地鐵工程袖閥管注漿技術(shù)

1、<p>　　地鐵工程袖閥管注漿技術(shù)</p><p>　　摘要:袖閥管注漿施工是一種結(jié)合劈裂注漿、壓密注漿等現(xiàn)代注漿理論而發(fā)展的新型地表垂直深層注漿加固方法。在地鐵建設(shè)工程中，應用其技術(shù)進行地基加固，保證工程質(zhì)量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:地鐵工程；袖閥管注漿; </p><p>　　中圖分類號：U231文獻標識碼： A 文章編號： </p>

2、;<p>　　一、袖閥管注漿原理 </p><p>　　注漿后漿液泵壓力,通過連接管進入管聚集到袖閥管注漿注漿孔的形成,當壓力逐漸增加到一定程度,再次加壓后泥漿會產(chǎn)生初始分割流沿地層結(jié)構(gòu),壓力同時會自動平衡狀態(tài),繼續(xù)在持續(xù)壓力灌漿后使分裂的裂紋不斷向外延伸,形成一個片狀實變漿體在土壤中,從而提高了地層強度,降低地層滲透性。 </p><p>　　二、袖閥管注漿參數(shù) </

3、p><p>　　(一)注漿鉆孔范圍及深度根據(jù)注漿目的、地質(zhì)狀況、地基土孔隙比大小、地下水分布和狀態(tài)以及工程實際施工等情況具體確定。 </p><p>　　(二)單孔漿液擴散半徑210 m范圍的土體。 </p><p>　　(三)漿液類型水泥水玻璃雙液漿 </p><p>　　(四)漿液參數(shù)初凝時間60～180 s,終凝時間1～2 h,水灰比018

4、∶1～1∶1,水玻比30～45 Be′,C∶S為1∶016～1∶1。 </p><p>　　(五)注漿壓力為防止逆斷層及其影響的破碎帶發(fā)生錯臺移動或拱臺沉降,采用了低灌注壓力,012～015 MPa,單峰壓力不超過112 MPa。 </p><p>　　(六)注漿方式和順序采用多孔多次分段式灌注。采用先外圍后中間,同排隔孔、鄰排錯開的灌注順序。單孔遵循自下而上、逐節(jié)灌注的原則。 </

5、p><p>　　(七)漿液注入流量為防止?jié){液流失和孔位竄漿,提高注漿孔位的約束性,嚴格控制漿液注入率在7～10L/s,對填充型灌注亦不宜大于20L/s。 </p><p>　　(八)效果檢查取不少于灌漿總孔數(shù)的5%打設(shè)探測孔,做靜力荷載觸探試驗和標準慣入試驗,檢查注漿層土體的厚度、密實度以及地層應力荷載等方面的物理 </p><p>　　力學性能。若達到規(guī)定允許的力學性

6、能,說明滿足設(shè)計要求,否則需補孔繼續(xù)注漿,直到滿足設(shè)計要求。 </p><p><b>　　三、工程案例 </b></p><p>　　某地鐵工程區(qū)間暗挖隧道右線SK13+720～SK13+750段地質(zhì)情況復雜且變化很快,從地表至隧頂斷面的地質(zhì)巖層依次是:人工素填土、礫砂、砂質(zhì)粘性土、粘土、礫質(zhì)粘性土、強風化巖、全風化巖,土體層次明顯。其中在SK13+736里程處存在

7、一高角度逆斷層,產(chǎn)狀為:325°～331°、∠65°～∠70°。地下水豐富,水位高,最高處離地面僅有112 m。在隧道上方存在1條<1 000mm的混凝土上水管。 </p><p>　　在施做隧道襯砌時,發(fā)現(xiàn)隧道拱頂和邊墻有裂縫和位移,同時在裂縫中有較大滲水。經(jīng)研究決定采用袖閥管注漿工藝從地面垂直鉆孔進行隧道地基基礎(chǔ)加固補強和對隧道外包形成截水帷幕。 </p&g

8、t;<p><b>　　（二）方案設(shè)計 </b></p><p>　　根據(jù)本次工程特點、注漿目的、地質(zhì)產(chǎn)狀等因素,設(shè)計方案如下。 </p><p><b>　　(1)注漿目的 </b></p><p>　　阻止拱頂沉降、裂縫擴大和邊墻的位移,增強隧道拱部土體的整體性和承載能力,同時在隧道周圍形成一道截水帷幕,

9、防止地下水向隧道內(nèi)滲流;另外,防止因拱頂土體沉降引起<1 000上水管發(fā)生瞬間變形引發(fā)管爆,對上水管周圍土體進行拱抬,確保隧道襯砌安全。 </p><p><b>　　(2)鉆孔深度 </b></p><p>　　第一區(qū)域為<1 000混凝土上水管兩側(cè)2排袖閥管注漿,縱向孔間距110 m,孔位分別距水管邊緣013～015m。由于孔位位于隧道外側(cè),其鉆孔深度

10、設(shè)計均低于隧道起拱線,鉆孔深度為2210 m,分3次完成鉆孔和注漿。 </p><p>　　第二區(qū)域布置為115m×115m梅花形孔位,鉆孔和注漿分2次完成。一次采用孔底注漿填充擠密,孔深1410～1610 m;二次孔在一次孔之間布置孔位,采用袖閥管注漿,孔深1810～2010 m(其中第Ⅶ排的鉆孔注漿深度為2210m)。 </p><p><b>　　(3)注漿漿液

11、</b></p><p>　　第一區(qū)域全部采用水泥水玻璃雙液漿,第二區(qū)域第一次孔采用水泥砂漿;第二次孔采用水泥水玻璃雙液漿。 </p><p><b>　　（三）注漿施工 </b></p><p><b>　　(1)機具設(shè)備 </b></p><p>　　注漿設(shè)備YSB250/120型半

12、液壓式雙液漿注。漿機;攪拌機015m3容量雙桶攪拌機,也可采用2個容器獨立攪拌連續(xù)供漿;鉆孔機具XB 500型百米液壓式回旋鉆機。 </p><p><b>　　(2)注漿材料 </b></p><p>　　普通硅酸鹽水泥、水玻璃、天然細砂。 </p><p><b>　　(3)鉆設(shè)孔位 </b></p>&

13、lt;p><b>　　孔徑大小 </b></p><p>　　開孔時采用<110口徑鉆頭,待鉆進2～3m后換成<89口徑鉆頭,直至終孔。 </p><p><b>　　技術(shù)要求 </b></p><p>　?、俦ＷC孔位準確;②鉆機機身水平,鉆桿垂直偏差小于016%;③采用膨潤性黏土泥漿護壁,防止塌孔。 &

14、lt;/p><p><b>　　成孔標準 </b></p><p>　　鉆孔深度達到設(shè)計孔深或鉆進困難、且接近設(shè)計孔深時可以終孔;準確記錄孔深,并做好孔口和孔壁的保護。 </p><p><b>　　(4)灌注套殼料 </b></p><p>　　成孔后立即灌注用膨潤性粘土和水泥漿液攪拌成的套殼料,其目

15、的是在袖閥管周圍形成一道密封圈,防止?jié){液任意滲透,以達到劈裂注漿效果和達到設(shè)計單 </p><p>　　孔擴散范圍的要求。采用鉆機的泥漿泵灌注套殼料替換鉆孔泥漿。注意防止泥漿摻入套殼料中。 </p><p><b>　　(5)埋插袖閥管 </b></p><p>　　套殼料灌注完畢后,應馬上埋插袖閥管。埋插時注意不要用力過大導致袖閥管被壓彎或被

16、折斷,每下完一節(jié),在管的接頭用PVC套管粘結(jié)牢固。袖閥管應埋設(shè)在孔位中心,這樣注漿的效果更為明顯。 </p><p>　　袖閥管的制作:采用<42 PVC管加工制作。依據(jù)鉆孔和注漿的需要,袖閥管設(shè)計制作成410 m/節(jié)和210 m/節(jié)兩種,每隔0135 m鉆設(shè)1圈6個射漿孔(梅花形布置),用軟橡膠套包粘好。其目的是防止埋插袖閥管時被套殼料擠射進管內(nèi)。 </p><p><b&g

17、t;　　(6)灌注漿液 </b></p><p>　　當套殼料達到預定強度(自袖閥管埋插后10～12h)后,可以開始灌注漿液。 </p><p>　　注漿時應注意以下事項: </p><p>　?、賴栏癜淬@孔和注漿的分序進行自下而上逐節(jié)并連續(xù)地灌注漿液; </p><p>　?、诿芮嘘P(guān)注注漿壓力變化,控制在0115～015M Pa

18、,以確保注漿效果,同時嚴防爆管傷人; </p><p>　?、壑型就Ｖ棺{時,應清洗注漿管和袖閥管,以便多次重復灌注漿液; </p><p>　　④每次灌注的漿液超過3 h,將會影響結(jié)石程度,應及時廢棄,重新拌制。 </p><p>　　(7)控制逆斷層在注漿過程發(fā)生有害變形的措施注漿前后在地表和洞內(nèi)布多個變形沉降監(jiān)測點,應用全站儀等測量儀器進行全過程監(jiān)測,同時埋設(shè)

19、4套位移收斂計,8塊千分表分別進行位移變形觀測。鐵道標準設(shè)計RA ILWAYSTANDARDDESIGN2005(12) 作好信息反饋,動態(tài)施工的工作。 </p><p>　　(8)打設(shè)探測孔檢查注漿效果 </p><p>　　取不少于灌漿總孔數(shù)的5%打設(shè)探測孔,做靜力荷載觸探試驗和標準慣入試驗,檢查注漿層土體的厚度、密實度以及地層應力荷載等方面的物理力學性能。若達到規(guī)定允許的力學性能,說

20、明滿足設(shè)計要求,否則需補孔繼續(xù)注漿,直到滿足設(shè)計要求。檢查滿足設(shè)計要求后,對所有探測孔注漿補強,并用砂漿封口。 </p><p>　　(9)及時準確收集原始資料 </p><p>　　施工過程中,對各主要工序的施工方法和過程做詳細準確的記錄,為工程結(jié)束后編寫成果資料和竣工報告提供可靠的依據(jù)。收集的原始資料包括:鉆孔記錄、灌注套殼料記錄、埋插袖閥管記錄、壓水記錄、漿液實驗配比記錄、注漿漿量和

21、壓力記錄、靜力觸探試驗記錄、標準慣入試驗記錄、水泥鑒定實驗記錄、水玻璃鑒定實驗記錄、水泥和水玻璃的出廠合格證等。 </p><p><b>　　四、注漿效果分析 </b></p><p>　　(一)本次注入漿量總數(shù)為380 t,比設(shè)計預算的數(shù)量多了近30 t,說明土體的吃漿量比較大,經(jīng)注漿后土體變得密實。 </p><p>　　(二)從每序孔的

22、注漿成果分析來看,每序孔的吸漿率逐漸減少,證明設(shè)計的注漿參數(shù)是合理的。 </p><p>　　(三)注漿7 d后,對5個探測孔(注漿孔總數(shù)為89個)進行了靜力觸探試驗和標準慣入試驗。根據(jù)試驗成果分析,注漿后的土體物理力學性能有了很大的提高,土體承載力是注漿前的415～10倍,所取土樣呈劈裂脈狀固結(jié)體,注入漿液與原有土體密實的結(jié)合在一起。 </p><p>　　(四)注漿期間不間斷的監(jiān)測成果

23、資料顯示,該段隧道拱頂和逆斷層破碎帶呈穩(wěn)定狀態(tài),說明本次注漿采用的壓力參數(shù)是合理的,成功地阻止了隧道變形的加劇,保證了隧道襯砌工作安全順利地通過該段。 </p><p>　　(五)經(jīng)注漿后,原來存在較大滲漏水的部位基本無滲漏水了,表明巖土層中確實形成了有效的截水帷幕,起到了堵漏防水的作用,保證了隧道襯砌的防水作業(yè)的順利進行。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語 </b

24、></p><p>　　通過該工程案例,證實所采用的袖閥管注漿施工技術(shù)是可行的,選取的參數(shù)是合理的;同時證實,袖閥管注漿是一種防范應注漿壓力作用出現(xiàn)巖層抬動或錯動的搶險加固和監(jiān)控措施的可靠的技術(shù)施工方法。 </p><p><b>　　參考文獻: </b></p><p>　　[1]劉惠珊,徐攸在.地基基礎(chǔ)283問[M].北京:中國計劃出