袖閥管注漿在基礎加固中的應用

曹揚政

廣東省核工業地質調查院，廣東 廣州 510800

1 袖閥管注漿施工概述

袖閥管注漿是一種比較先進的注漿工藝，該方法結合了劈裂注漿、壓密注漿與滲入注漿3種注漿方法的優點，施工時運用該方法可以很好地控制注漿范圍和注漿壓力，發生冒漿和串漿的可能性非常小，同時可以進行二次注漿。因此，該方法對地基加固處理和軟基處理以及建筑物的糾偏加固效果顯著。

1.1 袖閥管注漿施工原理

袖閥管注漿是通過注漿泵加壓，使注漿液進入袖閥管注漿管段，在壓力作用下，包裹在PVC管外的橡膠圈會被沖開，套殼料會被擠碎。隨著注漿泵的持續加壓，漿液會沿著地層縫隙流動，將地層結構填充、滲透、密實，使劈裂裂縫繼續向外延伸。待壓力達到設計值，持續一段時間，壓力平穩后，漿液和土壤凝聚在一起形成固結體，從而達到提高地層強度、降低地層滲透性的目的。

1.2 袖閥管注漿施工工藝特點

袖閥管結構由各種直徑大小的PVC外管、橡膠套、堵頭、接頭、蓋帽、止漿圈等構成。橡膠圈、套殼料、雙塞管等幾個特殊構件，使袖閥管注漿施工工藝綜合了劈裂注漿、壓（擠）密注漿與滲入注漿3種施工工藝的優點。該施工工藝避免了注漿時出現冒漿、串漿的問題，也可以根據需要進行分段注漿，或者同一注漿段重復注漿，極大地提高了施工效率，與其他注漿技術相比，更適用于各種巖土軟基處理，以及公路路基、建筑等地基加固工程。

橡膠圈起到單向閥門的作用，注漿時橡膠圈被脹開，漿液進入地層，停止注漿時橡膠圈封閉泄漿孔，阻止漿液逆向進入袖閥管內。

套殼料起到分段注漿的定向作用，套殼料硬化后，在袖閥管周圍形成一圈保護層，分段注漿時，漿液在袖閥管有孔的部位擠碎套殼料，而上下部分的套殼料因未受到破壞而阻止了漿液的上下流動，這樣漿液就只在套殼料已擠碎的那一段橫向流動，增加了地層加固半徑。

雙塞管起到增壓的作用，當漿液通過注漿內管進入雙塞管后，在壓力作用下，漿液從內管上的出漿孔流進袖閥管和雙塞管中間層，壓力達到一定程度后，橡皮帽將被頂起，隨著漿液的聚集，袖閥管外側的橡膠圈被脹開，套殼料被擠碎，從而將漿液擠壓至地層中。

2 袖閥管注漿工藝的應用實例

2.1 工程概況

連州某光伏項目周邊邊坡為填土邊坡，高度為4～8m，原始邊坡裸露，南側與東側邊坡較高。因連降大雨，坡頂面未做防水措施，雨水下滲，且由于填土部分壓實不夠，土層較松散，導致建筑物地基發生沉降，場內填土地基不均勻沉降，導致邊坡變形，邊坡坡面出現滑動開裂現象。

2.2 巖土體結構及其力學性質

根據項目巖土工程勘察報告（初步勘查階段），場地內普遍為下伏基巖，為第三系泥巖，各巖土層分述如下。

1-1層為強風化泥質粉砂巖，褐紅色、暗紅色，巖石結構大部分受風化破壞，巖芯多呈半巖半土狀、塊狀，巖塊易擊碎，遇水易軟化崩解，局部夾少量中風化巖塊，其中上部0.4m為坡殘積可塑狀粉質黏土。巖體基本質量等級分類為Ⅴ級。全部鉆孔均有揭露該層，揭露層厚1.2～1.8m，平均厚度為1.57m。

1-2層為中風化泥質粉砂巖，褐紅色，泥、鈣質膠結，中厚層狀構造，節理裂隙較發育，巖質較軟，巖芯多呈短柱狀、塊狀，錘擊聲啞，易碎。巖石為軟巖，巖體較破碎。巖體基本質量等級分類為Ⅴ級。全部鉆孔均有揭露該層，揭露層厚3.2～3.8m，層面埋深為1.2～1.8m。

2.3 治理方案

此次邊坡變形是由場內填土地基不均勻沉降導致，治理工程的設計思路是場內填土加固后固腳和隔水。主要采取的措施有袖閥管注漿、擋土墻、拱形骨架植草以及排水措施、地面硬化等。在進行邊坡治理前，采用小型壓路機將場地內填土壓實，讓邊坡充分變形后再治理，然后用袖閥管注漿加固地基。待地基加固完全后，再進行邊坡坡面防護、場內排水系統、地面硬化隔水等措施。

2.4 袖閥管注漿施工

（1）袖閥管設計參數。袖閥管以進入原狀土1m深度控制，袖閥管材料采用φ48mm的PVC管，鉆孔直徑為90mm，鉆孔角度為90°（垂直地面）。采用強度等級為32.5的硅酸鹽水泥注漿，注漿壓力控制在1～2MPa，水灰比控制在0.6～ 0.8。

（2）工藝流程。按照以下工藝流程進行袖閥管注漿施工。

第一，測量放樣。按照設計標高和間距定好孔位，袖閥管間距為1.5m×1.5m，按梅花形布置，同時要對照業主提供的地下管線圖，避免所布孔位與地下管線位置沖突。

第二，鉆孔。按照測量放線所布置的孔位，鉆機就位，然后檢查并校正鉆桿的垂直度，鉆孔過程中采用泥漿循環護壁成孔，鉆孔完成后立即清孔。

第三，袖閥管安裝。清理鉆孔后拔出內鉆桿，將預制好的袖閥管插入孔底，同時要保證袖閥管在鉆孔中央位置，便于套殼料將袖閥管均勻包裹，下袖閥管時將套殼料注料管一同下入孔內。該加固項目實際鉆孔深度在8～11m，根據鉆孔深度確定袖閥管的長度，袖閥管安裝時必須高出地面0.3m，實際袖閥管安裝長度為孔深加0.3m，然后將袖閥管管口用保護帽套好，防止雜物進入管內。

第四，灌注套殼料。每完成一鉆孔，立刻灌注套殼料，防止塌孔。將配好的套殼料注入套殼料注料管，套殼料會從孔底向外返漿，待孔內套殼料注滿后方可關閉排氣管的閥門。

第五，水泥漿漿液配置。根據設計水灰比要求，計算出攪拌機每一次攪拌所需的水泥量和用水量，攪拌均勻后倒入儲漿池內。如遇到特殊情況必須暫停注漿時，水泥漿液若發生沉淀、離析現象，必須進行二次攪拌，待漿液符合要求后方可使用。

第六，注漿。待套殼料養護2～3d后開環。注漿過程中主要通過查看壓力表、注漿量判斷注漿的實施效果。注漿采取由外到內、自下而上的順序，即先從最外側孔開始注漿，然后逐步隔孔交替進行往內側孔推進，以控制漿液擴散范圍，保證注漿效果。每段注漿時，壓力表會出現兩次峰值。在注漿剛開始，沖破套殼料之前會出現第一次峰值，當套殼料被擠碎后，壓力值會逐漸下降，隨著漿液的注入，地層中的空隙會被填滿，注漿壓力也逐漸增大。當壓力值達到第二次峰值時，暫停注入漿液，持續一段時間后，將注漿內管上提進行下一段注漿。注漿管的上提一般是在壓力值和注漿量達到設計值時進行，因此上提注漿管要用力均勻、及時快速，并按一定的步距。根據該項目加固的地質情況，因為填土地層內縫隙較多，所以將每次提升的高度設為0.33m。如果遇到注漿用量超過設計用量太多，壓力值達不到設計值的情況，應暫停注漿，清洗注漿管，24h后進行二次注漿。注漿過程中必須安排專人觀測注漿孔周圍的地表情況，如發現地表隆起，必須立刻暫停注漿，待平復后緩慢加壓，如不再出現地表隆起情況，繼續按原設計要求完成注漿工藝，注漿完成后，用高壓清水泵沖洗袖閥管內漿液，戴好保護蓋。如果加壓后繼續出現地表隆起情況，做封孔處理。注漿操作員要做好注漿記錄，并保證所記錄的注漿過程和用漿量的真實性。

第七，封口。壓漿結束后立即拔出注漿栓塞，如果管內漿液繼續下降，需填至路面平齊，待漿液不繼續下降又不會往上涌時將木塞拔出，并密封孔口。

第八，施工質量控制措施。采用符合現行國家標準的水泥等材料，進場材料必須附有出廠合格證和試驗報告；壓漿材料的配合比需準確；注漿操作員必須真實地填寫注漿記錄，記錄內容包括注漿對應的孔號、孔深，注漿開始時間、終壓時間、穩壓時間及注漿量。每批次注漿都應按要求制作灰漿試塊，試塊達到齡期后進行抗壓強度試驗。

第九，開孔檢驗。注漿完成后，在注漿平面鉆孔取樣，檢查地層中的縫隙是否填滿。檢查孔的數量不少于總注漿孔數的5%，且總孔數不少于3個。檢查發現不合格時，需在未飽滿區域內重新加密布孔進行注漿，直至注漿檢查合格。

2.5 施工監測

為了保證施工安全，在袖閥管注漿前，應先對地梁和既有房屋外墻的邊線進行監測，確認各邊線，然后根據注漿孔布置圖確定鉆孔位置。在注漿過程中，應設置監測點，監測房屋和地表的變化，以防房屋和地表隆起。

3 結束語

袖閥管注漿法具有順序注漿、分段注漿、深度注漿、定量注漿、間歇注漿、重復注漿等特點，從注漿效果和經濟效益來看，是一種理想的注漿方法。與高壓噴射注漿等方法相比，該方法的工藝成本顯著降低，經濟效益好，加固效果接近；與普通注漿方法相比，袖閥管注漿效果更明顯，但成本相差不大。因此，袖閥管注漿技術在路面沉降加固、建筑物糾偏、地基加固等方面具有廣闊的應用前景。