韓 瑛

1 工程概況

位于太原市迎澤大街南宮西路警備區(qū)院內(nèi)的新建南路家屬院1號(hào)住宅樓地下車庫(kù)工程為單層框架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)89.93 m，寬40.6 m，車庫(kù)基底面積2594 m2，地下車庫(kù)基底為-10.50 m，基坑支護(hù)形式為帷幕樁、冠梁、噴錨，基礎(chǔ)形狀為多邊形。

2 工程地質(zhì)及水文條件

該建筑物場(chǎng)地位于汾河以東沖積平原與洪積傾斜平原交接洼地，地貌單元為汾河?xùn)|岸Ⅰ級(jí)階地。地層結(jié)構(gòu)主要由第四系全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)河流相沖洪積層組成，場(chǎng)地土自上而下分為13層，第③層粉質(zhì)粘土以上地下水類型為孔隙潛水，突水層主要為第③層粉質(zhì)粘土層與第④層中砂層的承壓水，基坑地下水位位于地表下1.1 m～1.8 m，水位季節(jié)性變化幅度約1 m。

3 方案的選擇

該工程車庫(kù)基坑與止水帷幕、工程樁施工完后，土方開挖時(shí)出現(xiàn)豎向突涌現(xiàn)象，及時(shí)回填后，邀請(qǐng)省內(nèi)專家對(duì)此情況進(jìn)行論證。由于該工程周圍建筑物密集，若采取強(qiáng)降水施工，會(huì)造成周圍地層排水固結(jié)，從而引起不均勻沉降;經(jīng)計(jì)算，采用降水井日抽水量為723.6 m3，施工完成后抽取掉的地下水相當(dāng)于2.51個(gè)迎澤湖內(nèi)的水。

結(jié)合工程情況及我國(guó)節(jié)能、降耗的國(guó)策，決定采用袖閥管注漿基底隔滲封閉截水施工技術(shù)來(lái)達(dá)到加固土體的目的。通過(guò)袖閥管注漿，阻截地下水突涌、封閉滲水通道、平衡靜水壓力，與周圍止水帷幕形成封閉截水，從根本上加固土體，提高地基的承載力，達(dá)到不降水同樣可以正常施工的目的，同時(shí)，減少工程施工對(duì)水資源的無(wú)度開采和污染，避免地下水的消耗，實(shí)現(xiàn)封閉截水，有效保護(hù)地下水資源，實(shí)現(xiàn)綠色施工。

4 袖閥管注漿封閉截水施工技術(shù)

4.1 工藝原理

袖閥管是一種專用的注漿管，每節(jié)長(zhǎng)0.33 m～2.0 m，管與管用絲扣連接，分為花管與實(shí)管兩部分。

袖閥管注漿基底隔滲封閉截水施工是通過(guò)對(duì)土體不同巖性地層采用定深、分層、分段和不同壓力由下往上進(jìn)行注漿來(lái)達(dá)到加固土體的方法。施工中通過(guò)上下兩個(gè)阻塞器，將漿液限定在注漿區(qū)域的任一段范圍內(nèi)進(jìn)行灌注，達(dá)到分段注漿的目的，阻塞器可在袖閥管中自由移動(dòng)，根據(jù)需要在注漿區(qū)域內(nèi)重復(fù)注漿，達(dá)到加固軟弱地基、封閉截水、保護(hù)地下水資源的效果(見圖1)。

4.2 工藝流程

工藝流程如下:

施工準(zhǔn)備→放點(diǎn)布設(shè)孔位→復(fù)核孔位→開鉆成孔至設(shè)計(jì)深度→復(fù)核孔深→安裝下料管→灌注套殼料→安裝袖閥管→下入雙塞注漿料→移機(jī)至下一孔位→配制漿液→開始注漿→達(dá)到終灌標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 袖閥管施工原理圖

4.3 施工控制要點(diǎn)

4.3.1 鉆孔點(diǎn)位的布置

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙布設(shè)注漿孔，以中心點(diǎn)為基點(diǎn)，按照梅花形布置，注漿孔間距1.0 m，布孔間距誤差±5 cm。鉆機(jī)的最小可操作距離為0.8 m～1.0 m，遇障礙物可適當(dāng)調(diào)整。

4.3.2 開鉆成孔

開鉆前復(fù)核孔位，鉆機(jī)成孔時(shí)采用泥漿護(hù)壁，成孔至設(shè)計(jì)孔深后停鉆，成孔垂直度偏差小于1.5%，成孔深度誤差±10 cm，孔徑不得小于91 mm。

4.3.3 復(fù)核孔深

定制專用重錘，由專人采用重錘法復(fù)核孔深，與設(shè)計(jì)無(wú)偏差時(shí)方可進(jìn)行下道工序。

4.3.4 安裝下料管

鉆孔完成后向孔內(nèi)插入專用下料管，并通過(guò)此管壓入套殼料。

4.3.5 灌注套殼料

套殼料的配制及用料:水泥∶膨潤(rùn)土∶水=1∶1.6∶2，其性能為:粘度26 s，穩(wěn)定性0.007，析水率9%，7 d齡期抗壓強(qiáng)度0.3 MPa～0.5 MPa。為增加套殼料的脆性，摻入一定量的粉煤灰。注漿水泥為42.5 MPa普通硅酸鹽水泥。注漿段每米提升一次，注漿水泥用量為82 kg/m。

單孔注漿量計(jì)算公式:

其中，Qd為單孔注漿量;V1為單孔注漿對(duì)象土體積。

單孔注漿對(duì)象土體積計(jì)算公式:

其中，S為鉆孔斷面積;H為鉆孔深度。

4.3.6 袖閥管安裝

袖閥管安裝時(shí)嚴(yán)格按照成孔深度與有效加固段確定花管與實(shí)管的分配長(zhǎng)度，確定注漿段，檢查膠圈，再將按序排列的袖閥管下入孔底，孔口預(yù)留10 cm～15 cm。杜絕破損不牢固的管下入孔內(nèi)，下管時(shí)保證袖閥管位于鉆孔的中間，管底采用專用管冒封閉，下管后應(yīng)封閉孔口，防止異物掉入和移機(jī)時(shí)損壞。

4.3.7 下入雙塞注漿器

插入雙塞注漿器時(shí)要檢查雙塞碗的完好，而后應(yīng)垂直緩慢插至孔底，開始第一段的注漿。注漿開始后，當(dāng)有漿液從袖閥管內(nèi)大量泛出時(shí)說(shuō)明雙塞有破裂，必須停止注漿并拔出更換。

4.3.8 漿液配置

注漿主劑為水泥(42.5普通硅酸鹽水泥)。配置的漿液具有可調(diào)性，漿液本身的防滲性和耐久性必須滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3.9 開始注漿

為確保加固質(zhì)量與實(shí)施的合理性，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)選擇有代表性的區(qū)域進(jìn)行試成孔注漿，進(jìn)一步確定注漿的有關(guān)參數(shù)與施工控制參數(shù)。

注漿時(shí)應(yīng)遵循注漿壓力與注漿量雙控制的原則，次序應(yīng)為由下至上，先外排后內(nèi)排，隔孔隔排進(jìn)行，外排為定量注漿，內(nèi)排為飽和注漿，開始正式注漿前應(yīng)分別試注，以進(jìn)一步確定注漿壓力、注漿量等參數(shù)。

注漿器每次提升高度應(yīng)控制在1.0 m，相鄰兩孔應(yīng)交錯(cuò)提升，確保每一層位都能均勻注入。為達(dá)到反復(fù)注漿可將注漿段隔0.5 m～1.0 m提一次，二次注漿時(shí)可交錯(cuò)隔米施注。遇有個(gè)別孔吃漿量過(guò)大時(shí)，應(yīng)采取間歇注漿的方法和調(diào)整漿液濃度或采取雙液注漿來(lái)控制。開環(huán)采用快速開環(huán)、間歇法與隔環(huán)法，按照n+2的次序開環(huán)和灌漿。

根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》，確定成孔的有效加固范圍，再根據(jù)加固范圍內(nèi)的土質(zhì)情況確定不同土層的注漿壓力，注漿壓力要求控制在0.1 MPa～1.0 MPa范圍內(nèi)。套殼料劈裂壓力不得大于1.0 MPa。

4.3.10 達(dá)到終灌標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)壓力表顯示，注漿飽和后達(dá)到終灌標(biāo)準(zhǔn)。

5 注漿效果檢查、分析

太原警備區(qū)1號(hào)樓地下車庫(kù)袖閥管注漿歷時(shí)56 d，土方開挖過(guò)程中，未發(fā)現(xiàn)涌水現(xiàn)象。共完成注漿孔735個(gè)，測(cè)定靜水位孔1個(gè)，檢測(cè)孔2個(gè)，累計(jì)6979.6延米。整體注漿施工結(jié)束后，分別在基坑四側(cè)進(jìn)行鉆孔取芯，孔深限自然地面以下7 m，其中東側(cè)鉆孔為泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，西側(cè)為干鉆。所取土樣裝箱留存。選完整原樣做滲透試驗(yàn)，平均滲透系數(shù)為10-5～10-8之間，滿足設(shè)計(jì)要求。施工中、施工后對(duì)周圍建筑物進(jìn)行密切觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

[1]余志成，施文華.深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000.

[2]龔曉南.地基處理手冊(cè)[M].第3版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[3]陳建華，王松波.袖閥管注漿法在松散地層防滲處理中的應(yīng)用[J].人民長(zhǎng)江，2009，40(12):39-40.

[4]張民慶，張文強(qiáng)，蔣才榮.袖閥管注漿工法的改進(jìn)與應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2003，32(9):4-6.