高壓噴射注漿法在深基坑防滲中的運(yùn)用

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，要求在工程建設(shè)中增加基坑的深度，由于每個(gè)地區(qū)的情況不同，基坑會(huì)受到不同程度的影響。為了減小自然環(huán)境對(duì)深基坑的影響，就引入了高壓噴射注漿技術(shù)。本文通過探討高壓噴射注漿法在深基坑防滲中的運(yùn)用，并結(jié)合實(shí)例分析，總結(jié)高壓噴射注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和作用。

關(guān)鍵詞：高壓噴射注漿法；深基坑防滲；運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）11-0272-02

引 言

高壓噴射注漿法是以傳統(tǒng)注漿法為依據(jù)，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化而來的技術(shù)。以水泥為原材料，使地基的質(zhì)量牢固，起到防滲的作用。本篇文章通過探討高壓噴射注漿法在深基坑防滲中的運(yùn)用，并結(jié)合實(shí)例來說明高壓噴射注漿法的優(yōu)點(diǎn)和重要性。

1 高壓噴射注漿法的原理

高壓噴射注漿法是以傳統(tǒng)的注漿法為依據(jù)，在其基礎(chǔ)上不斷的強(qiáng)化。在進(jìn)行此項(xiàng)技術(shù)操作時(shí)，以水泥為原材料，這種材料能加固地基，提高地基的穩(wěn)定性。高壓噴射注漿法是將有噴嘴的注漿管利用鉆機(jī)帶入到地下，并鉆到在施工之前所預(yù)測(cè)的位置，在這個(gè)過程中，使用帶有高壓的鉆機(jī)裝置，將噴射管中的水泥或者泥漿進(jìn)行噴射，這種力量可以對(duì)土體進(jìn)行沖擊，使土地結(jié)構(gòu)遭到破壞。

在進(jìn)行高壓噴射注漿的過程中，材料在不斷的噴射，這時(shí)候會(huì)產(chǎn)生較大的能量，又因?yàn)椋鄧姵龅乃俣容^快，在土地中留出的結(jié)構(gòu)為樹狀，并且壓力超過了土體的壓力，土體以土粒的形態(tài)剝落下來。其中，比較細(xì)小的土粒隨著水泥的漿液而冒出了水面，剩下的土粒在高壓噴射注漿技術(shù)中與注出的漿液攪拌在一起，相混合。在這個(gè)過程中，按照漿土的比例以及物質(zhì)的密度進(jìn)行重新排序。注入土地中的泥漿在凝固之后會(huì)在土地的中間形成一條固體，固體的形狀由進(jìn)行高壓噴射時(shí)泥漿流入的方向有關(guān)，故想控制固體的方向，就應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行高壓噴射注漿之前進(jìn)行控制。

為了減小自然環(huán)境對(duì)深基坑的影響，在工程中引入了高壓噴射注漿技術(shù)。在工程的防滲施工中，經(jīng)常采用的工藝是擺噴工藝，即在進(jìn)行高壓噴射時(shí)，噴嘴找好一個(gè)角度，進(jìn)行來回的擺噴，提升鉆桿的穩(wěn)定性，使凝固后的固體呈現(xiàn)出扇形結(jié)構(gòu)，在深基坑中，許多個(gè)扇形形成了一個(gè)防滲的屏障。保證工程的深基坑不受到滲水作用的影響，從而保證了整個(gè)工程的質(zhì)量。

高壓噴射注漿法主要有四種噴射方法，分別是單管法和二重管法、三重管法、多重管法等。在進(jìn)行工程的施工中，通常采用的高壓噴射注漿法中的三重管法進(jìn)行工程的施工。

三重管法的工作原理是：將三個(gè)套管向深基層中分別輸送空氣、水和泥漿三種物質(zhì)，以高壓泵所產(chǎn)生的高壓水噴射流周圍所產(chǎn)生的圓筒氣流、高壓噴射水流、和氣流等一起對(duì)深基層中的土壤結(jié)構(gòu)起到?jīng)_擊的作用，使土層的結(jié)構(gòu)中間產(chǎn)生較大的孔隙，方便高壓噴射注漿技術(shù)的進(jìn)行，將泥漿填入到深基層的孔隙中，使深基層更加牢固，這為整個(gè)工程的質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。

采用高壓噴射注漿法中的三重管法具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，其中，最大的優(yōu)點(diǎn)是：高壓氣體能有效的減緩高壓環(huán)境下所產(chǎn)生流動(dòng)壓思維沖擊力，使這種沖擊力大大降低，增加了噴射的距離。以實(shí)際的操作為依據(jù)，得出結(jié)論：高壓噴射時(shí)，水流的速度越來，噴射的距離越小，在這種操作中引入氣壓，使氣壓作用于高壓水流上，減緩水流動(dòng)的速率，這樣，噴射的距離就會(huì)在很大程度上得到提升。而這個(gè)距離可達(dá)到原來的七倍。

深基層中，土體的結(jié)構(gòu)對(duì)高壓噴射注漿技術(shù)的結(jié)果有著很大的影響。主要存在的差異是數(shù)量方面的差異。在深基層中，高壓噴射流將會(huì)對(duì)土體有著不同程度的破壞，采用三重管法進(jìn)行噴射，能有效的控制噴射范圍的半徑。

2 高壓噴射注漿法的工藝流程

如圖1所示，為高壓噴射注漿法的工藝流程圖，此過程包括：定孔、造孔、下噴射管、制漿、噴射、旋擺成墻、成樁成墻、回灌、清洗等過程，其中，制漿和旋擺成墻的過程中，應(yīng)當(dāng)采用冒漿技術(shù)；噴射過程中，應(yīng)當(dāng)采用高壓水、壓縮氣；在進(jìn)行造孔的過程中，應(yīng)當(dāng)引入測(cè)斜的技術(shù)。

3 高壓噴射注漿法的施工

在進(jìn)行高壓噴射注漿法之前，應(yīng)當(dāng)先對(duì)障礙物進(jìn)行清理，保持地面平整，便于升降架的行走。再挖掘出鉆孔的樁頭，進(jìn)行全面的清潔，這樣做的目的是便于施工過程中的定點(diǎn)和放線。

施工時(shí)，要以施工地點(diǎn)的實(shí)際情況為依據(jù)，將進(jìn)行施工所需要的工具置于施工場(chǎng)地的中央。這樣做有利于施工的進(jìn)行，保持施工過程中的連貫性，也節(jié)約了安裝器材的時(shí)間，提高施工的效率。按照漿土的比例以及物質(zhì)的密度進(jìn)行重新排序。注入土地中的泥漿在凝固之后會(huì)在土地的中間形成一條固體，固體的形狀由進(jìn)行高壓噴射時(shí)泥漿流入的方向有關(guān)，故想控制固體的方向，就應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行高壓噴射注漿之前進(jìn)行控制。

在施工的過程中，若出現(xiàn)孔口返漿的現(xiàn)象一定要及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)救，及時(shí)排除，避免影響到施工的進(jìn)程。為了避免多余的泥漿影響到施工，應(yīng)當(dāng)在場(chǎng)地中放置至少兩個(gè)收集余漿的裝置，使施工過程中所產(chǎn)生的余漿得到及時(shí)的回收。經(jīng)收集的余漿進(jìn)行沉淀，沉淀以后，自動(dòng)的將污水排放掉，將剩余的固體運(yùn)出場(chǎng)外。并將第二個(gè)余漿池用來替換，來收集施工過程中產(chǎn)生的泥漿，確保施工過程順利進(jìn)行。

在進(jìn)行造孔操作時(shí)，可以使用普通的鉆機(jī)來操作，這里對(duì)鉆孔的深度有一個(gè)嚴(yán)格的要求，那就是要比噴灌的深度稍微深一些。在進(jìn)行高壓噴射注漿作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用混合攪漿機(jī)，保證攪漿機(jī)據(jù)有一定的排量和一定的射程。

4 高壓噴射注漿法的運(yùn)用實(shí)例

工程概況：

武漢建設(shè)大廈位于漢口建設(shè)大道與新華街的西北方向；

大廈由銀行和酒樓兩部分組成，總面積約12000m2，主樓高189m，50層，筒中筒結(jié)構(gòu)；

2層地下室，深度約10m；

基坑所有的占地面積為8800m2，基坑周長360m，開挖深度14.2m；

基坑支護(hù)所運(yùn)用的技術(shù)為鉆孔灌注樁并加上三層錨桿，支護(hù)樁長26～28m，樁尖高程5～7m。樁徑1.0m，樁距1.2m。

基坑周圍條件復(fù)雜，存在著多種不確定因素：

北東南這三個(gè)部分都緊鄰著地下市政設(shè)施；

北側(cè)鄰近黃孝河箱涵與基坑的距離為8m；

東側(cè)上下水管道、通訊電纜、動(dòng)力電纜距基坑4～30m；

南側(cè)上下水管道、通訊電纜槽溝、電力線、煤氣管道距基坑0.6～1.5m；

西側(cè)是西湖。

工程布置：

沿基坑周圍的支護(hù)樁外沿部分，采取雙層豎向高噴防滲帷幕措施，帷幕墻的上半部分與支護(hù)樁互相連接連接，下半部分深入基巖。帷幕對(duì)潛水含水層和承壓含水層起隔滲作用，又增強(qiáng)樁的支護(hù)作用。

帷幕平均深度47m，最大深度50m，嵌入基巖1～2m。

按設(shè)計(jì)，第一排灌漿孔布置在支護(hù)樁外側(cè)，距支護(hù)樁中心線0.8m，第二排灌漿孔距第一排0.6m，孔距1.2m，共布孔608個(gè)。

建設(shè)大廈基坑支護(hù)高噴防滲帷幕平面圖如圖2所示。

高噴防滲帷幕剖面圖如圖3所示。

高噴防滲帷幕結(jié)構(gòu)如圖4所示。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：

以確定高噴灌漿施工參數(shù)為目的，在進(jìn)行施工之前，應(yīng)在周圍建立一個(gè)圍井，圍井的形狀設(shè)為正方形，邊長1.2m，深度17m，圍井的深入承壓含水層高度為5m，圍井封底1m。

在圍井的周圍，采取半圓形向外擺噴的方式進(jìn)行旋噴封底。開始挖掘以后，墻體之間會(huì)堅(jiān)固的連接，增大了可靠性，并在墻體上進(jìn)行取樣測(cè)量，確定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

試驗(yàn)圍井平面圖、剖面圖如圖5所示。

工程效果：

該工程從設(shè)備進(jìn)場(chǎng)到出廠共用5個(gè)月，正常施工3個(gè)月，工程按照日期完成，并且保證質(zhì)量。基坑開挖兩個(gè)月，挖到預(yù)期的深度：14.2m，并將支護(hù)樁和帷幕墻露出來，將墻與樁進(jìn)行連接，達(dá)到了堅(jiān)固的效果，防滲帷幕墻的各處均無漏水的地方，基坑底部干燥效果非常好。防身效果良好。確保了基坑周圍環(huán)境的穩(wěn)定性。這項(xiàng)工程的造價(jià)共1200萬，工程質(zhì)量的合格率達(dá)到了百分之百，竣工后，對(duì)該項(xiàng)工程進(jìn)行驗(yàn)收，被評(píng)為最佳深基坑防滲帷幕工程，被建筑業(yè)譽(yù)為武漢市深基坑防滲帷幕樣板工程。

5 結(jié)束語

高壓噴射注漿法是以傳統(tǒng)注漿法為依據(jù)，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化而來的技術(shù)。以水泥為原材料，使地基的質(zhì)量牢固，起到防滲的作用。本篇文章通過探討高壓噴射注漿法在深基坑防滲中的運(yùn)用，并總結(jié)了高壓噴射注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和作用。

參考文獻(xiàn)

[1]方 平，陳 鸝.高壓噴射注漿法在深基坑防滲中的運(yùn)用[J].江蘇建筑，1997（1）：6～8.

[2]單強(qiáng)譽(yù).深基坑邊坡支護(hù)中高壓噴射注漿法的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（5X）.

[3]趙懷理.高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護(hù)中的應(yīng)用[J].建筑科學(xué)，2003，19（4）：46～47.

[4]王 輝.高壓噴射注漿法在深基坑邊坡支護(hù)中的應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2012（2）：264～265.

[5]廖瑞奇，李興林.深基坑邊坡支護(hù)中高壓噴射注漿法的應(yīng)用[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2013（8）：174～175.

收稿日期：2018-3-13

作者簡(jiǎn)介：王亦鵬（1980-），男，工程師，本科，主要從事水利水電工程基礎(chǔ)及相關(guān)工程施工管理工作。