双重管注浆加固软弱地层试验研究

1、双重管注浆加固软弱地层试验研究摘要:在某城市地铁车站出入口通道,为检验淤泥质地层中双重管注浆的效果,进展了现场注浆试验,试验中对注浆顺序、扩散半径、不同配比等进展了比照,就注浆对管线影响情况进展了监控,并结合试验完毕后的原位试验及室内试验,对注浆效果进展了综合分析和评价.通过试验说明双重管注浆可以到达地层加固的目的,可以满足本工程暗挖施工的需要.关键词:软弱地层;双重管注浆;原位试验在地铁修建过程中面临的诸多问题中的一个突出问题,就是如何修建地铁车站的出入口通道.尤其在我国东部城市的软弱地层中,地铁出入口通道修建面临的主要技术难点是:假设采用传统的明挖法施工,那么必须对既有繁忙的道路封交以及对

2、既有各种管线进展搬迁,而在有些道路这样做是不允许的;假设采用暗挖法施工,目前的主要方法是顶管法,而该方法的不灵敏性制约了该方法的推广.因此,在东部软弱地层迫切需要引入新的地下通道的建造方法,其中,管棚法是一种有望胜任的工法16,但必须解决其主要的技术难点,就是在东部淤泥质软弱地层中注浆的可行性.为此,在我国东部某城市地铁车站进展现场注浆试验,检验其效果,为管棚法的引入提供技术支持.试验采用双重管注浆技术对加固软弱地层进展研究.双重管双液注浆是一种以改良地层为目的的地基处理技术,其优点在于既可以增加地层的强度又可以到达止水的效果79.现场注浆试验的目的是:检验双重管注浆效果;理解注浆施工对地层以

3、及地中管线的影响情况;确定注浆施工技术参数:注浆压力、注浆速率、浆液配比等.1试验内容试验现场为地铁车站的1号出入口通道,通道下穿东方路,全长约23.1号出入口通道平面位置如图1所示.工程周边环境较复杂,施工影响范围内有2栋6层混凝土民宅.暗挖段主要管线有2400雨水管和600污水管,这2条管线位于东方路机动车道下.由于东方路为主干道,交通封闭困难,通常的施工方法明挖法无法施行,设计采用管棚法进展施工.工程场地地基土均属第四纪沉积物,地铁上覆地层分别是填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粘质粉土等,地铁主要通过淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土.根据试验目的,利用现有的条件,在车站站厅层预留的1号出入口位

4、置,破除车站已经施作的连续墙,从连续墙向外进展双重管注浆加固土体,注浆孔布置如图2所示.本次试验,土体加固长度取4.注浆过程中,对影响范围内土体进展严格监测,注浆完毕后,进展原位试验、钻孔取样及室内土工试验,理解加固区域的土体强度、变形特性等指标,对注浆加固效果进展评价.为获得注浆过程的详细资料,验证双重管注浆处理软弱地层的效果.在注浆施行阶段,每30in对地表沉降和土体分层沉降测试1次,注浆完毕的24h内,每3h测试1次,地层趋于稳定后,每d测试1次.注浆施工完毕28d后,采取室内试验和静力触探等手段,对土体加固效果进展评估.2试验条件及过程2.1施工机具钻机:TXU75A型,可以进展垂直孔

5、、斜孔及程度孔的钻孔及压浆施工,最长钻进50;压浆泵:SYB60/60型双液注浆泵,注浆液混合器及测定器具;拌浆桶、灌浆管、阀门、压力表等.2.2注浆参数注浆施工参数,见表1.转贴于论文联盟.ll.2.3注浆工艺双重管注浆工艺如图3所示:钻进时采用清水作为循环液,到达设计深度或位置时,封闭端点进展横向喷射切换.然后用注浆泵分别将2种浆液压入外管和内管,浆液在二重管的端头混合器内混合,通过滤网在程度方向实行喷射,浆液注入地层中,将混合室逐步向上回抽,使加固土体范围扩大6.本次注浆分5组进展:第1组为周边止水止浆孔,孔中心间距200,孔深4,共50个;第2组为200间距布孔区,孔中心间距200,孔

6、深4,共46个;第3组为600间距布孔区,孔中心间距600,孔深4,共3个;第4组为300间距布孔区,孔中心间距300,孔深4,共9个;第5组为400间距布孔区,孔中心间距400,孔深4,共6个.整个注浆过程采用2种水灰比的配比:第1组上半断面注浆时采用了1:1的水灰比;其余注浆均采用0.6:1的水灰比.注浆过程中注浆压力为0.20.4Pa.3试验分析3.1地表监测分析双重管注浆过程中,地表监测测点累计隆起量平均值为23.4.地表测点D1D5累计隆起量随时间变化如图4所示.对双重管注浆过程的监测资料分析说明:在注浆过程中,通过严格控制注浆压力、注浆速度和注浆顺序,并根据监测结果及时予以调整,是

7、可以将注浆对地层和地中管线的影响控制在允许范围内.3.2原位试验分析试验完毕28d后,在试验场地地表进展了静力触探原位试验,从静力触探结果看,注浆区域(深度3.55.5)的比贯入阻力Ps均在2.0Pa以上,最大值在10.0Pa以上.3.3土工试验分析同时在现场进展钻孔取样,在室内进展土工试验,试验结果见表2.由表2可以看出:(1)加固地层含水量有所降低,原地层含水量平均值41%,注浆后为35.4%39.4%;(2)加固地层孔隙有所减少,原地层的孔隙比为1.16,注浆后为0.9091.067;(3)土体强度有所进步,无侧限抗压强度由40kPa进步到55.398.3kPa,直剪试验的粘聚力大幅进步

8、,而值相应减小;(4)压缩性有所降低,压缩模量由3.15Pa进步到1323Pa.从双重管注浆取芯情况和室内试验结果看,土体物理力学特性有显著改善,注浆效果非常明显.4结语通过现场试验的综合效果检查,说明双重管注浆可以进步土体强度、减小地层空隙和含水量、降低压缩性,到达软弱地层加固的目的;施工中施工工艺的改善,可以有效控制注浆对环境的影响,满足淤泥质软弱地层土体加固的需要.双重管注浆的顺利施行为将管棚法引入到软弱地层中地下通道建造中提供了有力的技术支持.参考文献:1DBJ-61-1997,基坑工程设计规程S.2DGJ08-37-2002,岩土工程勘查标准S.3JGJ/T88-2022,建筑变形测量规程S.4董新平.软弱地层中管棚作用机理及管径因素研究D.上海:同济大学,2022.5陈浩,姜景山,姚海波.崇文门车站过既有线管棚施工及变形分析J.隧道建立,2022(1):78-80.6郭景伟.地铁施工中的二重管注浆超前支护技术J.市政技术,2022(1):15-18.7董新平,胡新朋,周顺华.软弱地层管棚作用特性判别和分析J.地下空间与工程报,2022(4):631