高压旋喷双管双液注浆技术在基坑涌水\渗水治理中的应用

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摘要：高压旋喷注浆技术在软土地基加固中应用广泛，是一种较为有效的处理手段。在基坑开挖过程中治理基坑涌水、渗水效果也非常有效。文章结合工程实例，探讨了高压旋喷双管双液注浆技术在基坑开挖过程中治理涌水、渗水的应用。

关键词：高压旋喷；双液；注浆；基坑开挖；涌水、渗水；治理

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

近年来，高压旋喷技术在软基处理中得到了广泛应用，利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基的目的。由于目前地质勘察工作的规范局限性，往往导致在地质勘测完成后勘测孔贯穿承压水层形成通孔，这样在基坑开挖过程中往往会出现地质勘测孔涌水或者是渗水的现象。另外基坑的维护结构（地下连续墙、止水帷幕等）由于特殊的地质条件影响导致施工中出现不可预料的施工缺陷，致使在基坑开挖过程中出现涌水或者渗水。那么如何快速、有效的处理基坑开挖过程中的涌水、渗水，保证基坑安全至关重要。

二、高压旋喷双管双液注浆技术概述

高压旋喷双管双液注浆是指，把注浆管（装有双喷头）下放至预估的地层深度,以高压射流的形式把浆液通过高压泵注入土层。喷头在喷射的过程中按照一定的速度进行提升、旋转,使土层受到高压射流的切割,从喷嘴中将浆液喷射出来，从而形成喷射流，使土层被破坏和冲击,当土层的结构强度小于呈现脉动状、速度和能量都很大的射流的动压时,土颗粒就会从土层里剥落出来。在射流的重力、离心力及冲击力等作用下,一部分土颗粒和浆液混合搅拌,同时有规律的按一定的质量大小和浆土比例重新排列,把土体和输送至地下的可凝固性浆液混合、置换及搅拌,从而达到局部地质构造重塑，加固地基、控制涌水、渗水的目的。双管双液注浆一般采用水泥浆与水玻璃两种浆液，两种浆液单独、同时通过注浆管（双喷头）注入预估地层深度，水泥本身的凝结和硬化主要是水泥水化析出凝胶性的胶体物质所引起的，在硅酸三钙的水化过程中产生氢氧化钙。当遇到水玻璃后，水玻璃马上与新生成的氢氧化钙反应，生成具有一定强度的凝胶体水化硅酸钙，在预估的地层深度形成一个保护隔离层，改变局部地质构造，阻隔地下水。

现代建筑工程中高层、超高层建筑基础大部分采用桩基础.对于灰岩地区,由于工程地质条件较差,存在大量的土洞、软土层、溶洞、节理、裂隙等不良地质现象,往往极大地影响着桩基础的设计与施工.采用高压旋喷复合地基处理技术,解决了在岩溶地区挖孔桩、灌注桩、钻(冲)孔桩难于成桩且工期无法保证的技术难题,地基处理效果显著,克服了灰岩地区各种不良地质现象的影响,增加了基础施工的安全性。同时高压旋喷双管双液注浆技术在基坑开挖涌水、渗水治理中也有着显著的作用。

三、高压旋喷双液注浆施工

天津泰达广场G&H区项目位于天津市经济技术开发区内。由于该地区近海，地下水位相对较高，基坑开挖深度达-10.7米。在桩基施工过程中由于桩基施工单位违章施工，在场地内钻探深水井取水，深水井穿透了地下承压水，承压水埋深-25.36米，在基坑开挖至-8.6米时出现了涌水。由于承压水压力很大，采用常规方法无法控制涌水。基坑涌水对基坑的安全影响很大，如何保证基坑的安全，迅速有效的控制涌水刻不容缓。经项目技术部研讨会研究，决定采取高压旋喷双管双液注浆技术进行深水井涌水治理。

1.准备和选择材料。

主要设备：（1）工程地质钻一台（2）两台SYB50型液压注浆泵（3）两套注浆管（4）灰浆搅拌机（5）高压输送胶管（6）灰浆桶两个

注浆材料：①水泥浆：采用42.5普通硅酸盐水泥调制，水灰比0.8:1～1:1；②凝结浆液为水玻璃（硅酸钠NaO·nSiO2），水玻璃模数为水玻璃模数2.4～3.4，波美度22～40°

用一台工程地质钻机在深水井附近开机钻孔，孔深－26m，孔径100mm，成孔后在接好注浆管，在其中一管中首先泵入水泥浆液，观察水泥浆液是否从深水井中流出，在泵送15min后发现在深水井中有黑褐色水泥浆液溢出，此时在另一根管中泵入水玻璃溶液，由于水玻璃的凝结固化作用，30min后渗深水井出浆液逐渐变稠，45min后深水井停止涌水，为增强封闭效果同时填补可能存在的裂隙，继续原地注浆30min，然后停止送入水玻璃溶液，而边往上拔管、边注入水泥浆液，用以填补钻孔形成的孔洞。

2.施工关键工序

钻机安放在深水井附近并应保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜不得大于1.5％。双液旋喷常使用工程地质钻，主要为避免遇到比较坚硬的地层时钻孔困。,钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于200mm。为防止泥砂堵塞喷嘴，可以先将水泥浆注浆管接在钻机上，可边钻孔边注浆，压力一般不超过1MPa。若压力过高，则易将孔壁射塌。喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并随时作好记录，绘制作业过程曲线。在注水泥浆过程中，随时观察深水井涌水的变化，如果涌水明显变浑浊说明我们钻孔位置正确，如果不明显，那么应及时调整钻孔位置，重新钻孔注浆。注浆时水泥浆和水玻璃体积比控制在1：0.8。注浆过程应连续不能间断以防止水泥浆和水玻璃发生化学反应将注浆管堵塞。喷射注浆施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内、机内不得残存，通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

3.质量保障措施和技术要求

通常会有数量一定的土粒在注浆过程中沿着注浆管壁随一部分浆液从地面冒出。按照实验分析得知, 一般情况下有特别大的冒浆量出现的主要原因是，注浆量和有效的喷射范围相互不适应,注浆量远远超过了旋喷固结所需要的浆量；如果不冒浆是由地层中存在的空隙较大而引起的,则能够掺适量的速凝剂在浆液中,使固结时间缩短,在一定的土层范围内让浆液凝固，此外,还能够在空隙地段使注浆量增加,待空隙被填充后再正常进行旋喷施工。可使用降低提升、回转速度或提高泵量、喷射压力等措施，以避免固结体尺寸减小或加大固结体尺寸。

四、结束语

高压旋喷双管双液注浆是介于柔性与刚性之间的一种固结体，在基坑涌水、渗水治理中有着明显的优势：首先是施工设备简单，耗资少；其次是施工工期短、成效快且不影响正常的施工进度；再次涌水治理施工场地需求小，在狭小的场地，低矮的空间也能正常施工并且施工过程中产生的噪音，对地基的影响小。高压旋喷双管双液注浆作为一种较为成熟的施工工艺，在工程施工中必然会得到广泛的应用。

参考文献

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