三重管高压摆喷注浆止水帷幕在基坑支护中的应用.doc

三重管高压摆喷注浆止水帷幕在基坑支护中的应用 ? 摘要：三重管高压摆喷注浆技术属于高压喷射灌浆技术中的一种，高压喷射灌浆技术按照喷射流的移动方式分为旋喷、定喷和摆喷，根据喷射介质和管路多少可分为单管法、二管法、三管法，本文通过具体项目介绍三重管高压摆喷注浆技术在基坑支护工程中作为止水帷幕的应用情况，以及该技术的施工工艺流程及操作要点。为该技术在类似工程的施工提供借鉴。??? 关键词：三重管高压摆喷注浆；止水帷幕；基坑支护 ??? 三重管高压摆喷注浆技术是高压喷射灌浆法加固技术中的一种，适用于工业与民用建筑工程进行地基加固的工程，也可以用于既有建筑和新建筑的地基处理，深基坑侧壁挡土或挡水，堤坝的加固与防水帷幕等工程，本项目即为三重管高压摆喷注浆技术在基坑支护中的应用。??? 1? 工程概况??? 复地滨江项目位于长沙湘春路与湘江中路交叉路口，该项目为五星级酒店与高档商住小区，由超高层，高层建筑和多层建筑组成，结构形式为框剪结构。规划净用地面积55432㎡，总建筑面积28.7万㎡。??? 基坑四周采用三重管高压摆喷注浆方法进行帷幕隔水，单排，孔间距@1000mm，帷幕防渗施工地层为基坑壁四周的粉土、中粗砂、圆砾和卵石强透水层，拐角点处适当加密，摆喷分两序孔进行施工，连续喷射作业，使其形成防渗板墙的四周封闭系统。??? 2? 工艺原理??? 高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液)，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。??? 固结体的形状和喷射流的移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷)，定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状，摆喷形成厚度较大的扇状固结体。定喷和摆喷通常用于地基防渗，改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。 高压喷射法按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等，??? 单管法：单根管路喷射高压浆液；??? 二管法：在单管法的基础上又加以压缩空气，并使用双通道的二重灌浆管；????三管法：使用分别输送水、气、浆三种介质的三重灌浆管。????2.1? 加固机理????三管高喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体，同时用低压灌浆泵灌入浆液，浆液被高压水、气射流卷吸带入，同时与被搅动土体混合形成固结体。加固地基，形成桩、板、墙的机理可用五种作用来说明：??? (1)高压喷射流切割破坏土体作用:喷流动压以脉冲形式冲击土体，使土体结构破坏出现空洞。??? (2)混合搅拌作用:钻杆在旋转和提升的过程中，在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下，迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方向)移动，与浆液搅拌混合后形成固结体。??? (3)置换作用:三重管高喷法又称置换法，高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入。??? (4)充填、渗透固结作用:高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙，析水固结，还可渗入一定厚度的砂层而形成固结体。????(5)压密作用:高压喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘还有剩余压力，这种压力对土层可产生一定的压密作用，使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。????2.2? 三重管高压摆喷工艺??? 三重管高压摆喷是利用摆喷水泥浆液与土体混和搅拌来处理地基的一种方法。????它改善土的物理力学性能，增强土体强度，养活孔隙比，从而达到加固防渗的目的。它利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的摆喷射管插入设计的地层深度，摆喷管内有水、气、浆三管，先以35-38Mpa压力将高压水对导孔侧向喷射，破坏地层结构，同时用0.5-0.7Mpa的压力喷射浆液，使之充填高压水流造成的空隙，与地层介质的颗粒搅拌混合，边摆边喷，经过凝固后形成固结体。结合复地滨江项目具体情况，拟采用±25度的摆喷加固方式，为保证帷幕厚度均匀，搭接良好，三重管提升速度宜控制在6—8cm／min。(注：水、气、浆三管压力、摆喷角度、提升速度等各施工参数由具体工程的地质情况和现场注浆试验确定。)??? 3? 施工工艺流程及操作要点??? 3.1? 工艺流程????本工程采用地质钻机钻孔，高喷台车喷射注浆形成墙体的施工工艺，其工艺过程如下：??? 平整场地，挖排泥沟→放线定位→钻机就位→钻孔→钻机退出→高喷台车就位下喷管→定喷射方向→送水、送气、喷