本方法可為同类型工程问题作借鉴。
5.2该方法处理埋钻( 锤)头事故具有施工简便、设备少、操作简单、处理时间短、成本低、效果明显等特点。
参考文献
1 陆培炎.桩基设计方法[J].岩土力学与工程学报,1994，13（4）：375-388
2 陆培炎，徐振华.地基的强度与变形的计算[M].西宁：青海人民出版社，1978
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
摘 要: 通过对某工程埋钻事故后进行的工程处理, 介绍了高压旋喷压浆技术补强原理、工艺流程和加固效果, 进行了桩基承载能力分析，证明了高压旋转喷射切割法在桩基工程处理的可行性和实用性。
关键词：高压旋喷；埋钻；加固；补强
Abstract: By the engineering treatment after blocking drill accident， This paper introduced the principle of high pressure jet grouting technology reinforcing, process and reinforcing effect, analyzed pile foundation bearing capacity, and high-pressure rotary jet cutting method was proved in the processing of pile foundation engineering feasibility and practicality.
Keywords: high pressure jet grouting; buried drill; strengthening; reinforcement;
高压旋喷压浆技术
高压旋喷是先用钻机成孔, 然后把带有喷嘴的注浆管插入预定的深度后, 用高压注浆泵将水泥浆液以高压流的形式从喷嘴中喷射出来, 冲击切割土体, 当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时, 土粒便从土体剥落下来, 一部分细小的土粒随着浆液返回地面, 其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下与浆液搅拌混合, 并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列,浆液固结后, 便在土体中形成桩柱体。桩柱体与桩间土共同组成一个大型复合体, 复合载体将上部荷载分配到桩柱体和桩间土上, 使桩土共同作用, 从而达到加固地基提高承载力的作用。确保桩底缺陷部位的空间和裂隙都充满水泥浆, 从而达到补强加固的目的。
埋钻事故简述
某斜拉桥主墩21-2#桩基设计桩径250cm，桩顶设计标高为20.3m，桩底设计标高为-60.5m，桩径为2.5m，桩长80.8m，护筒顶标高为27.23m，地面高程为27.0m，护筒埋置深度为36m。 21#-2桩基于2011年4月13日开孔，根据地质资料显示该桩处于溶洞区并主要为串珠溶洞，主要分布在标高-9.04 m～-28.74m和标高-38.84～-55.54m。于9月11日冲孔至孔深81.2m（标高-53.97m）处，孔内溶洞突然漏浆，漏浆深度达20m，同时造成孔内塌方并在护筒外西面地面形成约5m*12m塌孔，孔深约1.5m,并导致桩基机身侧翻机架变形损坏，孔内钢护筒严重变形成鸭蛋状，同时导致埋锤事故。在事后采用小锤清理打捞被埋锤过程中，因再次漏浆塌孔造成小锤被埋。
处理方案的确定
经过对该孔埋锤头事故的分析, 得到基本一致的结论：
3.1继续打捞成功的可能性很小；
3.2根据孔内情况反映，必须尽快做出处理，如果再打捞，很可能因处理时间长而发生孔内大面积坍塌；
3.3一旦发生孔内垮坍，不但严重影响其它桩的施工和危及平台的安全，而且使该墩台平面位置上桩位变更设计困难；若要变更，意味着付出巨大的费用，还将严重影响施工工期；
3.4根据工程勘察报告和实际施工反映的地层情况，对该桩进行承载力理论计算，结果理论承载力能满足设计要求，并请设计院进行验算，结果相同。
经过对几个方案进行对比、分析、论证, 确定了该事故的处理方案：预埋Ф50 mm的黑铁管，用高压清水通过预埋管进行清孔，然后进行压力注浆，最后用大应变试验检测该桩承载力情况。
方案具体流程：准确确定孔深并使冲击锤位于孔底而不悬空→确定预埋管的布置方式和长度→钢筋笼和预埋管下入孔内并进行定位→下入灌注导管→进行第二次清孔( 要求清孔深度达到冲击锤顶端以下尽可能深的位置) →灌注水下混凝土→( 成桩过一定时间后)用预埋管进行清孔→( 紧接着) 用预埋管进行压力注浆→( 养护龄期后) 做大应变试验检测其承载力是否符合设计要求。
桩基承载力验算
桩底灌浆体的轴心抗压强度标准值取σ= 2.0MPa，轴心抗压强度与粘聚力及内摩擦角的关系为:
对灌浆体取，则 ，考虑到灌浆体的不均匀性，取，灌浆体的变形模量取。
桩底沉渣经灌浆处理后，桩底地基由灌浆体及微风化或中风化花岗岩组成。无论是微风化还是中风化岩体，强度参数均明显高于灌浆体。从偏于安全考虑，计算桩底地基强度时均采用灌浆体的强度参数。地基的强度由下式进行计算
式中：λ为危险度，λ=0时，地基处于临塑状态，λ=1时，地基处于极限平衡状态，0＜λ＜1 时，地基处于弹塑性状态； ，，为由桩底岩土的内摩擦角及危险度λ 确定的系数；,分别为桩底岩土的容重及粘聚力；为桩的直径；，分别为桩底以上土层的容重及厚度。
对于支承在软质岩石上的桩，可选。其中，，，，查建筑地基规范表5.2.5：，，。将有关数据代入式，则桩底地基强度的容许值为
桩的端承力为
桩底作用荷载为37000KN，可见桩的端承力明显大于作用在桩底的荷载。通过以上的计算可知，对桩底部进行灌浆处理后，仅桩的端承力已足以满足桩的承载力要求。
结论
5.1本文运用高压旋喷压浆技术对埋钻后桩底进行补强，使该桩可达到承载力要求。实践证明，本文的分析计算与处理方案是可行的。本方法可為同类型工程问题作借鉴。
5.2该方法处理埋钻( 锤)头事故具有施工简便、设备少、操作简单、处理时间短、成本低、效果明显等特点。
参考文献
1 陆培炎.桩基设计方法[J].岩土力学与工程学报,1994，13（4）：375-388
2 陆培炎，徐振华.地基的强度与变形的计算[M].西宁：青海人民出版社，1978
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。