淺談地下連續(xù)墻遇垃圾坑地層塌孔處理措施

楊貝貝，齊 征，王禮峰

（北京金河水務(wù)建設(shè)集團(tuán)有限公司，102206，北京）

一、工程概況

北京南水北調(diào)工程團(tuán)九二期工程第一標(biāo)段#1 盾構(gòu)井LQ3 槽段施工埋深3 m，高程48.5 m，實(shí)測(cè)土質(zhì)全部為混凝土團(tuán)塊，磚塊粒徑大小不一，基本為5～15 cm，最高可達(dá)20 cm，地勘報(bào)告為雜填土。 繼續(xù)深挖，發(fā)現(xiàn)大量混凝土塊及磚塊，直徑60 cm 左右，槽內(nèi)極其松散，架空嚴(yán)重，地層滲透系數(shù)過(guò)大，膨潤(rùn)土泥漿發(fā)生漏漿，無(wú)法存漿，達(dá)不到膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁作用， 且成槽穩(wěn)定差， 易造成塌孔。 經(jīng)繼續(xù)探測(cè)ZQ1、YQ6、YQ7、LQ2、YQ8、YQ9、YQ10、ZQ2槽段，情況與LQ3 槽段相似，業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工方實(shí)地觀測(cè)，確定為遇垃圾坑地層。 這些槽段在成槽機(jī)作業(yè)中需加固成槽，該標(biāo)段在距地下連續(xù)墻邊內(nèi)外3 m 內(nèi)進(jìn)行加固，防止槽內(nèi)泥漿外滲。 注漿孔在沉降區(qū)域以梅花形狀排列，孔與孔點(diǎn)間距為1 m，孔徑76 mm， 注漿范圍為地面下3～16 m，注漿壓力為0.3～0.5 MPa。

1.工程地質(zhì)

#1 盾構(gòu)井地下連續(xù)墻ZQ1、ZQ2連線以北， 為深厚垃圾填埋砂石坑，以堆填房渣土①1 層為主， 局部為黏性土素填土①層， 揭露填土厚度12～15 m。 其中，房渣土以磚塊、混凝土塊為主，局部可見(jiàn)少量塑料袋等，混凝土塊徑局部大于50 cm，含少量鋼筋，房渣土多呈架空狀，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)7～13 擊不等； 黏性土素填土①層以粉土、重粉質(zhì)黏土為主，多為褐黃色～灰黃色，一般濕～很濕，不同地段堆積的黏性土從硬塑至軟塑不等，局部含較多磚塊、灰渣、碎石、瀝青等，力學(xué)性質(zhì)變化較大。

2.水文地質(zhì)

本段屬永定河沖洪積扇，為水文地質(zhì)Ⅰ區(qū)段，勘察期間該段主要揭露兩層地下水。 第一層水埋深約12～20 m，相應(yīng)水位標(biāo)高31～40 m，主要賦水地層為卵石④層， 局部為雜填土①1層，該層水為潛水滯水；第二層水埋深約20～24 m， 相應(yīng)水位標(biāo)高29～31 m，主要賦水地層為卵石⑥層，該層水為潛水～承壓水。 地質(zhì)剖面圖見(jiàn)圖1。

二、施工機(jī)械、材料配置

擬投入的主要機(jī)械材料見(jiàn)表1。根據(jù)投入機(jī)械、材料情況，充填灌漿計(jì)劃15 天完成。

三、注漿施工

1.地面注漿參數(shù)

注漿孔：孔徑76 mm，間距1 m，以梅花形狀布置。

注漿漿液：水泥漿水灰比1∶1～1∶2（配比須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況最終確定，并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)）；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置兩個(gè)泥漿罐，分別用于添加粉煤灰泥漿和不添加粉煤灰泥漿。

漿液擴(kuò)撒半徑：1～1.5 m （根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況）。

注漿壓力：0.3～0.5 MPa （具體可根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整）。

2.工藝性試驗(yàn)方案

制定兩種配比進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，測(cè)定其性能。 配比為1∶1 和1∶2，試驗(yàn)點(diǎn)取地下連續(xù)墻外側(cè)注漿起點(diǎn)第二排第一個(gè)點(diǎn)。

圖1 地質(zhì)剖面圖

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定現(xiàn)場(chǎng)鉆井參數(shù)、 灌漿擴(kuò)散半徑、灌漿量等參數(shù)。

②試驗(yàn)步驟：與實(shí)際施工步驟相同，在鉆進(jìn)施工時(shí)，先慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，以便掌握地層對(duì)鉆機(jī)的影響情況，然后確定在該地層條件下的鉆進(jìn)參數(shù)，密切觀察鉆進(jìn)尺寸情況，如果發(fā)生異常情況立即停止施工并分析原因。 在注漿的同時(shí)統(tǒng)計(jì)注漿量。

施加腐殖質(zhì)、零價(jià)鐵和復(fù)合調(diào)理劑均明顯降低了水稻各部位砷的含量。與對(duì)照相比，施加腐殖質(zhì)、零價(jià)鐵粉和復(fù)合調(diào)理劑后，早稻稻米中砷含量分別下降了29.6%，47.3%和53.8%；晚稻稻米中砷含量分別下降了 24.1%，27.8%和 60.2%，差異顯著（P<0.01）。施加復(fù)合調(diào)理劑，晚稻稻米砷含量達(dá)到食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762—2012）。

③性能檢驗(yàn)： 在注漿結(jié)束后，在測(cè)點(diǎn)周邊通過(guò)探孔觀測(cè)擴(kuò)散半徑。 過(guò)大時(shí)， 由于建筑垃圾層滲透系數(shù)過(guò)大，可增添水玻璃；過(guò)小時(shí)，可減少水灰比。 液壓成槽機(jī)成槽試抓，強(qiáng)度不得影響成槽施工，強(qiáng)度過(guò)高，增加粉煤灰量（或膨潤(rùn)土）。

3.施工流程及施工工藝

注漿流程示意圖見(jiàn)圖2。

（1）孔位放樣

根據(jù)注漿參數(shù)對(duì)加固區(qū)注漿孔進(jìn)行布置。 按照注漿孔平面圖進(jìn)行測(cè)量放線定位，用木樁標(biāo)記。

（2）鉆孔

當(dāng)鉆機(jī)處于鉆孔位置時(shí)在技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，根據(jù)注漿孔指定位置調(diào)整鉆桿角度垂直后，鉆機(jī)不得移位，鉆孔時(shí)嚴(yán)格控制孔徑，分序施工注漿，按照1、2、3 序的施工順序由上往下施工，回抽時(shí)由下往上注漿。

（3）漿液拌和

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水灰比，按照比例采用普通攪拌機(jī)進(jìn)行水泥漿攪拌，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置兩個(gè)泥漿池。一個(gè)拌和時(shí)添加適量粉煤灰，先注漿液；另一個(gè)為水泥漿，后注泥漿。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，邊鉆孔邊攪拌漿液，漿液存儲(chǔ)時(shí)間不超過(guò)4 小時(shí)。

（4）注入粗顆粒漿

在鉆機(jī)下鉆時(shí)，同時(shí)注入粉煤灰水泥漿， 注漿時(shí)注意觀察注漿壓力、注漿量，當(dāng)發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)立即停止注漿，查明原因后采取措施，解決后再繼續(xù)注漿。

（5）回抽鉆桿

嚴(yán)格控制鉆桿的位移，確保向上位移不超過(guò)15～20 cm，上升過(guò)程中應(yīng)勻速上升，并注意變化。 回抽時(shí)注入水泥漿， 注漿時(shí)注意觀察注漿壓力、注漿量，當(dāng)發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)立即停止注漿，查明原因后采取措施，解決后再繼續(xù)注漿。

4.注漿質(zhì)量控制措施

為確保施工安全性及施工效率，開(kāi)始鉆孔前，要嚴(yán)格按照施工布置圖進(jìn)行放樣鉆孔，鉆孔時(shí)嚴(yán)格控制鉆桿的垂直度不得超過(guò)1°。

表1 施工機(jī)械和水泥型號(hào)

圖2 注漿流程圖

拌和漿液時(shí)使用計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確計(jì)量，確保漿液配合比。 注漿過(guò)程中控制注漿量，保證注漿壓力在0.3～0.5 MPa，且需要專業(yè)人員進(jìn)行操作。如果壓力突然升高或從孔壁溢出，停止灌漿并分析原因，在技術(shù)人員指導(dǎo)下采取措施， 確保灌漿量符合工程要求。注漿時(shí)控制注漿壓力及注漿量，保證不溢漿、不跑漿。

每道工序安排專人值守，并做好施工記錄。

四、結(jié) 論

充填灌漿方法實(shí)施效果顯著，使成槽作業(yè)順利進(jìn)行，需注漿加固的9 幅槽段無(wú)塌孔，成槽時(shí)無(wú)快速漏漿事件發(fā)生，均順利安全完成施工任務(wù)。