淺談袖閥管劈裂注漿法在地基加固處理中的應(yīng)用

1、淺談袖閥管劈裂注漿法在地基加固處理中的應(yīng)用劉大鵬1, 朱鐵增2, 李旭丹2(11北京逸群工程咨詢有限公司;21河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院摘要:以北京地鐵十號(hào)線地基加固處理的施工為例, 袖閥管劈裂注漿法。這種施工方法不但具有造價(jià)低、, 壞地上建筑和路基, 也不影響其他施工作業(yè), 關(guān)鍵詞:袖閥管; 套殼料; 中圖分類(lèi)號(hào):U41611:C-3383(2006 08-0024-021前言, 地基加固的方法有很多, 劈裂注漿法是其中很有效的施工方法, 而袖閥管注漿法是劈裂注漿法中最常用的工藝。該方法于20世紀(jì)50年代由法國(guó)S oletanche 灌漿公司開(kāi)發(fā)利用,20世紀(jì)70年代中期進(jìn)入香港, 到20世紀(jì)90

2、年代, 在廣州、深圳、珠江三角洲等地已得到廣泛應(yīng)用。該配套技術(shù)主要是利用鉆孔設(shè)備(或頂管技術(shù) 將袖閥式注漿管置入地層; 利用配套的注漿設(shè)備, 采取洞內(nèi)袖閥管注漿技術(shù)、地表垂直袖閥管注漿技術(shù), 將超細(xì)水泥水玻璃雙液漿注入飽和、動(dòng)態(tài)含水砂層。通過(guò)注漿, 較均勻地固結(jié)了砂層, 達(dá)到了“加固砂層、注漿堵水”的目的。2工程概況及加固處理方案的選取211施工加固方法的確定(1 加強(qiáng)超前支護(hù), 在圍巖變?nèi)醯牡囟芜M(jìn)行全斷面注漿和掌子面注漿加固, 襯砌背后及時(shí)注漿, 通過(guò)漿液劈裂土體及充盈土體孔隙, 達(dá)到提高圍巖自穩(wěn)能力的目的。(2 在隧道內(nèi)采用水平袖閥管注漿, 超前加固地層, 提高橋下土體自身的承載力。(3

3、在開(kāi)挖過(guò)程中, 加強(qiáng)支護(hù)參數(shù)和加快循環(huán)速度, 并采用CD 法施工, 使初期支護(hù)及早封閉成環(huán)。212工序在天橋的影響范圍外, 進(jìn)行注漿措施的試驗(yàn), 根據(jù)試驗(yàn)情況, 調(diào)整注漿壓力及漿液配合比, 在達(dá)到加固要求后, 進(jìn)行隧道開(kāi)挖掘進(jìn); 計(jì)劃根據(jù)對(duì)天橋的影響程度, 在開(kāi)挖過(guò)程中監(jiān)控量測(cè)及時(shí)反饋數(shù)據(jù), 使施工過(guò)程信息化。3袖閥管注漿原理及應(yīng)用(1 說(shuō)明。袖閥管結(jié)構(gòu)主要由52mmPVC 外管、6分鍍鋅注漿內(nèi)管、橡皮套、密封圈等組成。袖閥管是一種只能向管外出漿, 不能向管內(nèi)返漿的單向閉合裝置。注漿時(shí), 壓力將小孔外的橡皮套沖開(kāi), 漿液進(jìn)入地層, 如管外壓力大于管內(nèi)時(shí), 小孔外的橡皮套自動(dòng)閉合。 每個(gè)注漿長(zhǎng)度

4、固定為60cm , 還可以根據(jù)地層情況調(diào)整注漿長(zhǎng)度, 實(shí)現(xiàn)定量定尺可控注漿?？筛鶕?jù)需要灌注任何一個(gè)注漿段, 還可重復(fù)注漿?？墒褂幂^高的注漿壓力, 注漿時(shí)冒漿和串漿的可能性較小。鉆孔和注漿分開(kāi), 提高了鉆孔、注漿設(shè)備的利用率?？稍谝粋€(gè)孔內(nèi)灌注幾種漿液材料。由于在被加固的地層中, 進(jìn)行了多點(diǎn)、定量、均衡的注漿, 注漿體在地層中均勻分布, 均勻連接, 因此, 大大提高了被加固地層段的整體穩(wěn)定性。(2 超細(xì)水泥水玻璃壓力注漿原理。超細(xì)水泥水玻璃壓力注漿加固地基, 是將具有一定壓力的超細(xì)水泥水玻璃漿液, 通過(guò)土層顆粒間的孔隙強(qiáng)行注入土層中, 起到擠密和充填作用, 迫使土層孔隙內(nèi)的部分或大部分水和空氣排去

5、, 從而加快土層的固結(jié)穩(wěn)定, 阻止或控制路基不均勻沉陷。注漿液由超細(xì)水泥漿加適量水玻璃配制而成。422006年第8期(總第150期黑龍江交通科技HEI LONG J I ANG J I AOTONG KE J INo. 8,2006(Sum No. 150漿液注入地層后, 水玻璃可與土層中碳酸鈣起化學(xué)反應(yīng), 生成硅膠; 水泥與土顆粒及土層中其它填物膠結(jié)。同時(shí), 水玻璃可促使水泥早凝避免沉淀、析水、保證漿液和易性、可注性。注漿液通過(guò)土層中孔隙, 起劈裂和滲流充填作用, 所經(jīng)之處均與土層牢固膠結(jié), 形成堅(jiān)強(qiáng)持力層, 提高了地基承載力, 消除了土層的濕陷性, 使土體遇水不會(huì)再產(chǎn)生不均勻沉陷, 保持地

6、基土體長(zhǎng)久穩(wěn)定。(3 袖閥管注漿施工。:3, 邊墻為開(kāi)挖輪廓線外3。:采用平行鉆孔定位布設(shè):孔距018m , 行距016m , 注漿擴(kuò)散半徑017m 。注漿參數(shù)的確定。本次注漿施工參數(shù)見(jiàn)表1。表1注漿參數(shù)項(xiàng)目名稱內(nèi)容備注注漿孔直徑91mm 袖閥管外徑68mm注漿方法常規(guī)方法注漿深度12m注漿參數(shù)超細(xì)水泥用量50kg每延米粘土粉水玻璃10kg 泵壓12MPa水灰比1注漿次數(shù)3提管間隔高度60cm注漿施工。a 按確定的水平角度布設(shè)孔位進(jìn)行鉆孔, 鉆頭是91mm 合金鉆頭。b 用PW -120泥漿泵, 向孔內(nèi)注入套殼料, 注滿為止。套殼料配方為水泥粘土水=11152(重量比, 配方由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)最后確定

7、 。c 向孔內(nèi)放入注漿袖閥管。d 注漿。用PW -150注漿泵, 根據(jù)各組注漿參數(shù)表要求, 從孔底自內(nèi)而外進(jìn)行注漿。注漿次序, 每次都至少跳開(kāi)一個(gè)孔進(jìn)行注漿。e 以此類(lèi)推, 進(jìn)入工作循環(huán), 當(dāng)所有注漿孔都完成注漿工作, 最后用混凝土封牢。3工藝特點(diǎn)(1 適用于50mm 以上的松散土洞、溶洞填沙及淤泥質(zhì)土注漿。(2 具有上下兩個(gè)阻塞器, 能將漿液限定在注漿區(qū)段的任一層范圍內(nèi)進(jìn)行灌漿以達(dá)到分層注漿效果。(3 , 可, 發(fā)生冒漿和串。(5 根據(jù)地層情況(砂層或淤泥質(zhì)土 , 可在一根 注漿管內(nèi)采用不同的材料, 選擇不同注漿參數(shù)進(jìn)行注漿作業(yè)。(6 鉆孔, 注漿可采取分組或并行操作方式, 以提高工作效率。

8、(7 灌漿的施工機(jī)具比較簡(jiǎn)單, 可采用專用灌漿泵, 也可以自行用普通的泥漿泵加設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)單的攪拌器組成。對(duì)進(jìn)漿量較小的粉砂層灌漿, 也可以采用簡(jiǎn)單的手壓注漿泵或隔膜泵來(lái)代替。4效益分析對(duì)于本工程結(jié)合地質(zhì)條件考慮采用袖閥管式劈裂注漿的方法, 使土體強(qiáng)度在多次注漿中得到提高, 土體與凝結(jié)體結(jié)合在一起, 具有“加筋土”的優(yōu)點(diǎn), 增強(qiáng)整體抗滑、抗壓能力。另外, 因袖閥管注漿中截止閥即外管橡膠皮套的單向性, 可以多次地人為控制注漿量, 減少注漿對(duì)土體的擾動(dòng)破壞程度, 使路面沉降控制在合理控制范圍。在此段地基處理施工中, 袖閥管注漿方案與原定的現(xiàn)澆隔離樁方案相比可以節(jié)省資金約80萬(wàn), 同時(shí)避免了實(shí)施22m 深人工挖孔樁的風(fēng)險(xiǎn), 縮短工期將近2個(gè)月, 并且沒(méi)有破壞周?chē)ㄖ? 橋樁沉降不足1cm , 保證了其他工區(qū)施工的正常進(jìn)行, 提高了設(shè)備的利用率。5結(jié)語(yǔ)