袖閥管注漿加固

1、袖閥管注漿加固（一）、袖閥管注漿設(shè)計袖閥管注漿設(shè)計主要依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 DBJ 15-31-2003 、建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 DBJ 15-38-2005 。1、注漿孔距（1）對局部的粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層，孔距取750 ，排距取 700 。（ 2）粗砂、礫砂、卵石層，孔距取1500 ，排距取 1400 。2、漿液配合比設(shè)計（1）粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層注漿漿液配合比 粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層的注漿漿液，采用純水泥漿。水灰比：第一輪注漿水灰比為 1.0 ；第二輪注漿水灰比為 0.9 ；第三輪注漿水灰比為 0.8 。（2）粗砂、礫砂、卵石層注漿漿液配合比粗砂、礫砂、卵石層注漿的漿液配合

2、比水灰比：第一輪注漿水泥：粘土：水：FDN = 100 : 20 : 110: 3第二輪注漿水泥：水：FDN = 100 : 90 : 3第三輪注漿水泥：水=100 : 903 、注漿量水泥用量按平均水灰比 0.90 計算。由于本工程注漿需同時考慮提高地基承載力和達(dá)到止水效果，應(yīng)采用 高強度注漿。（ 1 ）局部的粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層每米孔深注漿量根據(jù)勘察報告，粉質(zhì)粘土、粉土的孔隙比為（0.764 + 0.719 ） /2= 0.742，孔隙率為0.742/ （1 + 0.742 ）=0.426。Q =1000vn Ba=1000X 0.525 X0.426 X0.45 X1.15115.7

3、 L/m 漿液注入率為 115.7/525 = 0.22 = 22 %。水泥用量 t = 115.7 X0.818 = 94.6 kg/mQ 每米注漿量（ L）；v 加固土體積（m3）;n 土的孔隙率；B漿液填充系數(shù)，中密粉土取0.45 ;a漿液損耗系數(shù)，一般取 1.151.30。 粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層每米孔深水泥注入量設(shè)計取值為 95.0kg/m 。（ 2）粗砂、礫砂、卵石層每米孔深注漿量 根據(jù)勘察報告，粗砂、礫砂、卵石層均為中密狀。參考巖土注漿理論與工程實例第106 頁提供的指標(biāo)，孔隙率為 0.35。Q =1000vn Ba=1000X2.1 X0.35 >0.8 X1.05=

4、617.4 L/m水泥用量= 617.4X0.818=505.0 kg/m。漿液注入率為 617.4/2100 =0.294=29.4%粗砂、礫砂、卵石層每米孔深注入量設(shè)計取值為：水泥= 460.0 kg/m ，粘土= 45 kg/m 。3、注漿壓力 本工程注漿依控制注漿量為主，注漿壓力只作為參考。注漿壓力以水泥漿液能順利注入為原則，在注入率 大于 10L/min 的情況下，盡可能采用較小的注漿壓力，減小地面冒漿的可能性。因此，注漿壓力可按0.5Mpa2.0Mpa 控制。（二）、注漿施工1 、袖閥注漿總體程序放線定位-小片區(qū)注漿試驗-大面積注漿-質(zhì)量檢查2 、放線定位 根據(jù)設(shè)計圖紙的孔位進(jìn)行測

5、量放線，定出注漿孔位置。3、小片區(qū)注漿試驗 在展開全面注漿前，應(yīng)進(jìn)行小片區(qū)注漿試驗，試驗區(qū)可采用6X6 孔排成方塊，主要檢查設(shè)計水泥用量、注漿壓力和注漿效果。4、大面積注漿小片區(qū)注漿試驗完成后，即可展開大面積注漿，注漿擬分二序進(jìn)行，即跳孔注漿，并沿周邊向內(nèi)逐圈注漿5、袖閥劈裂注漿單孔工藝流程鉆孔T灌注封殼料T安裝袖閥管T進(jìn)行第一輪次注漿T清洗袖閥管內(nèi)的殘留漿液T待凝12小時T進(jìn)行第二輪次注漿T清洗袖閥管內(nèi)的殘留漿液T待凝12小時T進(jìn)行第三輪次注漿（ 1 ）、采用地質(zhì)鉆機鉆注漿孔，采用90mm 鉆頭鉆進(jìn)。開鉆前應(yīng)調(diào)整好鉆機的垂直度，確保鉆孔的垂直度偏差小于 1%（2）、鉆孔到設(shè)計位置后，從鉆桿內(nèi)

6、向孔內(nèi)注入封殼料。封殼料采用水泥、粘土混合漿，配合比為水泥:粘土：水=1:1.5 : 1.88 , 3天齡期抗壓強度約為 0.3Mpa。（3）、注入封殼料后，應(yīng)立即將制作好的塑料袖閥管插至孔底，并盡量使袖閥管垂直和位于孔的中央。（4）、待封殼料的強度達(dá)到 0.3Mpa 后，可開始第一輪次注漿，水泥用量為設(shè)計注漿量的 50% 。采用帶9.0，全孔注漿段注漿完成后有雙向密封裝置的專用注漿槍注漿，注漿從下而上逐環(huán)進(jìn)行，漿液水灰比為，把鋁塑管插至袖閥管底，用清水把袖閥管內(nèi)的殘留漿液清洗干凈。5）、待凝 12 小時后，可開始第二輪次注漿，水泥用量為設(shè)計注漿量的30% 。注漿方法同第一輪次注漿，漿液的水灰

7、比調(diào)整為0.8。6）、待凝 12 小時后，可開始第三輪次注漿，水泥用量為設(shè)計注漿量的20% 。注漿方法同第一輪次注漿，漿液的水灰比調(diào)整為0.8。8每輪次注漿量、每輪次注7）、注漿施工過程應(yīng)做好相應(yīng)的施工記錄，對鉆孔深度、每輪次注漿壓力、漿時間和總注漿量等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。及時整理資 料，經(jīng)常分析對比相鄰注漿孔和相鄰排注漿孔的注 漿流量、注漿壓力和注漿量等參數(shù)，根據(jù)各參數(shù)的變化情況估計注漿效果。對注漿過程中存在的問題，及時進(jìn)行分 析處理。6、注漿過程注意事項注漿過程中，應(yīng)對地面、周圍建筑物、地下管線進(jìn)行沉降、傾斜、變形和位移觀測。1袖閥管注漿工法袖閥管注漿工法是由法國Soletanche灌漿公司

8、首創(chuàng)的一種注漿工法，因此該工法也稱索列坦休斯工法。由于該工法具有許多優(yōu)點，灌漿效果好，因此在國外被廣泛采用。目前，國內(nèi)對 此工法的研究及應(yīng)用較少。筆者采用該工法成功地完成了幾個工程的注漿加固、防滲、堵漏等 工程難題，認(rèn)為該工法使用方便，應(yīng)用效果好，應(yīng)在國內(nèi)工程施工中大量推廣應(yīng)用。1.1 特點該工法同其它注漿工法相比，具有以下特點：(1) 一般適用于50 m以內(nèi)的地表注漿，經(jīng)我所深入研究，該工法已經(jīng)拓展到可以在洞內(nèi)進(jìn) 行水平注漿。(2) 具有上下2個阻塞器，能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。(3) 阻塞器在光滑的袖閥管中可以自由移動，可根據(jù)需要在注漿區(qū)域內(nèi)某一段

9、反復(fù)注漿。(4) 注漿前，不必設(shè)較厚的砼止?jié){巖墻；采取較大的注漿壓力時，發(fā)生冒漿和串漿的可能性 小。(5) 根據(jù)地層特點，可在一根注漿管內(nèi)采用不同的注漿材料，選用不同的注漿參數(shù)進(jìn)行注漿 施工。(6) 鉆孔、注漿可采取平行作業(yè)方式，提高工作效率。由于受注漿管材質(zhì)的影響，經(jīng)我所研究證明，采取鉆注平行作業(yè)時，鉆孔和注漿孔間隔距離一般宜6 m否則可能會由于注漿作用，引起注漿管變形，而導(dǎo)致注漿管報廢。1.2 所需的機具設(shè)備及材料(1) 鉆孔機械：采用100型或300型工程地質(zhì)鉆機，套管護壁(垂直鉆孔時采用)，或者采用跟管鉆機(采用1 OSniii套管，水平鉆孔時采用)進(jìn)行鉆孔。(2) 注漿機械：采用 H

10、FV5D KBY50/70型等雙液注漿泵，并配備高壓注漿管路系統(tǒng)和制漿設(shè) 備。(3) 袖閥注漿管及花管、心管：袖閥注漿管為每節(jié)長333mm內(nèi)徑56mm外徑68mn的硬質(zhì)塑料管，它是由鈣塑聚丙烯制造而成。注漿管內(nèi)壁光滑，接頭有螺扣，端頭有斜口，外壁有加強筋以提高其抗折強度。注漿管分A、B兩種，A種注漿管上未開設(shè)溢漿孔，B種注漿管上開有和門的溢漿孔6個，注漿管構(gòu)造如圖 1所示。在B種注漿管有孔部位外面緊緊地套著抗爆破 壓力為4.5 MPa的橡膠套，橡膠套覆蓋著溢漿孔，這樣，注漿時，漿液可以通過溢漿孔進(jìn)入地 層，而地層中的水和顆粒難以進(jìn)入注漿管中，從而達(dá)到注漿管的單向閥作用。圖1注漿管結(jié)構(gòu)示意圖注漿

11、花管采用22mi的焊接鋼管加工，一般長 0.6i m其四周均勻地布設(shè) 1218個即11的泄?jié){孔?；ü軆啥烁骷由?4個止?jié){橡膠皮碗，以形成阻漿塞，起到止?jié){作用。注漿心管采用22皿焊接鋼管加工，每節(jié)長2 m主要起輸送漿液作用，與注漿花管采取絲扣連接。1.3 工藝流程袖閥管注漿工法工藝流程如圖2所示。圖2袖閥管注漿工法工藝流程圖1.3.1 鉆孔采用套管護壁水沖法鉆進(jìn)成孔，鉆進(jìn)深度應(yīng)達(dá)到注漿固結(jié)段高度。在鉆孔過程中要做好記 錄，以供注漿作業(yè)參考。1.3.2 下管根據(jù)注漿要求，在注漿部位下B型注漿管，非注漿部位下A型注漿管。首先在連接好的注漿管底部加下悶蓋，將注漿管下入注漿鉆孔中，要確保注漿管下到孔底，

12、上部要高出地面，然 后在注漿管中加滿水，利用重力作用，使注漿管不會浮起，之后將套管緩慢地提出，最后在注 漿管上部蓋上悶蓋，以防止雜物進(jìn)入注漿管，影響注漿作業(yè)質(zhì)量。1.3.3 封孔套管拔岀后，在地面 1 m處以下采用砂或碎石填充，在地面 1 m處以上至地面段和孔口周 圍采用速凝水泥砂漿封堵，以防止注漿過程中冒漿現(xiàn)象發(fā)生。1.3.4 注漿 采取分段式注漿，每段注漿長度稱為注漿步距?；ü荛L度為注漿步距長度。注漿步距一般選取0.61 m這樣可以有效地減少地層不均一性對注漿效果的影響。對于砂層，注漿步距宜 選用低值；對于砂卵石或破碎巖層，注漿步距宜選用高值。注漿過程中，每段注漿完成后，向上或向下移動一個

13、步距的心管長度。宜采用提升設(shè)備移動，或人工采用 2個管鉗對稱夾住心管，兩側(cè)同時均勻用力，將心管移動。每完成34 m注漿長度，要拆掉一節(jié)注漿心管。注漿結(jié)束后，在注漿管上蓋上悶蓋，以便于復(fù)注施工。2 在地層加固防滲中的應(yīng)用實例 廣州地鐵楊體區(qū)間隧道位于廣州市中山路東端南側(cè)，西起梅花路口，向東橫穿楊箕涌，進(jìn)入天河居民區(qū)直至體育西路。隧道全長1186.7m，斷面最大高度6.47m，最大寬度6.3m,其上覆土層厚816.2 nr該區(qū)間隧道在 丫(Z)DK14+020(030)13+969.1段穿越飽和動態(tài)含水砂 層。含水砂層為海陸交互相沖積層，地層分布極不均勻。地表以下地層依次為：砼路面厚0.150.3

14、5 m；黑色人工雜填土層厚0.53.3 m(土中夾有磚塊、木屑等雜物 )；砂層厚5.39.9 m,分布十分混亂，無明顯規(guī)律，下限為地表以下9.813.3 m,厚度變化幅度大，中、粗、細(xì)砂交互岀現(xiàn)，有灰色、灰黃色、黃色、紅色等多種顏色；砂層以下為強風(fēng)化泥質(zhì)砂 巖。該段地下水位位于地表以下2.032.84 m地下水流向自東向西并以楊箕涌為分水嶺。注漿前測試地層滲透系數(shù)為2.5 X 10-2 cm/s，滲水性較強。地下水和珠江有水力聯(lián)系，受海潮影響。2.1 方案設(shè)計為達(dá)到固結(jié)砂層、防滲的目的，確保開挖施工安全，在丫(Z)DK14+020(030)13(14)+993(003) 段采取洞內(nèi)袖閥式長管水

15、平全斷面注漿和小導(dǎo)管全斷面補充注漿相結(jié)合方案進(jìn)行注漿 施工；在 Y(Z)DK13(14)+993(003)13+969.1段，采取地表袖閥管垂直注漿和洞內(nèi)小導(dǎo)管全斷 面補充注漿相結(jié)合方案進(jìn)行注漿施工。洞內(nèi)袖閥式長管水平全斷面注漿采取極坐標(biāo)法布設(shè)注漿孔，孔距1.7 m；地表袖閥管垂直注漿采取垂直布設(shè)注漿孔，注漿孔采取梅花型布置，孔距1.35 m,排距1 m。洞內(nèi)小導(dǎo)管全斷面補充注漿。2.2 注漿材料 洞內(nèi)注漿采用超細(xì)水泥水玻璃雙液漿；洞外地表注漿單排孔采用普通水泥水玻璃雙液漿，雙排孔采用超細(xì)水泥水玻璃雙液漿。漿液配比如下：普通水泥水玻璃雙液漿 (簡稱CS漿):W C=1： 1,C : S=1：

16、1,水玻璃濃度為35Be'。超細(xì)水泥水玻璃雙液漿 (簡稱MCS漿):W MC=2 1,MC： S=1: 1,水玻璃濃度為35Be'。2.3 注漿技術(shù)參數(shù) ( 見表 1)表 1 加固防滲注漿技術(shù)參數(shù)注漿方式洞內(nèi)長管注漿地表垂直注漿洞內(nèi)短管補充注漿擴散半徑/m10.80.4凝膠時間/s3535(MCS)55(CS)351注漿速度/(L min )30 4030 4030 40注漿終壓/MPa1.0 1.21.20.5單段注漿量/m30.520.4250.14注漿步距/m0.60.60.6取注水試驗效I試注漿后砂層滲透系數(shù)為5.2 X 10 -43.7 X 10 -5 cm/s，和注

17、漿前相比較，地層滲透系數(shù)降低了23個數(shù)量級，已基本達(dá)到了隧道安全開挖的防滲要求。(1) 注 漿后，采取 取心檢查， 巖心采取率 為47.8% 92.6%,巖心 加固優(yōu)良率 71.5% 96.6%。(2) 采(3) 取樣測試固砂體單軸無側(cè)限抗壓強度為0.391.39 MPa(4) 經(jīng)檢查，孔中無涌水、涌砂現(xiàn)象發(fā)生。(5) 開挖過程中，洞內(nèi)未岀現(xiàn)大量的涌水、涌砂，砂層加固效果較好，滿足安全開 挖的施工要求。3在地層防滲中的應(yīng)用實例武漢長江廣場位于江漢一橋與漢陽琴臺之間，距漢江近百米，距月湖僅50 m長江廣場包括4棟28層四角上的塔樓和 5層裙房，地下1層，開挖深度7 m左右，占地 面積1200 總

18、建筑面積10萬余nfo根據(jù)地質(zhì)勘測，整個場區(qū)的地層構(gòu)造從上到下可分為8層，其中對開挖施工影響最大的是最上一層雜填土層。雜填土層厚69 m上部以磚塊、灰渣等建筑垃圾為主，中部25 m主要是鐵礦渣、煤渣；下部為約1 m厚的淤泥質(zhì)土。由于中、上部雜填土中混有許多磚塊、鋼渣、煤渣，又是自然回填，未經(jīng)夯實，造成了該層土透水性極強。 地下水與附近50 m遠(yuǎn)的月湖相通，補給源極其豐富，因此，降低該地層的滲透性是保 證基坑安全開挖的關(guān)鍵。該防滲工程施工采取袖閥管注漿工法，采取分段后退式注漿。3.1 方案設(shè)計注漿孔為垂直孔，布設(shè)在周邊護坡樁外側(cè)，位于兩個護坡樁之間，距周邊開挖護坡樁中心線 40 cm,孔距120

19、 cm,孔深10 cmo3.2 注漿材料根據(jù)地層特點，注漿采用普通水泥水玻璃雙液漿。漿液配比：W C=0.8 : 1,C : S=1: 1,水玻璃濃度為35Be',緩凝劑摻量為水泥質(zhì)量的1%。3.3 注漿技術(shù)參數(shù)凝膠時間40 s,擴散半徑0.7 m注漿速度50 L/min，注漿壓力1.2 MPa單孔 注漿量3.66用，注漿步距66 cm。3.4 注漿效果經(jīng)過注漿后，地層滲透系數(shù)由原來的6.07 X 10-3 cm/s降為3.7 X 10-4 cm/s，基坑 開挖過程中未出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，保證了基坑的正常開挖。4 在工程堵漏中的應(yīng)用實例1996 年10月 16日 8時 45分，廣州地鐵楊箕站東端頭右側(cè)