工程实例-高压喷射注浆技术在基坑管涌处理中的运用

一、工程概况

武汉泰合广场位于汉口武圣路与利济北路交叉口梯形地段，属繁华闹市区.，其西侧建筑用红线即地下室外墙线紧邻武圣路非机动车道，路面下埋设有煤气管道、下水管道和电缆通讯线，煤气管距基坑仅 8m。西南侧相距18m是两幢 20 世纪 60年代修建的多层住宅。周边在建工程有∶西侧为武圣路立交桥，东侧为 22层民生大厦，东南侧是仅一墙之隔的18层利民大厦，且两相邻基坑距离不超过 3m。

泰合广场基坑最大开挖深度为地面以下-13m，沿基坑壁开挖深度最小落深11.28m。建筑物地面以上44.层，地下另有二层车库和设备层，建筑物完工最大高度 174m，基坑占地面积 5400m²。

二、工程地质条件

该场地地层结构∶杂填土厚2.5m，粘土厚3.5m，粉土厚5.0m，粉砂厚8～15m。地层内所含地下水有包气带潜水和承压水两种类型。潜水埋深于地表下 1.40～2.70m，承压水埋藏于基岩以上的砂性土中，枯水季节水位18.5m左右，水头高度约8.5m。

三、原基坑设计和施工开挖出现问题

基坑开挖深度恰好将地层内上部隔水的粘性土层挖穿。为了防止开挖中地层内部包气带水渗入，下部承压水涌入，除在基坑底部-16～-19m 的位置采用旋喷，设置厚 3m的水平防渗层外，还在基坑四周设置深达 27m 的垂直防渗帷幕，具体措施是在支护柱间外侧采用直径为0.4m 的灌注桩与之相连∶在这两层灌注柱间又采用了钻孔静压注浆进行了进一步的防渗。

然而当基坑开挖至-7~-9m 时。因垂直防渗帷幕效果不佳。不但基坑上部十层内包气带水从坑壁渗入，面且承压水由桩间从坑底涌入，其排水量>1000m²/d，随后在承压水头作用下，地下水将粉土、细砂颗粒大量带出，形成管涌或流土，致使附近建筑物遭受严重破坏。其中，西侧武圣路高架桥桥面倾斜达12cm，位移 5cam，路面下沉25cm，波及范围达25m 之远。

经武汉市建委专家组审定，决定采用高压喷射注浆法施工工艺进行加固处理。

四、高压喷射注浆设计和施工

为了阻塞防护桩之间约0.2m（部分达0.5m）宽的渗流通道，满足土建施工要求，确保基坑开挖后基坑内不得有景响基础施工的滞水，杜绝基坑壁的管涌或流十现象使基坑开挖和基础施工得以安全进行。

（一）旋喷体要求

1.深度

钻孔深度进入已施工底板防渗层0.5m，即孔深-16.5m，使喷头能插入原水平防渗层底板，从而保证防渗桩与原水平防渗层底板有较好胶结。

2.孔位

孔位布置在满足施工距离前提下，应尽量靠近两支桩中心连接线，最大距离不得大于1m，左右偏差不得大于0.1m。

3.旋喷体有效直径大于0.9m（直径应在现场通过试验确定），如图4.7-32所示。

（二）注浆材料

1.采用525号普通硅酸盐水泥，其质量要求必须符合国家标准。2.速凝剂—水玻璃，技术指标∶模数2.4以上，波美度 40 以上。3. 增重材料——重晶石粉，技术指标∶300目。

3.注浆时，当含有砂粒，水泥浆液的冒浆量小于注浆量 20%，视为正常;当地层内空隙较大而不冒浆时，便酌情加大注浆量或停止提升.原位喷射。待填满空隙，正常冒浆时 再恢复正常提升。当冒浆过大，便适 当改变工艺参数。提高高压水喷射能力。加快提升速度。

因故停喷，当恢复正常旋喷时，便从原旋喷深度以下0.5m处开始。

4，因承压水头太大。地层又遭严重破坏.个别孔在旋喷结束后，喷位仍出现冒水或涌秒时，便立即投入于水泥或加水玻璃进行封堵。

五、效果和体会

施工工作于11 月 2 日开始至11月 28 日结束.共计完成防渗桩 197根.灌注长度1610m。

1994年 11月 11日，承建单位提前对前一天完成的旋喷部分，即场地西侧地层遭受破坏最严重，曾是管涌和流土最普遍的地段进行开挖，结果在旋喷成桩的第三天，便到了支护桩边，并将突出于支护桩的大半个旋喷桩挖掉，而剩下的小半个旋喷桩都屹立和紧贴在支护桩间，显而易见地将支护桩间的小孔隙全部充填，形成了一道有效的防渗屏障，也未被承压水所顶穿，使施工开挖顺利进行，取得了预期的处理效果。

几点体会如下∶

（一）每—工程施二前必须先做2~3个孔的试验，确定适应现场地质条件的施工参数;

（二）建立施工质量保证体系;

（三）医高压喷射注浆施T回浆量大，如施工现象管理不善，容易造成材料浪费和环境污染，本工程采用了废浆回收利用。