無壓力注漿隔水地基處理施工技術

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-2525

作者簡介：李州平（1975—），男，本科，高級工程師，研究方向為工程管理。

摘 ?要：結合工程實際，介紹了一種通過無壓力注漿進行基坑隔水的一種地基處理施工方法。通過孔位設計，無壓力注漿隔水的方式，對施工場地進行地基處理，將地下水隔離，可實現地下工程無水施工；止水后經水壓實驗，基坑底部達到隔水層要求的，按照設計規范可以取消抗浮設計措施。在實際工作中，對無壓力注漿在基坑隔水施工中的應用進行了嘗試，通過注漿孔位置設計和注漿順序，將水位較高的地下水區域從透水能力強的部位引至透水能力弱的部位，并形成隔水層達到降水的目的。并研究了基坑使用無壓力注漿隔水降水的可行性。

關鍵詞：無壓力注漿隔水?基坑工程?隔水效果?施工效率?成本優勢?環境影響

中圖分類號：TU47

1???工程概況

地下水對建筑物場地有不良地質作用，如水位變化、腐蝕性和滲流破壞等。這些作用影響工程的穩定性、施工和使用。

基坑開挖時，場地內有大量積水，常用的降水方法，如止水帷幕、集水明排、輕型井點、噴射井點、電滲井點及管井等。基坑降水會使周邊土體固結和地面沉降，導致周邊建筑物不均勻沉降、管線變形和路面開裂等情況。

筆者公司承建的項目位于都安瑤族自治縣，喀斯特地貌，地下溶洞和地下水豐富，樁基和錨索施工難度大。該工程地基處理方式是用無壓力灌注水泥漿止水，實現無水施工，不受地下水干擾，不影響基坑和周邊。

技術原理及功能特點

技術原理

該施工方法用孔位設計和無壓力注漿隔水的方式，處理地基，隔離地下水，實現地下工程無水施工；止水后經水壓實驗，基坑底部達到隔水層要求，可取消抗浮設計措施。

分析地質勘察報告，結合地質特點、地下水情況和施工需求，設計和布置孔位。

用地質鉆機引孔，深度按地下水和地質確定。

埋設PVC管，引出施工面高于水頭。

用PVC保護管外套注漿管，引出施工面高于水頭，防止地下水涌入基坑。

用P·O42.5水泥注漿，第一次注漿配合比為1∶1，第二次注漿配合比為2∶1，注漿壓力只需把水泥漿注入即可。

觀察孔口是否滲水漏水，確定是否補漿。

技術特點

止水效果好，注漿處理后，地下工程可無水施工，保證樁基礎、抗浮錨桿的質量。

加快工程實體施工速度，注漿處理后，無須降水排水，經濟效益明顯。

對周邊環境影響小，適用于建筑密集的地區[1]。

成本優勢明顯，可取消抗浮設計措施，節約造價。

施工難度小，無須高壓注漿。

適用范圍

本工法適用于地下水位高，周邊建筑、道路、管線等復雜的地區止水施工。

施工工藝流程及操作要點

工藝流程

施工準備→注漿孔布置→注漿孔鉆孔→埋設PVC管→水泥漿制備→連接注漿泵→第一次注漿→第二次注漿→注漿口漏水補漿→驗收、場地清理。

操作要點

施工準備

（1）地質情況收集。

獲取降水量、降水強度等數據，確定地下水水位和雨季旱季。

（2）熟悉工藝要求。

明確施工工期、質量、安全等方面的要求。

（3）準備施工材料和機型設備。

確保施工的連續性和高效性。

（4）安全措施和防護措施。

確保施工過程中的安全和人員健康。

注漿孔布置

（1）地質勘察和資料分析。

綜合分析地質條件，確定注漿孔的位置、數量和深度。主要分析地下水的流向和壓力。根據地質勘察資料，初步判斷基坑各位置的地下水壓力[2]。地下水壓力大的部位，地下水向壓力小的部位流動。注漿的原則是封堵透水能力強的部位，降低水位高的部位，控制水位低的部位。

（2）注漿孔設置部位。

①止水帷幕周邊。

基坑有止水帷幕時，應在水位最高處的止水帷幕邊設置2～3個注漿孔。

②基坑底滲水或涌水處。

基坑底有滲水或涌水時，此處水壓大或水位高，應進行注漿。

③基底塌陷處。

基底有塌陷處時，應在塌陷部位注漿，截停水流，改善土質，阻止管涌的發展。

④獨立基礎底部或周邊。

采用獨立基礎時，獨立基礎底部或周邊應設置注漿孔。

（3）注漿孔間距和排列方式。

根據地基情況和注漿效果的要求，確定注漿孔的間距和排列方式，注漿孔的間距應均勻、合理，保證注漿體的連續性和一致性。

（4）注漿孔的深度和直徑。

根據地質條件，確定注漿孔的深度和直徑。一般注漿孔直徑可采用200 mm或250 mm，注漿孔的深度應超過目標注漿層的底部，保證注漿材料能充分滲透和填充目標層[3]。

注漿孔鉆孔

（1）鉆孔位置標定。

在地基表面標記注漿孔的位置。測量每個注漿孔的坐標和間距，標記孔洞的位置。滲漏水點、已探明的溶洞、基底塌陷處，以實際位置作為注漿孔的位置，塌陷面積大的，增加注漿孔數量，注漿孔間隔為1.0～2.0 m[4]。

（2）鉆孔設備布置。

將鉆機布置在注漿孔位置，調整鉆機，使鉆桿垂直于地面。用鋼板、枕木、鋼管等輔助材料進行固定和支撐。

（3）鉆孔開始。

鉆孔前，清理孔口周圍的雜物和表面土層。鉆桿插入孔洞，并通過旋轉鉆機啟動鉆進過程。鉆進過程中，要控制鉆進速度和旋轉速度，以避免過快或過慢造成的不良影響。

（4）鉆孔深度和取樣。

根據設計要求確定鉆孔的深度。監測鉆孔進展情況，控制鉆孔深度。定期取樣，了解地層和地下水情況。

（5）鉆孔結束。

達到要求的孔深后，停止鉆孔進程。將鉆桿緩慢提升，同時進行旋轉，將鉆桿從孔洞中拔出，清理孔洞周圍的雜物和剩余土層。監測孔洞的直徑、深度和傾斜度等參數。

埋設護筒及PVC管

選用DN25的PVC管作為注漿管，按鉆孔深度裁切，用膠帶封住底部管口。選用與鉆孔直徑相同的PVC管作為外套管，壁厚≥11 mm。每個注漿孔用3根DN25的PVC注漿管，長度按注漿孔深度確定。PVC外套管長度按水頭高度確定，插入注漿孔后裁切或接長。將鋼制護筒埋入孔內，深度為1.5～2 m。將PVC注漿管插入注漿孔內，離孔底約20??cm，并引出施工面高于水頭500?mm。用卡扣連接PVC外套管與鋼制護筒，并引出施工面高于水頭500?mm，引出高度根據水位調整。

用膠帶封住PVC管底部管口，防止注漿材料堵塞。密封外套管，防止雜質和水進入注漿管路。

水泥漿制備

用P·O42.5水泥制備水泥漿，第一次注漿配合比為1∶1，第二次注漿配合比為1∶2。檢查漿液的稠度、流動性和密度，符合施工要求和規范要求。

連接注漿泵

選用直徑適宜的注漿管，確保注漿管能插入PVC管內，并達到埋設深度。連接好注漿管，并密封可靠。撕除頂部封口的膠帶，檢查注漿管路的通暢性。清除雜質和堵塞物，保證注漿材料流動和注入。

第一次注漿

觀察各注漿孔的水位，在外套管與水頭同高處鉆觀察孔，觀測水位變化和注漿效果。判斷地下水的流動方向，注漿順序為：止水帷幕旁→水頭高→水頭低。高水位孔注漿后，周圍注漿孔水頭升高時，應同時進行注漿[5]。注漿壓力只需將水泥漿泵入注漿孔，根據現場情況進行適當調整。觀測注漿孔的水位變化和地面裂隙情況，記錄注漿的時間、注漿量和注漿效果等數據。

第二次注漿

清理注漿孔和注漿管，按第一次注漿的情況和地基的需要，確定第二次注漿的順序和壓力。從中心向邊緣注漿，逐漸加大壓力，加固地基和提高隔水效果。調整注漿流速和壓力，充分滲透和填充目標層。觀測注漿孔的水位變化和地面裂隙情況。記錄注漿的時間、注漿量和注漿效果等數據，便于質量評定分析。

觀測注漿口是否漏水

注漿施工完成后，進行漏水觀測，評估施工質量和隔水效果。

（1）注漿體的穩定性觀測。

觀測一段時間后，檢查注漿體的穩定性。觀察注漿體是否有滲漏或裂隙，評估注漿的質量和效果。

（2）水位監測和記錄。

監測注漿孔的水位變化。水位穩定，無漏水現象，表明注漿體有較好的隔水效果。

（3）漏水處理和修復。

發現注漿體漏水時，采用補注漿、堵漏等方法進行修復，保證注漿體的隔水效果。

驗收、場地清理

按規范和技術要求進行注漿工程的驗收。驗收內容包括注漿孔的密實程度、注漿效果的合格性、地基的穩定性等。

結語

此方法有技術特點如下：一是提高基礎施工效率，無須降水排水，便于地下工程施工；二是對周邊環境影響小，不會導致水位下降和地面塌陷，適用于建筑密集的地區；三是經濟效益顯著，通過水壓實驗驗證，達到隔水層要求，可能取消抗浮設計，降低工程成本。此外，施工難度較小，只需簡單的設備配置，無須高壓注漿，減輕施工技術難度。因此，本研究的地基處理方法在技術上有成果，實際工程應用中有經濟和環境優勢。展望未來，這一方法有望在地下工程領域更廣泛應用，為相關領域發展提供技術支持。

參考文獻

[1] 楊陽. 深基坑開挖和降水誘發鄰近建筑物變形研究[D]. 成都：西南石油大學，2020.

[2] 蔣立群. 基于水力層析法融合多源數據刻畫含水層非均質特征[D].武漢：中國地質大學，2023.

[3] Hasan Murtaza.A critical review on jet grouting used in ground improvement techniques?[J].IOP Conference Series：Earth and Environmental Science，2023（1）：012094.

[4] 孟憲志.多管同步深孔復合注漿堵水技術研究 [J].價值工程，2020（27）：127-129.

[5] 張石民.建筑基坑承壓降水井快速封堵施工技術[J].建筑施工，2023（2）：47-49.