后注漿插管基礎(chǔ)應(yīng)用研究

武洋 徐運(yùn)生 李春燕

摘 要：針對(duì)巖石等地質(zhì)風(fēng)華程度較高且土質(zhì)較為密實(shí)的土壤，本文引用隧道中常使用的形式，提出了新型后注漿插管基礎(chǔ)為研究對(duì)象。通過后注漿使得鋼管與土體緊密連接增加樁與土體的側(cè)向摩擦力從而提高抗拔力。此類基礎(chǔ)與常規(guī)基礎(chǔ)相比具有開挖量小，充分發(fā)揮原狀土性能和便于機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：后注漿插管基礎(chǔ)；錨固；基礎(chǔ)作用力；不均勻沉降

為適應(yīng)國家電網(wǎng)公司提出的新型基礎(chǔ)研究，本文以基礎(chǔ)適應(yīng)地形、地質(zhì)、水文條件為選型依據(jù)，綜合考慮造價(jià)、施工、運(yùn)行和環(huán)保的要求，考慮到受力特點(diǎn)，利用原狀土特性是選用基礎(chǔ)的首要特點(diǎn)，原狀土具有承載力高適應(yīng)性強(qiáng)，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)可參照樁基礎(chǔ)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

1.插管基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

新型插管基礎(chǔ)的模型圖和平面圖如圖1。

1.1 樁徑的選取

樁徑選取應(yīng)遵循安全經(jīng)濟(jì)的特性，樁徑首先選擇時(shí)應(yīng)按照常用樁基礎(chǔ)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，優(yōu)選出大致樁徑，再在常規(guī)樁基礎(chǔ)樁徑上進(jìn)行優(yōu)化優(yōu)選

1.2承載力計(jì)算

后注漿插管基礎(chǔ)分為水平力橫向傾覆計(jì)算、上拔力上拔計(jì)算和下壓力計(jì)算，當(dāng)然傾覆計(jì)算和上拔計(jì)算依然是輸電線路基礎(chǔ)考慮的重點(diǎn)，其計(jì)算理論和過程可通過abaqus進(jìn)行有限元數(shù)值模擬進(jìn)而得出。

1.3鋼管設(shè)計(jì)要求

鋼管的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足鋼管相關(guān)規(guī)程規(guī)范外還應(yīng)該做好防腐蝕措施，后注漿插管基礎(chǔ)一大優(yōu)勢便是后注漿既滿足了樁側(cè)的側(cè)阻力又能起到對(duì)鋼管防腐蝕的作用。

2.后注漿插管基礎(chǔ)施工方法

2.1注漿壓力

注漿壓力的大小將決定漿液的擴(kuò)散距離和充填、壓密的效果。壓力大，漿液擴(kuò)散距離大，孔隙中漿體充填的效果也好[1]?？紤]到基礎(chǔ)埋深較淺，注漿壓力較大時(shí)容易出現(xiàn)地面返漿現(xiàn)象，注漿時(shí)的壓力應(yīng)控制在0.5MPa～1MPa。注漿的流量為7L/min～10L/min，在砂石地基中，流量可取高值，但不能超過20L/min。

2.2灌漿試驗(yàn)

在注漿施工前，施工單位應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，以便確定漿體的最佳水灰比，擴(kuò)散半徑，灌漿壓力，以及外加劑的最佳含量。

2.2施工工序

后注漿插管基礎(chǔ)的施工工藝分為以下多個(gè)工序：施工前的準(zhǔn)備→鉆孔→插入鋼管→建立注漿站→灌漿試驗(yàn)→制漿注漿→關(guān)閉注漿系統(tǒng)→封堵鋼管頂口→注漿效果檢驗(yàn)→澆注混凝土承臺(tái)。

2.3效果檢測

后注漿插管基礎(chǔ)的質(zhì)量監(jiān)控主要包括兩個(gè)方面的工作：一是施工過程中的監(jiān)控，主要是監(jiān)理工作；二是施工結(jié)束后的質(zhì)量檢測工作。監(jiān)理工作在施工過程中完成，主要從鉆孔、制漿、注漿3個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。

注漿施工結(jié)束后的質(zhì)量檢驗(yàn)主要包括注漿后充填體強(qiáng)度檢驗(yàn)、充填范圍檢驗(yàn)等內(nèi)容[2]。本工程采用取芯的方法對(duì)注漿質(zhì)量進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用上述設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的后注漿插管基礎(chǔ)是安全可靠的。

3.后注漿插管基礎(chǔ)與常規(guī)的經(jīng)濟(jì)比較

通過上述的分析和計(jì)算分析，現(xiàn)將后注漿插管基礎(chǔ)與常規(guī)基礎(chǔ)進(jìn)行比較分析表1：

通過以上分析后注漿插管基礎(chǔ)最省，即后注漿插管基礎(chǔ)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和良好的工程應(yīng)用前景。

4.結(jié)論

通過后注漿插管基礎(chǔ)和挖孔基礎(chǔ)、板式基礎(chǔ)和臺(tái)階式基礎(chǔ)綜合分析比較可以得出：后注漿插管基礎(chǔ)雖然在鋼材和土方開挖方面較常規(guī)基礎(chǔ)優(yōu)勢不大，但其混凝土用量較小，綜合成本大大降低。因此后注漿插管基礎(chǔ)具有很好的抗沉降能力和抗側(cè)移能力，對(duì)于上拔作用的力而言，由于充分利用原狀土性能，抗拔能力大大提高，具有較好的工程應(yīng)該前景，從而也帶來社會(huì)效益，值得推廣運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉春杰. 矸石自燃防治注漿工藝方法研究與應(yīng)用[D]. 北京科技大學(xué)， 2007.

[2] 曲相屹， 李學(xué)良. 鉆、物探技術(shù)在采空區(qū)注漿效果檢測中的應(yīng)用[J]. 金屬礦山， 2013， 42（2）：151-155.