復(fù)雜地質(zhì)狀況下壓力注漿地基加固技術(shù)應(yīng)用

馮 將 閆和雷

（中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610052）

1 袖閥管工藝簡(jiǎn)介

1.1 袖閥管介紹

袖閥管注漿工法是由法國Soletanche灌漿公司首創(chuàng)的一種注漿工法，并在

九十年代末期由香港傳入內(nèi)地。由于該工法具有以下諸多優(yōu)點(diǎn)，注漿效果好，因此該工法在國內(nèi)逐漸的得到了采用。

袖閥管的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

（1）袖閥管分A管（帶花眼）以及B管（不帶花眼）兩種，根據(jù)不同的地層條件埋設(shè)不同的袖閥管，以此達(dá)到有針對(duì)性的對(duì)待加固段地層注漿的目的。

（2）注漿器具有上下各兩個(gè)橡皮栓塞，能把漿液限定在注漿區(qū)域的任一段范圍內(nèi)進(jìn)行注漿，達(dá)到分段注漿的目的。

（3）橡皮栓塞在內(nèi)壁光滑的袖閥管中可以自由移動(dòng)，可根據(jù)需要在注漿區(qū)域內(nèi)某一段反復(fù)注漿。

（4）注漿前，不必設(shè)置較厚的砼止?jié){巖墻（可以級(jí)配砂石結(jié)合水泥砂漿封孔固管止?jié){），采取較大的注漿壓力時(shí),發(fā)生冒漿和串漿的可能性小。

（5）能較好地控制注漿范圍和注漿壓力。如圖1所示。

1.2 袖閥管注漿工藝流程如圖2所示

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

擬建赤道幾內(nèi)亞馬拉博國際會(huì)議中心位于赤道幾內(nèi)亞首都馬拉博市，總占地面積27000m2，地上5層，局部4層，辦公及附屬用房主體結(jié)構(gòu)體系采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，大中型會(huì)議區(qū)主體采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式除中心圓形會(huì)議大廳部分采用筏板基礎(chǔ)外，其他為獨(dú)立柱基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)，±0.00標(biāo)高為12.50m（當(dāng)?shù)豅UBA高程系統(tǒng)）。

本工程基礎(chǔ)持力層為中等風(fēng)化玄武巖，基底下5.0m深度范圍內(nèi)（基礎(chǔ)主要受力層范圍）分布的第一層碎石土承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行壓力注漿加固處理，要求加固區(qū)獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)部分加固后承載力特征值達(dá)到350kPa，加固區(qū)筏板基礎(chǔ)部分加固后承載力特征值達(dá)到300kPa。

2.2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告揭露，本場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)自上而下為：①第四系全新統(tǒng)耕土層：灰黑色，松散，稍濕。主要由火山渣、火山礫、火山灰及粘性土組成，植物根莖極發(fā)育，含許多腐爛的樹根及樹葉，具朽木臭味。厚度0.4～1.4m，全場(chǎng)地分布。②白堊系中等風(fēng)化玄武巖層：青灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，氣孔構(gòu)造。氣孔一般呈拉長(zhǎng)的橢圓形，孔徑一般1～2mm，最大達(dá)35mm。礦物成分為長(zhǎng)石、輝石等，偶見長(zhǎng)石斑晶及角閃石。中等風(fēng)化，部分礦物風(fēng)化變質(zhì)，局部豎向裂隙較發(fā)育。在鉆探揭露深度范圍內(nèi)呈多層分布，單層厚度0.4～12.0m，承載力特征值fak=1000kPa。③白堊系碎石土層（火山渣）：灰黑-黑、灰紅-紅色等，松散。主要成分為火山渣。碎石成分為玄武巖，呈不規(guī)則的棱角狀，粒徑多為25-50mm，最大至300mm以上，含量55～80%，火山礫及火山灰充填。局部架空狀，弱膠結(jié)。在鉆探揭露深度范圍內(nèi)呈多層分布，單層厚度0.3～4.8m，承載力特征值fak=60kPa。上述碎石土層與玄武巖層呈互層狀分布。

3 注漿方案設(shè)計(jì)

根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析，本工程采用袖閥管滲入性壓力注漿加固處理方案。

本工程筏板加固區(qū)加固點(diǎn)間距為2.60m×2.60m，呈正三角形布置；獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)加固區(qū)加固點(diǎn)間距為2.60m×2.60m，呈正方形布置。

圖4 壓漿點(diǎn)位成孔

圖5 埋設(shè)袖閥管

圖6 封孔固管止?jié){

根據(jù)本場(chǎng)地地質(zhì)條件，結(jié)合已有施工經(jīng)驗(yàn)，本工程選用強(qiáng)度等級(jí)為32.5R及以上的普通硅酸鹽水泥或復(fù)合硅酸鹽水泥為制漿材料，其終止注漿水灰比為0.5：1。根據(jù)計(jì)算，總的注漿量Q＝852.6m3，容許注漿壓力Ps=3MPa。

4 施工過程介紹

4.1 測(cè)量放孔如圖3所示。

圖7 配置水泥漿液

圖8 注漿現(xiàn)場(chǎng)

圖9 加固前碎石土呈松散狀態(tài)

圖10 加固后碎石土膠結(jié)體呈長(zhǎng)柱狀或短柱狀

根據(jù)總包單位提供的控制點(diǎn)，采用萊卡TCR-805全站儀，由地基加固施工單位按注漿點(diǎn)平面布置圖測(cè)放注漿孔點(diǎn)位，點(diǎn)位平面誤差不超過5cm。

4.2 鉆探成孔如圖4所示。

本工程采用北探XY-100型鉆機(jī)，套管護(hù)壁清水鉆進(jìn)成孔至設(shè)計(jì)深度，要求在成孔過程中準(zhǔn)確記錄各注漿點(diǎn)玄武巖、碎石土的各層厚度，用以指導(dǎo)下一步袖閥管的配管工作。

4.3 埋設(shè)袖閥管如圖5所示。

根據(jù)各壓漿點(diǎn)位的地層分布，在碎石土段設(shè)置A型袖閥管（花管），在玄武巖段設(shè)置B型袖閥管（實(shí)管）。

4.4 封孔固管止?jié){如圖6所示。

埋設(shè)好袖閥管之后開始向鉆孔內(nèi)填礫石，礫石填埋深度要求至持力層玄武巖底板標(biāo)高以上30cm，之后采用水泥：砂：水=1：2：1的水泥砂漿進(jìn)行封孔固管止?jié){。

4.5 漿液配置如圖7所示。

漿液配置時(shí)，計(jì)量準(zhǔn)確，漿液攪拌穩(wěn)定時(shí)間不低于3分鐘。本工程實(shí)際所用水泥為42.5R普通硅酸鹽水泥。

4.6 注漿的施工順序應(yīng)按照先外圍后中間的順序進(jìn)行，以確保注漿質(zhì)量并減少漿液漏失。對(duì)于碎石土厚度較大部位，應(yīng)注意復(fù)注施工。注漿施工過程中，應(yīng)遵循設(shè)計(jì)的注漿壓力、注漿配方等指標(biāo)，準(zhǔn)確記錄各注漿點(diǎn)注漿量如圖8所示。

5 質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）在總包單位的旁站見證下，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)檢測(cè)點(diǎn)加固段進(jìn)行N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，動(dòng)探擊數(shù)很高，貫入難度極大。

（2）對(duì)檢測(cè)孔采取取芯檢查，巖芯采取率在80%以上，全斷面取芯后，可以看到碎石土已由加固前的松散狀態(tài)完全凝固成碎石土水泥膠結(jié)體（呈短柱狀或長(zhǎng)柱狀）。

（3）對(duì)各檢測(cè)點(diǎn)的碎石土水泥膠結(jié)體現(xiàn)場(chǎng)見證取樣，樣品的單軸無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值為2.10MPa。根據(jù)試驗(yàn)成果計(jì)算加固后的碎石土（碎石土水泥膠結(jié)體）地基承載力特征值為411.6KPa＞350KPa，滿足設(shè)計(jì)要求如圖9、10所示。

或短柱狀

6 后記

（1）本工程采用袖閥管注漿進(jìn)行地基處理，是袖閥管注漿工法在赤道幾內(nèi)亞全國的第一次使用，工期短效果好，值得推廣。

（2）采用袖閥管注漿進(jìn)行地基處理，其效果隨土質(zhì)情況有很大的變化幅度,且與設(shè)計(jì)人員和施工隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。

[1]龔紅旗.淺析袖閥管注漿法進(jìn)行地基處理.地基基礎(chǔ)工程.VOL.7，No.10.

[2]應(yīng)金星.袖閥管注漿加固設(shè)計(jì)與施工工藝研究.吉林水利.第7期（第326期）.