壓力注漿法在藍(lán)色海灣整治行動項目中的應(yīng)用

王帥 中交廣州水運工程設(shè)計研究院有限公司

1.工程概況

汕頭市南澳島藍(lán)色海灣整治行動項目（金澳灣）全長2.2km，主要包括基巖岸線保護與修復(fù)工程、海蝕巖礁帶觀光工程、環(huán)島景觀帶建設(shè)工程等，其中重要的節(jié)點工程海絲文化廣場位于金澳灣中段，海絲文化廣場是在原有場地為回填的雜填土上建設(shè)而成，面層較平整，與原地面礁巖岸灘高差較大，約12m高差，外側(cè)臨海，多年來海浪不斷侵蝕，回填土局部已掏空，不間斷出現(xiàn)小范圍塌方現(xiàn)象，設(shè)計采用兩級漿砌石擋土墻來抵御海浪對后方回填土的沖刷，以達(dá)到岸線保護的目的。每級漿砌石擋土墻高度約為6m，廣場占地面積約為7500m2，其上鋪裝50厚花崗巖面層。海絲文化廣場已于2017年12月建設(shè)完成，由于當(dāng)時地方政府節(jié)點工期要求，設(shè)計單位經(jīng)與建設(shè)單位溝通，考慮建成經(jīng)一年時間自然沉降后再采用地基后處理的方式解決由于原雜填土較松散而引起的地基沉降問題。

2.沉降位移觀測

海絲文化廣場建成后一年內(nèi)我司共進行了五次沉降位移觀測，沉降位移觀測數(shù)據(jù)見表1。（測量坐標(biāo)系統(tǒng)采用CGCS2000國家大地坐標(biāo)系，高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準(zhǔn)）

表1 沉降位移觀測記錄表

測量成果顯示，海側(cè)擋土墻位移變化趨勢不明顯，擋土墻后方廣場出現(xiàn)了明顯的不均勻沉降，平均沉降量為130.1mm，部分區(qū)域沉降量最大達(dá)到了233.8mm。

3.地質(zhì)條件

本次地基加固處理前我司對海絲廣場進行了補充勘察，施工勘察報告顯示，場地土層自上而下劃分為第四系填土層（Q4ml）素填土（填石）、第四系填土層（Q4ml）素填土和燕山期基巖風(fēng)化層（γ）中風(fēng)化花崗巖，廣場下部主要為第四系填土層（Q4ml）素填土（填石），主要由碎石填成，碎石粒徑離散性較大，最大填石粒徑約為50cm，碎石成分主要為花崗巖，填石排列間隙較大，鉆探施工時鉆孔漏水嚴(yán)重（如圖1）。

4.地基加固方案

本次地基加固處理是在已建成的海絲文化廣場上進行，根據(jù)勘察資料，廣場下部主要為第四系填土層（Q4ml）素填土（填石），主要由碎石填成，碎石粒徑離散性較大，最大填石粒徑約為50cm，碎石成分主要為花崗巖，填石排列間隙較大，設(shè)計單位經(jīng)過方案比選，最終采用以水泥和水玻璃的雙液型混合漿液注漿法來實施本次地基加固。

4.1 壓力注漿法作用機理

本次注漿采用水泥漿并添加1.5%的水玻璃溶液，主要是通過加壓將混合漿液注入到地下，混合漿液在地底下發(fā)生物化反應(yīng)，形成一定強度的膠質(zhì)體，充填和堵塞地下土石中的空隙，固結(jié)松散碎石，增加土體強度，以達(dá)到地基加固的目的。

本次注漿擬采用花管注漿工藝進行注漿。注漿參數(shù)見表2，注漿平面布置示意圖見圖2。

4.2 注漿量估算

圖1

表2 注漿參數(shù)建議表

圖2 注漿加固孔位布置示意圖

根據(jù)《廣東省地基處理技術(shù)規(guī)范》（DBJ 15-38-2005），漿液擴散半徑取1.0m，土的孔隙率按30%考慮。

Q=1000kvn

Q：總注漿量或每孔注漿量（L）；

v：被注漿的體積（m3）；

n：土的孔隙率，取0.3；

k：經(jīng)驗系數(shù)；軟土、黏性土、細(xì)砂取0.3～0.5，中砂、粗砂取0.5～0.7，礫砂取0.7～1.0；本工程取0.8。

8m孔深和4m孔深的單孔注漿量詳見表3。

5.技術(shù)要求

（1）注漿材料采用水泥漿（水泥強度等級32.5），漿液應(yīng)采用自來水或無腐蝕性地下水拌和。

（2）注漿孔孔徑100mm，注漿孔間距為2.5m，正三角形布置。

（3）上廣場擋土墻頂部3～6m區(qū)域注漿加固深度為4m，上廣場擋土墻頂部6m后方區(qū)域注漿加固深度8m，加固深度由廣場面起算。

（4）注漿點上覆土層厚度1.0～1.5m。

（5） 采用鉆孔法將注漿管置入土層，移動注漿管自下而上或自上而下進行注漿，注漿壓力控制在0.2～0.6MPa，不間斷性注漿，試注根據(jù)實際情況調(diào)整注漿壓力。

（6）對注漿孔上部1.0m進行封孔，封孔材料采用早強混凝土或黏土均可，封孔砼強度達(dá)到75%以上或黏土封孔夯實后方可進行注漿施工。

（7）漿液要隨伴隨用，拌和均勻，拌好的漿液應(yīng)在初凝前用完。

（8）拌漿時要防止雜物混入漿液，作業(yè)中途或注漿結(jié)束時，應(yīng)清洗注漿泵和注漿管。

（9）注漿的水灰比宜為0.6～1.0，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗情況添加外摻劑。

（10）注漿施工應(yīng)先四周后中間順序進行施工，并跳孔間隔施工，防止注漿孔間串孔現(xiàn)象發(fā)生。

表3 注漿量估算表

（11）注漿時應(yīng)有專人對海側(cè)擋土墻、路面等進行實時監(jiān)測，防止注漿壓力過大對周邊環(huán)境造成影響。如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止注漿，對有影響部位進行觀察，確保安全后再繼續(xù)注漿，并隨時重點監(jiān)測。

6.施工工藝流程

6.1 工藝流程

測量放樣——鉆孔——放置注漿管——孔口封閉——配置水泥漿液——壓漿

6.1.1 測量放樣

本次測量放樣采用RTK，按設(shè)計要求注漿孔間距2.5m測放，樁間距控制在±100mm。

6.1.2 鉆孔

本次成孔選用志高ZEGAD440鉆機，鉆頭直徑為110mm，鉆孔過程中控制垂直度偏差不超過總長度的1%。

6.1.3 放置注漿管

注漿管采用鋼花管，孔徑為100mm，管壁上制作好出漿孔后放置在鉆孔里面。

6.1.4 孔口封閉

采用早強混凝土對孔口上部1.0m段進行封孔。

6.1.5 配置水泥漿液

本次注漿漿液為水泥漿，水灰比控制在0.6～1.0，并添加1.5%水玻璃溶液，漿液應(yīng)隨拌隨用，并且須在初凝前用完。

6.1.6 壓漿

本次采用BW-150型泥漿泵進行壓降，注漿壓力控制在0.2～0.6MPa，當(dāng)出現(xiàn)壓力急劇上升時應(yīng)立即停止注漿，避免爆管。

7.結(jié)語

本文結(jié)合工程實踐介紹了壓力注漿法在藍(lán)色海灣整治行動項目中的應(yīng)用，展現(xiàn)了其有效性和適用性，當(dāng)前我國沿海各省正在大范圍實施藍(lán)色海灣整治行動項目，本文將為海岸線整治及保護提供一種新的思路，為同類型項目提供一定的借鑒。