復雜地質狀況下壓力注漿地基加固技術應用

馮 將 閆和雷

（中國建筑西南勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610052）

1 袖閥管工藝簡介

1.1 袖閥管介紹

袖閥管注漿工法是由法國Soletanche灌漿公司首創的一種注漿工法，并在

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

袖閥管的優點有以下幾點。

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

（2）注漿器具有上下各兩個橡皮栓塞，能把漿液限定在注漿區域的任一段范圍內進行注漿，達到分段注漿的目的。

（3）橡皮栓塞在內壁光滑的袖閥管中可以自由移動，可根據需要在注漿區域內某一段反復注漿。

（4）注漿前，不必設置較厚的砼止漿巖墻（可以級配砂石結合水泥砂漿封孔固管止漿），采取較大的注漿壓力時,發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 工程實例

2.1 工程概況

擬建赤道幾內亞馬拉博國際會議中心位于赤道幾內亞首都馬拉博市，總占地面積27000m2，地上5層，局部4層，辦公及附屬用房主體結構體系采用鋼筋混凝土框架結構，大中型會議區主體采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，基礎型式除中心圓形會議大廳部分采用筏板基礎外，其他為獨立柱基礎和條形基礎，±0.00標高為12.50m（當地LUBA高程系統）。

本工程基礎持力層為中等風化玄武巖，基底下5.0m深度范圍內（基礎主要受力層范圍）分布的第一層碎石土承載力不能滿足設計要求，需進行壓力注漿加固處理，要求加固區獨立基礎和條形基礎部分加固后承載力特征值達到350kPa，加固區筏板基礎部分加固后承載力特征值達到300kPa。

2.2 工程地質條件

根據巖土工程勘察報告揭露，本場地地層結構自上而下為：①第四系全新統耕土層：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，全場地分布。②白堊系中等風化玄武巖層：青灰色，隱晶質結構，氣孔構造。氣孔一般呈拉長的橢圓形，孔徑一般1～2mm，最大達35mm。礦物成分為長石、輝石等，偶見長石斑晶及角閃石。中等風化，部分礦物風化變質，局部豎向裂隙較發育。在鉆探揭露深度范圍內呈多層分布，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。在鉆探揭露深度范圍內呈多層分布，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 注漿方案設計

根據結構設計要求，結合場地工程地質條件，經技術經濟綜合分析，本工程采用袖閥管滲入性壓力注漿加固處理方案。

本工程筏板加固區加固點間距為2.60m×2.60m，呈正三角形布置；獨立基礎和條形基礎加固區加固點間距為2.60m×2.60m，呈正方形布置。

圖4 壓漿點位成孔

圖5 埋設袖閥管

圖6 封孔固管止漿

根據本場地地質條件，結合已有施工經驗，本工程選用強度等級為32.5R及以上的普通硅酸鹽水泥或復合硅酸鹽水泥為制漿材料，其終止注漿水灰比為0.5：1。根據計算，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 測量放孔如圖3所示。

圖7 配置水泥漿液

圖8 注漿現場

圖9 加固前碎石土呈松散狀態

圖10 加固后碎石土膠結體呈長柱狀或短柱狀

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

4.2 鉆探成孔如圖4所示。

本工程采用北探XY-100型鉆機，套管護壁清水鉆進成孔至設計深度，要求在成孔過程中準確記錄各注漿點玄武巖、碎石土的各層厚度，用以指導下一步袖閥管的配管工作。

4.3 埋設袖閥管如圖5所示。

根據各壓漿點位的地層分布，在碎石土段設置A型袖閥管（花管），在玄武巖段設置B型袖閥管（實管）。

4.4 封孔固管止漿如圖6所示。

埋設好袖閥管之后開始向鉆孔內填礫石，礫石填埋深度要求至持力層玄武巖底板標高以上30cm，之后采用水泥：砂：水=1：2：1的水泥砂漿進行封孔固管止漿。

4.5 漿液配置如圖7所示。

漿液配置時，計量準確，漿液攪拌穩定時間不低于3分鐘。本工程實際所用水泥為42.5R普通硅酸鹽水泥。

4.6 注漿的施工順序應按照先外圍后中間的順序進行，以確保注漿質量并減少漿液漏失。對于碎石土厚度較大部位，應注意復注施工。注漿施工過程中，應遵循設計的注漿壓力、注漿配方等指標，準確記錄各注漿點注漿量如圖8所示。

5 質量檢驗

（1）在總包單位的旁站見證下，現場對檢測點加固段進行N63.5重型動力觸探試驗，動探擊數很高，貫入難度極大。

（2）對檢測孔采取取芯檢查，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完全凝固成碎石土水泥膠結體（呈短柱狀或長柱狀）。

（3）對各檢測點的碎石土水泥膠結體現場見證取樣，樣品的單軸無側限抗壓強度平均值為2.10MPa。根據試驗成果計算加固后的碎石土（碎石土水泥膠結體）地基承載力特征值為411.6KPa＞350KPa，滿足設計要求如圖9、10所示。

或短柱狀

6 后記

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

（2）采用袖閥管注漿進行地基處理，其效果隨土質情況有很大的變化幅度,且與設計人員和施工隊伍的經驗有很大關系。

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

[2]應金星.袖閥管注漿加固設計與施工工藝研究.吉林水利.第7期（第326期）.