套管注浆法在地基加固中的应用

套管灌浆法在补救基坑支护地基中的应用Applythecannulagroutingrepairshoringinpit邢志义广东省第四建筑工程公司摘要：介绍了基坑支护工程运用灌浆的补救方法施工实例，说明套管灌浆法在地基加固中的特殊用处，及相关的运用条件。关键词：灌浆法、基坑支护、灌注桩、砂层、套管一、前言套管灌浆法是指利用液压原理，通过内、外套管形成封闭活塞栓形，把浆液均匀地注入指定的地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一段时间后，浆液将原来的松散土粒结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。一般浆体是由纯水泥浆或和水泥和其他化学混合浆体组成。在灌浆加固施工中，施工效果的好坏与浆体的选择、选用的注浆工艺及地质原因有着密切的关系。下面以一工程实例，介绍套管注浆地基加固施工。二、工程概况凯旋会工程位于广州市明月一路，三层地下室，基坑开挖面积，局部东12m北6m图一为82.3mX（92.3m+94.8m）/2（如图一示）；基坑深一11.8m电梯井深一12.6m。该工程基坑与周边建筑物、道路相隔较近，为25层的华美达酒店，西1.5m为道路，南15m濒临珠江，是道路。，局部东12m北6m图一三、场地土质、水文情况根据地质勘察资料表明，该场地地下水水位在一1.07〜一1.9m，属于第四系海陆冲积的砂性土层，含多层孔隙水，透水性好，且濒临珠江，补给丰富。水质对混凝土结构无腐蚀性。场地的土层和物理力学性能如表1所示。层号土层名称厚度（m）密度(P)(g/m3凝聚力（C）（KPa）磨擦角9状态1杂填土1.8〜5.91.85105浅褐色、中泥质物、砂砖块组成2淤泥质土0.9〜6.01.6514.69.6灰黑色10~20灰细砂及少量腐植物3-1砂、粉质粘十2.4〜81.92510灰白色多为中砂3-2粉性粘十1〜5.61.958.440灰色〜棕红色基坑示意图表1工程场地的土层及其物理力学性能从上表可以看出，场地中的地质土层变化很大。基坑的土层都有很大的差别。见图二所示。四、基坑支护方案工程采用钻孔灌注桩加两道预应力锚索（两桩一锚），桩间加直径400的旋喷桩止水方案，支护桩的桩直径为800mm，桩心间距为800mm的基坑支护结构方案。支护桩长约14.5~16m（由地面算起，北、南、西侧桩长16m，东侧为14.5m，要求桩端入中微风化层1m）。在地面土0.0以下一2m、一7.5m处各设一道锚索，两桩一锚，第一排锚索直径为中150mm，长26m。预应力采用（4qj15）1860级的高强低松驰的钢铰线，入射角30°C，施工时张拉至400KN锁定。第二排锚索直径中170mm，预应力采用（7^j15）1860级的高强低松驰的钢铰线，进入中微风化层5m，长度约18m，入射角30C，施工时张拉至800KN锁定。

西边东北边西图二基坑西边和北边的地质剖面示意图在锚索施工处分别设置一300X400的腰梁，以使锚索施加给支护桩预应力均匀。西边东北边西图二基坑西边和北边的地质剖面示意图五、施工遇到的险情在进行支护桩施工后，进行土方开挖到第一锚索施工完毕并经张拉合格后，继续土方开挖-7.5m过程中，基坑除出现了在西南角及西侧中间部位有几个渗漏点，出现涌砂涌水外，总体上没有出现大的问题。但在进行-7.5米第二道锚索钻孔施工中，有个别段要加钢套管护壁才能成孔。犹其是在西北角处一段约50米长段（具体位置见图一图示西北角黑圈段）就出现了钻机把支护桩钻穿后，有大量的涌水涌砂现象，即使是使用套管配用也无法成孔，甚至出现埋钻头现象，使得锚索成孔施工无法进行。六、补救方案第二道锚索所处砂层示意图根据现场的实际情况，业主及设计提出在该处调整原施工设计，拟在此段改为斜撑法或逆作法施工。本施工单位根据现场的地质情况核实地质钻探资料，提出在该段基坑桩外运用灌浆法加固该段-7.5米处的砂层的方案。将该段内的砂层（如图三所示）运用水泥浆凝结固定就不会出现钻孔到此位置时有涌砂涌水现象了。由于是对指定土层进行定量、定位灌浆加固，所以套管灌浆法是最佳的选择。由现场的地质砂层的渗透性能，采用在该段基坑支护桩外加钻三排灌浆孔，孔径中50mm，孔距为@600mm。采封口胶套定位卡外套管注第二道锚索所处砂层示意图封口胶套定位卡外套管注浆孔图四灌浆管示意图七、灌浆施工工艺套管的准备。外套管采用中50mm，壁厚2.5mm塑料管，在管的4m以下段按每30cm钻三个灌浆中10mm孔，并用弹性胶皮套套住，胶皮套上下用塑料管粘出一段定位卡，卡位胶皮套，以防止胶皮套滑动。内套管用巾25mm的钢管加工而成，在底端30cm段钻出6个中10mm的注浆孔，并在此段上下各设直径相当于外套管内径的两个密封双封套。如图四所示。钻孔。运用地质钻机在指定的位置钻中100mm孔，用优质膨润土浆泥浆护壁。为了保证灌浆效果，按相关的地质资料，钻深过该层砂层半米以上。插入外套管。成孔后，拔出钻杆，移机，放入加工好的外套管。尽量使套管位于钻孔的中心，并暂时用胶头封上套管头，以防有物堵塞。固定外套管。因要灌注的砂层都是在4.9m以下，所以可以砂对套管外壳进行固定堵塞。灌浆施工。在钻孔及放套管超过10~15排孔位置后，后面的灌浆施工就可以开始。把带双塞内套管插入外套管内并插到底，用砂包压住外套管的周围。接上注浆泵软管进行灌浆施工。灌浆压力要在0.2~0.3Mp，当浆液注入内管时，管内的压力会把弹性胶套胀开，从而使浆液注入该部位地层。当发现表读数有上升时及有反浆现象时，可以拔高内套管进行了第二位置孔的灌浆。灌浆施工时应根据该段砂层厚度，掌握灌浆段。灌浆施工要进行间隔孔注浆，即跳孔施工，便于浆液的渗透，这样可提高注浆施工效率，保证施工质量。在施工时，对浆液要求加3%的水玻璃，这样可以提高浆体的快速凝结，减少浆液流失。八、施工效果进行该段基坑外注浆施工后，在西北段原来因基坑的涌砂，而下沉的马路有所回升。进行锚索钻孔施工时发现，改变了原来大量涌砂现象，而且在钻孔时也取出了“结石体”。这也说明在该段砂层的灌浆作用起到了预期固定砂层的作用，。九、结束语本工程采用套管灌浆法对基坑外砂层进行加固，合理利用套管灌注适用于透水性强的砂层，并可定点灌浆、重复灌浆的特点。因而取得了成功。钻孔和灌浆作业可以分开，提高了钻机的效率。虽然其因套管为水