摘要：厦门海底隧道海域砂层段富含水，并且受潮汐的影响属于动水，在进行高压旋喷桩施工时海水对浆液具有一定的稀释作用，造成成桩效果较差，达不到设计要求。通过现场的多次试验，对旋喷设备和注浆材料进行了改进，使高压旋喷桩在该类地质情况下可以满足加固地层和止水的作用。
关键词：海底隧道 高压旋喷桩 砂层
1 工程概况
厦门海底隧道是我国大陆第一座采用钻爆暗挖法施工的大断面海底隧道，全长6.051km。按照高等级公路设计标准，设计行车速度为80km/h。隧道洞顶穿越海域砂层段（里程：YK11+500～YK12+142段642m），工程范围内砂层为冲洪积（Q3a1+p1）粗砂，以黄色为主，局部灰白色，饱和、中密，成份以石英、长石为主，含粘粒，局部夹细砂薄层，下部局部含直径3~5cm的卵石。富水性较强，渗透性好，为良好的含水层，具有承压性。地质取芯孔的抽水试验表明：砂层与海水连通属于动水，砂层段渗透系数为K=5.4×10-4cm/s。
2 砂层段设计处理方案
右线隧道设计采用水平高压旋喷注浆结合超前小导管注浆加固砂层，形成闭合帷幕，截阻地下水流和治理流砂。左线隧道及服务隧道拱顶穿越砂层设计采用地表垂直高压旋喷注浆防护。
3 高压旋喷桩试桩
为了研究高压旋喷桩在海域砂层地质下的可行性，同时取得高压旋喷桩的各种施工参数，利用围堰的有利条件在地表进行高压旋喷桩试验，通过试桩确定在该地层进行高压旋喷桩的各种参数（如水压、浆压、水泥用量、水灰比、桩间距等），然后进行相关取芯及抽水试验，要求桩体渗透系数：K≤10-6cm/s，强度对应的标准贯入度试验不小于60击。
3.1 第一次试桩 YK12+040～YK12+050砂层段地表选定砂层区域进行试桩，采用三重管高压旋喷，主要机械设备见表1，及试验参数见表2。
试验桩施工完毕后，选取特殊位置进行取芯试验，位置见图1：
对芯样进行分析：JC7：桩身18.20～24.00m，芯样长5.80m，芯状呈散体状，局部呈短柱状，断面较粗糙，断面吻合一般或较差，未见夹泥，干强度高，标准贯入试验修正击数大于60击。JC9：桩身17.7～24.3m，芯样长6.7m，20.4-21.9m段芯状呈长柱状，其余芯状呈碎块状，断面较粗糙，断面吻合一般，未见夹泥，干强度高，标准贯入试验修正击数大于60击。
注水试验结果进行分析，见表3：
试验结果对比分析后发现，三个区域的水泥用量不同，但是桩体质量基本相同，这说明水泥用量是能够满足设计桩体要求的。三个区域内的桩身渗透系数均大于10-6cm/s，不能满足设计要求。分析原因为砂层中的水受潮汐影响，具有很大流动性，在砂层段施工旋喷桩时，动水对浆液起到一定稀释作用，降低成桩效果。决定进行第二次试桩，主要解决渗透系数的问题。
3.2 第二次试桩 根据第一次试桩及相关经验，将施工中的相关影响因素进行改进，重新进行第二次试桩。
机械设备方面将三重管改为二重管，将原机械的高压水喷口堵塞，原水泥浆喷口不变，将高压风出口改为高压水玻璃出口。使水泥浆喷出压力达到20Mpa，水玻璃喷出压力达到1~2Mpa。
注浆材料方面将水泥单液浆改为水泥水玻璃双液浆。在浆液中按水泥浆体积比1：0.2加入水玻璃，试验室理论凝结时间为8min20s。
选择在YK12+052～054段进行第二次旋喷桩试桩。具体布置如图2，具体参数见下表4：
采用双液浆旋喷，经现场观察返出浆液可以在2min内凝结。注水试验得出各桩渗透系数分别为：K1=5.4×10-4cm/s；K2=1.6×10-5cm/s；K3=4.3×10-5cm/s；K4=2×10-6cm/s，均达到设计要求。
3.3 小结 在受潮汐影响的砂层段进行高压旋喷桩试验，通过两次试桩，确定了采用二重管高压旋喷桩注入水泥水玻璃双液浆的旋喷方法，合理严格的施工工艺，规范的施工操作，得到了高压旋喷桩施工的相关参数，为大面积对砂层段固砂止水打下基础。
4 结束语
通过将三重管该为二重管旋喷桩，水泥浆液改为水泥水玻璃双液浆使得高压旋喷桩试桩成功，但是考虑到施工控制的难度和不确定性，砂层段未采用该种方法处理，但可以为其他类似工程提供借鉴和思路。
参考文献：
[1]中交第二公路勘察设计研究院. 厦门东通道（翔安隧道）工程工程地质综合勘察报告.2005.7.
[2]中交第二公路勘察设计研究院. 厦门东通道（翔安隧道）工程A围堰下砂层分布情况地质勘察工程地质报告.2006.7.
[3]王梦恕著.地下工程浅埋暗挖技术通论.合肥：安徽教育出版社，2004.