深孔注漿止水加固技術(shù)在軟弱地層中的應(yīng)用研究

摘? ? 要：軟弱地層的巖土力學(xué)指標(biāo)及滲透性較低，不滿足工程設(shè)計與施工要求，需采取合適加固技術(shù)，保障工程施工安全與質(zhì)量。基于此，文章以四會市道路改造綜合PPP項目為例，分析深孔注漿止水加固技術(shù)的應(yīng)用方案、流程與要點，為施工單位應(yīng)用深孔注漿止水加固技術(shù)提供理論與實踐幫助。

關(guān)鍵詞：深孔注漿;止水加固;軟弱地層

1? 前言

在工程基坑開挖施工中，軟弱地層含水量大，土體穩(wěn)定性偏低，傳統(tǒng)支護方法難以取得理想效果，使基坑出現(xiàn)涌水涌沙、坍塌陷落等問題，影響基坑施工安全與質(zhì)量。就此，需要探究一種有效穩(wěn)定土體的支護技術(shù)，而深孔注漿止水加固技術(shù)可滿足該要求，在工程中推廣應(yīng)用。

2? 工程概況

在四會市道路改造綜合PPP項目中，商業(yè)大道西（S118-高獅段）改造建設(shè)工程泵房的基坑下方有一層弱透水的黏土層，屬于軟弱地層。在基坑開挖施工中，施工單位發(fā)現(xiàn)坑底出現(xiàn)大量涌水，且基坑四周出現(xiàn)顯著沉陷現(xiàn)象，傳統(tǒng)深井降水與潛水泵抽排方式不能有效處理涌水。為保障施工安全，施工單位立即停止開挖，并結(jié)合勘察資料，進行方案探討。探討結(jié)果顯示，在泵房工程原本的設(shè)計方案中，采用雙排三軸水泥攪拌樁，該樁的樁長設(shè)計為18m，樁長較短，樁底在基坑中位于中砂層，并未達到弱透水層，不能保障基坑穩(wěn)定性。就此，施工單位停止基坑開挖與抽排水施工，采取深孔注漿止水加固技術(shù)，提高基坑穩(wěn)定性，確保基坑開挖安全。

3? 深孔注漿止水加固技術(shù)在軟弱地層中的應(yīng)用

3.1? 施工方案

在泵房工程深基坑開挖施工中，施工單位發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場地質(zhì)條件相對復(fù)雜，與施工前的勘察資料存在出入。經(jīng)過工程各方討論，對深基坑施工區(qū)域進行補勘，結(jié)合最新勘察報告，明確深孔注漿止水加固技術(shù)的施工方案。在施工方案設(shè)計中，設(shè)計提出三軸水泥攪拌樁施工方案;設(shè)計咨詢單位提出高壓旋噴樁施工方案。對比兩者可行性、經(jīng)濟性，選擇三軸水泥攪拌樁施工方案。方案內(nèi)容如下：加強原本設(shè)計方案中的止水帷幕，在原本三軸水泥攪拌樁的外側(cè)，增設(shè)φ850@600雙排三軸水泥攪拌樁，提高樁的樁長，使樁頂標(biāo)高達到冠梁頂?shù)奈恢茫瑯兜状┩竿杆畬樱_到弱透水層，避免周邊地下水進入基坑，減少涌水量。同時，在基坑內(nèi)配置8座降水井，將降水深度控制在基坑下方0.5m～1m的位置，確保基坑參數(shù)符合施工要求。

在施工方案中，設(shè)定的施工參數(shù)如下：第一道水泥攪拌樁的搭接長度為12.8m，樁長設(shè)定為19.4m;第二道水泥攪拌樁的搭接長度為4m，樁長設(shè)定為10.6m。兩道水泥攪拌樁入強風(fēng)化巖的深度超過1m，選擇四攪四噴施工，配漿水灰比控制在0.5～0.6范圍內(nèi)。單根水泥攪拌樁的空樁用量為55kg/m，實體樁用量為175kg/m。

3.2? 施工流程與要點

3.2.1? 基坑支護施工

第一，鉆孔。泵房工程采用的樁體為嵌巖樁，將中風(fēng)化花崗巖為樁持力層，在樁身成孔鉆入基巖后，每鉆進100～500，進行清孔取樣，確保參數(shù)符合設(shè)計要求。在鉆孔施工完成后，對孔底進行清潔處理，要求孔底沉渣厚度小于50mm。

第二，灌注混凝土。在孔底清理完成后，立即進行混凝土灌注施工。在泵房工程中，施工單位選擇導(dǎo)管灌注施工技術(shù)，施工人員在施工前準(zhǔn)確計算混凝土的灌注量，確保樁頂浮漿層鑿除后，混凝土施工質(zhì)量符合要求，并避免施工浪費現(xiàn)象，保障工程效益。由于混凝土灌注施工在水下進行，施工單位實施連續(xù)施工，嚴(yán)格按照混凝土初凝時間，進行混凝土澆注時間的控制，并實時記錄澆注過程中出現(xiàn)的異常，避免工程出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.2.2? 水泥攪拌樁施工

在止水加固施工中，水泥攪拌樁施工為核心，施工單位選擇四攪四噴法施工。在水泥攪拌樁施工前，施工單位進行場地平整工作，將施工現(xiàn)場的樁位地表與地層進行清理，要求地表與地下均不存在障礙物，如生活垃圾、樹根或石塊等。同時，施工單位進行水泥攪拌樁的成樁實驗，明確最佳的攪拌樁配比，選擇42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥砂漿的配比在0.5～0.6之間。

在水泥攪拌樁施工過程中，施工單位嚴(yán)格按照規(guī)范流程施工：（1）準(zhǔn)確就位深層攪拌機;（2）下鉆進行預(yù)攪噴漿下沉施工;（3）提鉆進行預(yù)攪噴漿提升施工;（4）重復(fù)下鉆操作，進行預(yù)攪噴漿下沉施工;（5）重復(fù)提鉆操作，進行預(yù)攪噴漿提升施工，將其提升至孔口位置，完成施工，關(guān)閉設(shè)備。

施工注意要點如下：（1）在水泥噴漿制備中，選擇的固化劑與外摻劑需采取加固土室內(nèi)試驗，確保其滿足規(guī)范要求后方可使用;（2）在水泥攪拌樁搭接中，對起吊設(shè)備的平整度與導(dǎo)向架的垂直度有明確要求，兩者偏差應(yīng)控制在1%內(nèi)，樁位的偏差應(yīng)控制在50mm;（3）在水泥攪拌樁下鉆施工工序，不應(yīng)進行沖水處理，如果下鉆時發(fā)現(xiàn)土層硬度較高，下沉速度較小，施工單位應(yīng)保障攪拌的均勻性，確保水泥攪拌樁質(zhì)量符合要求。

3.2.3? 管井降水系統(tǒng)施工

在泵房工程中，管井降水系統(tǒng)為輔助部分，可強化深孔注漿止水加固的效果，保障工程質(zhì)量。在管井降水系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)注意以下要點：（1）管井降水系統(tǒng)應(yīng)包括管井、潛水泵、排水總管等部分，管井應(yīng)包括井孔、井管、沉淀管與止水封閉層等部分;（2）井管的參數(shù)應(yīng)滿足工程施工要求，結(jié)合泵房工程參數(shù)，施工單位選擇168mm鋼管作為井管，其成孔孔徑為300mm，管壁厚度超過4mm;（3）結(jié)合基坑沉陷狀況，合理布設(shè)坑外管井的井點位置，切實發(fā)揮降水井的作用;（4）管井過濾管的孔隙率應(yīng)超過30%，泵房工程施工單位選擇鋼管為管井過濾管，孔距為60mm、孔徑為30mm，呈梅花型;（5）濾料應(yīng)選擇磨圓度符合要求、粒徑均勻的硬質(zhì)材料，如砂礫或礫石等，粒徑控制在5mm左右最佳，濾料的最佳厚度為75mm。在泵房工程中，施工單位選擇40目鋼絲網(wǎng)（外層結(jié)構(gòu)）與20目尼龍網(wǎng)（內(nèi)層結(jié)構(gòu)）為濾網(wǎng)。

在管井降水系統(tǒng)施工中，應(yīng)注意以下要點：（1）在系統(tǒng)施工前，進行降水井施工放樣，確保其各項參數(shù)符合基坑支護設(shè)計圖紙要求，如果與圖紙內(nèi)容存在沖突，應(yīng)及時調(diào)整，保障工程質(zhì)量;（2）在管井成孔中，需結(jié)合地層條件選擇合適鉆孔設(shè)備，在泵房工程中，適用的設(shè)備包括回旋鉆、沖擊鉆與螺旋鉆等;（3）成孔直徑應(yīng)設(shè)定為300mm，成孔深度應(yīng)比設(shè)計深度大0.3m～0.4m;（4）降水井的深度和設(shè)計深度偏差控制在50mm內(nèi);（5）在成孔完成后，施工人員應(yīng)使用大泵量沖洗泥漿，避免孔內(nèi)出現(xiàn)沉淀，向孔內(nèi)注入清水，用于稀釋泥漿，在泥漿比例大約為1.1后，即可插入井管，放置濾料，發(fā)揮其止水作用;（6）在降水過程中，實時監(jiān)測基坑參數(shù)，掌握基坑位移狀況。

4? 結(jié)論

綜上所述，深孔注漿止水加固技術(shù)在軟弱地層中有良好應(yīng)用效果，可顯著提升基坑穩(wěn)定性，保障施工安全。通過本文的分析，施工單位需結(jié)合基坑現(xiàn)狀，合理設(shè)置施工方案，明確最優(yōu)施工參數(shù)，并按照規(guī)范流程施工，切實發(fā)揮深孔注漿止水加固技術(shù)的優(yōu)勢，推動工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 張玉蘋，王梓龍.富水砂卵石層深基坑支護技術(shù)研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（34）：178.

[2] 劉丹，任思澔，范懷偉，侯海濤，王云強，馮少凱.地下室外墻開洞加固及止水做法優(yōu)化[J].建筑施工，2019（10）：1854～1855.

[3] 彭文，孔超.斷層破碎帶剛性帷幕注漿止水固化技術(shù)的實踐[J].江西煤炭科技，2019（4）：193～195.

作者簡介：

何普照（1984—）男，湖北監(jiān)利，本科， 工程師，研究方向： 水工環(huán)地質(zhì) 。