高压喷射注浆法止水帷幕在深基坑施工中的应用

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前言：建筑物深基坑开挖时，采用传统井点降水的施工方法，降水效果受地质情况的限制，如遇恶性地质如淤泥质土、粉土、砂土等，基础下的土体随降水水流流失，形成地下空洞，甚至形成地下通道在受到压力时可能导致管涌的发生。高压喷射注浆止水帷幕的施工方法可以避免上述问题。

关键词：深基坑开挖；管涌；高压喷射注浆

中图分类号：TU7文献标识码：A

一、工程情况

济宁市蔡河桥工程主桥上部结构为现浇预应力混凝土连续箱梁，分三跨为33m+55m+33m，主墩在蔡河内。该桥采用筑岛的方法进行桥梁的施工。筑岛顶高程35.5，蔡河常年水位为34.5，河道底高程30.0，基坑底长23m，宽12m，设计底高程26.6，开挖深度8.7m。原施工方案为井点降水，在井点降水周期达15天，井内水位在26.0后，进行了土方开挖工程，挖至高程30.0时基面出现少量明水，采用水泵进行明排，此时原有降水井井内水位普遍上涨，降水以不能满足开挖要求需加大降水力度，在高程30.0处在增加降水井该降水井打设至高程24.0时发生管涌现象。此时以无法采用井点降水的施工方法。经论证，确定采用高压旋喷施工方法施工，来确保该基坑开挖任务的圆满完成。

高压喷射注浆止水帷幕，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定的深度后，以20-40Mpa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度和脉动状的射流，其动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体。由多个高压喷射注浆固结体形成帷幕，可以用来作为将地下水体隔离在一侧的一种止水施工方法。这种施工方法可以将水隔离在基坑以外，从而保证了原有建筑物基础下土体的稳定性，亦保证了基础的稳定。

二、工程地质分析及方案的确定

根据设计勘测地质报告及实际情况在高程23.8～25.5地质为粉土，该层粉土呈褐黄色，湿度大，含云母碎片，摇振反应迅速，流变性、触变性强，干强度及韧性低，由于该粉土层土体颗粒极细长时间的降排水导致大量土体随降水水流流失形成地下通道由于外部压力导致管涌的发生。在粉土层下部为粘土层，该层土体渗透系数小，止水效果较好，经最终分析经论证采取高压旋喷桩止水板墙进行截渗止水，高压旋喷桩顶高程为31.5m，桩底高程为22.0m，桩顶须至少超回填土底高程1.5m，桩底须穿透粉土层，并进入粉质粘土层不小于2m，其中空桩4m，有效桩长9.5m。

三、施工方法

（一）施工工艺流程

双管高压旋喷桩的施工工艺见流程图：

高压旋喷桩施工工艺流程图

（二）施工主要技术参数

双管高压旋喷桩注浆主要技术参数的选择，对施工质量的影响起着决定性的作用。旋喷桩桩体水泥含量不小于450Kg/m，确定施工技术参数见下表：

表一

（三）施工机械设备及人员投入

旋喷桩施工机械设备及人员投入情况见表二、表三：

主要施工机械设备表

表二

表三

（四）施工进度计划

本工程高压旋喷桩间距为0.8m，闭合圈长度为200m，共250根，单根长度9.5m，总长为2375米，每台高压旋喷钻机的工作效率约10根/天， 2台班进行施工，13天可完成3#基坑周围的高压旋喷桩施工。

四、结论

通过高压旋喷桩止水帷幕的施工基坑顺利开挖完成，止水效果明显。深基坑开挖要根据地质情况合理的选用降水施工方案，以避免不必要的施工费用的损失。高压喷射注浆止水帷幕在深基坑开挖中止水效果优良。

参考文献：

1．夏可凤，刘钊，查振衡． DL/T5200 － 2004 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范［S］。北京: 水利电力出版社，2004.

2．刘辉．高喷灌浆在围堰防渗堵漏中的应用［J］．中国西部科技，2009，( 4) : 22.

作者信息：

韩栋，男，(1983.12.16--)，山东济宁，山东水利工程总公司 ，助理工程师，第一学历大专、第二学历本科。