高壓噴射注漿技術在深基坑止水防滲中的應用

摘要：本文結合工程實例，主要探討了高壓旋噴樁在止水帷幕滲漏與涌砂處理中的應用，驗證了高壓旋噴施工技術值得廣泛推廣和應用的明顯優勢和良好效果。

關鍵詞：高壓旋噴樁；止水帷幕滲漏；處理；應用

1 理論概述

在工程實際中，應用高壓噴射注漿法處理地基，在高速公路軟弱地基加固、水利工程防滲、礦山井巷加固與防滲等方面，已經有了廣泛的應用，有關部門也制定了相應的施工設計規范。在一些大城市，隨著地鐵建設和高層建筑的崛起，不少深基坑工程亦都采用了高壓噴射注漿技術來進行深基坑的止水防滲。

高壓噴射注漿按注漿管類型可分為單管、二重管和三重管三種方法。單管以單純噴射水泥漿液；二重管在水泥漿液射流外面包裹一層高壓空氣同時噴射，來破壞土層結構，同時完成置換、填充；而三重管則是以包裹了高壓空氣的高壓水流來破壞土層結構，再以水泥漿液進行置換、填充。

工程實踐證明，該法對淤泥、淤泥質土、流塑或軟塑性粘性土等地基都有良好的處理效果。高壓旋噴樁施工中各種技術指標的選取是影響工程施工和質量的關鍵，目前高壓旋噴施工技術已有了廣泛的應用。

2 工程概述

南京市南京大華.錦繡華城的N地塊：01棟地下一層，地上27層；02棟地下一層，地上29層；03棟地下一層，地上32層；由煤炭工業部南京設計院設計，江蘇南京地質工程勘察院負責巖土工程勘察.項目主體基坑設計采用ф900@1200鉆孔樁圍護，樁間采用ф800高壓旋噴樁做止水帷幕。主體基坑土方開挖當挖深達5m時（設計為二級基坑，距原地面深度為8.8m，二級基坑最大挖深為原地面以下15.5m），施工旋噴止水帷幕部分失效，基坑出現滲漏、涌砂現象，采取基坑內堵水，坑外管井降水的方案予以處理。

3 問題現象

根據對施工現場的分析和對比，發現：（1）高壓旋噴樁在鉆孔樁間設置，由于與鉆孔樁間存在兩條施工縫隙，正是這兩道縫隙是目前涌砂、滲漏的主要通道；（2）由于施工誤差，局部高壓旋噴樁樁體發生傾斜，不能與鉆孔樁密貼，出現夾縫；（3）主體基坑土質為粉砂夾粉土層，較密實（層厚7.9-11m，層底標高為-14.24--12.67m，位于二級基坑開挖面以下0.5m），局部高壓旋噴樁攪拌不均勻，樁體存在蜂窩狀夾層，出現滲水。（4）由于粉砂夾粉土層較密實，高壓旋噴樁射水壓力不能穿透土體，樁徑達不到設計要求，出現“縮徑”現象。（5）主體基坑止水帷幕是通過高壓旋噴樁與鉆孔樁咬合進行止水的，由于打樁影響，破壞了高壓旋噴樁的止水效果。（6）地質為粉砂夾粉土層（全斷面），當坑內取土后，造成基坑內外側水土壓力失衡，坑外水土壓力過大，沖破樁間并不密實的接縫，而出現大面積涌砂、滲漏現象。

4 實施措施

4.1 機具選擇

高壓噴射注漿的施工機具包括鉆孔機械和噴射注漿設備兩類。根據現場的工程地質條件，引孔采用D130鉆頭成孔，造孔時巖芯管長度小于2.0m，穿過表層含塊石的人工填土層時，采用淺孔錘沖擊成孔

4.2 施工工藝

參考既定方案，根據施工設備要求，具體施工工藝：放點、定位→鉆引導孔→制漿→高壓旋噴→插鋼筋→補漿(或補凹穴)→檢驗。

為了保證順利安放注漿管，采用淺孔錘和鉆機孔時，及時調整樁機的垂直度，確保誤差小于1.0%。引孔施工時應及時調整樁機的水平位置，防止了因機械振動或地面濕陷造成鉆機垂直度偏差過大。

4.3 具體措施

（1）對局部滲水較小的部位，先用防水材料“水溶性H1型聚氨酯”及棉絮進行封堵滲漏點，再用防水材料“堵漏靈”大面積封堵。然后采取掛鋼板網片噴射10cm厚C20砼進行封堵，掛網膨脹螺栓固定于兩側鉆孔樁砼樁身上，間距為20cm。對沒有出現滲漏處，直接采掛鋼板網片噴射10cm厚C20砼進行護面，消除安全隱患。（2）對發生涌砂的部位縫隙較小處，采取內側封堵的辦法，內側封堵主要采取鋼板或鋼筋進行封堵，鋼板封堵具體的做法是在發生涌砂處，把兩側鉆孔樁主筋鑿開，把鋼板焊接在鉆孔樁主筋上進行封堵；在發生涌砂處兩側鉆孔樁打入膨脹螺栓，并將鋼筋傾斜打入涌砂處，鋼筋與膨脹螺栓焊接，鋼筋與旋噴樁之間填塞棉絮，邊開挖邊封堵，直至基坑底部下1m。（3）對發生涌砂的部位縫隙較大處，無法采取內側封堵的，采取在鉆孔樁外進行補雙重管高壓旋噴樁及壓密注漿（雙液）的方法進行處理。（4）基坑監測：對基坑四周樁沉降、位移、基坑內外的水位、鋼支撐軸力進行隨時監測，對監測數據進行分析，發生異常情況，立即上報，并及時采取應對措施。

4.4 關鍵處理

（1）實際問題：1）當施工基坑挖至距設計基坑底還剩4m時，由于隨著挖土深度的增加，基坑外側水土壓力也隨著增大，多處涌砂部位無法封堵，并且采取內側封堵的目的是防止涌砂現象，為降低內側封堵的難度，通過引流方式，降低基坑內外水位差，挖土面明水太多，無法繼續進行挖土施工。2）大量明水存在，即使勉強挖至基坑底標高，對綜合接地、墊層、防水毯等下道工序施工也帶來較多困難和質量隱患。（2）處理方案：按照處理方案，迅速組織管井施工，在管井運行過程中，項目部派專人進行24h監控，隨時監測水位情況，確保管井正常運轉。管井運行15h后，坑外水位明顯下降，從水位觀測數據顯示，坑外水位平均降至-10m的位置后，由于坑外匯水面積大，管井流量有限，水位下降變化量較小。通過坑外管井降水，基坑內外水位差只有1-2m，在基底以上2m的范圍內，有少量的滲水，無涌砂現象，給基坑土方開挖及主體結構施工創造了有利條件。

5 結束語

總之，高壓噴射注漿技術既是應用很廣的一種地基處理方法，又是一種工藝藝術，工程師們可以利用該技術在地基處理、防滲加固工程中繪制出優美的施工圖案。高壓噴射注漿技術具有設備簡單、施工方便、速度快、節省材料、效率高、成本低、操作簡單、適用范圍廣等優點，在土木工程、水利工程、礦山工程、環境工程等領域都有廣泛的應用。值得一提出的是，高壓旋噴樁施工中各種技術指標的選取是影響工程施工和質量的關鍵，目前高壓旋噴施工技術已有了比較廣泛的應用，但是，針對不同地質情況、不同項目特點，需要選擇準確的工藝方法和積累經驗，以期獲得更好的效果。

參考文獻

[1]中華人民共和國冶金工業部標準.高壓旋噴注漿技術規程［M］，西安交通大學出版，1993

[2]李相然，賀可強.高壓噴射注漿技術與應用［M］，中國建材工業出版社，2007年08月01日

[3]吳若平，張彥玲.高壓噴射注漿技術在深基坑工程中的應用［J］，福建建筑，2001年第04期

[4]張柏川.高壓噴射注漿止水技術在深基坑開挖中的應用[J]，四川建材，2009年05期