WSS工法双液注浆技术在市政工程中应用

2014-11-10潘振学

科技创新导报 2014年18期

潘振学

摘要：注浆的目的包括止水和加固两方面，是一种新型的地基处理方法，目前国内常采用的注浆施工方法多为静压注浆法、高压喷射注浆法、深层搅拌注浆法等，这些方法都取得了成功的经验，该文着重介绍了二重管无收缩双液WSS工法注浆技术，为改良地基地下工程地层强化、止水、堵漏防水和工程抢险的一项主要手段。

关键词：WSS工法双液注浆堵漏加固应用

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0045-02

随着城市建设发展的重要，城市地下商业街、地下交通、人防工事、市政供应给排水工程等建设任务越来越重，WSS工法注浆技术以其独特的技术特点将得到更广泛的应用。有着其它地基加固止水方法所无法代替的优点：应用灵活、简便、高效、快速并能够用以电子监控技术实现定向、定量、定压注浆施工，控制地表沉降，因此它在市政地下工程中的应用中日益广泛。

1 二重管无收缩双液注浆技术

二重管无收缩双液注浆技术是采用二重管钻机钻孔至预定深度后注浆。浆液有两种，即A液和B液（或C液）。两种浆液通过二重管端头的浆液混合器充分混合。注浆时采用电子监控手段实施定向、定量、定压注浆，使岩土层的空隙或孔隙间充满浆液并固化，改变了岩土层的性状。

1.1 二重管无收缩双液注浆技术的特点

（1）注浆过程中注浆管不回转，不发生浆液溢流现象，有利于保护环境不受污染。

（2）浆液分溶液型（A、B液组成）和悬浊型（A、C液组成）。浆液对土层有很强的渗透性，采用调节浆液配比和注浆压力的办法可使注浆范围人为控制；凝结时间可以调节，并以复合注入施工。

（3）二重管端头的浆液混合器可使两种浆液完全混合，使浆液均匀。

（4）可从地面垂直注浆，亦可倾斜注浆，适当增加注浆压力，可进行水平放射注浆。

（5）从钻孔至注浆完毕，可连续作业。

（6）注浆材料可以是水玻璃、二氧化硅系胶负体等，材料来源广泛。

（7）适用范围广，可用于各种土层。

1.2 二重管无收缩双液注浆技术的适用范围

（1）隧道及地下工程。如隧道、及地下工程周围土层改良盾构、隧道及地下工程掘进竖井洞口地层加固，地下管线保护、隧道通过地面建筑物基础的跟踪注浆等。

（2）深基坑工程。如防止基坑底面隆起止水帷幕。保护基坑外地下管线和建筑物的注浆加固。

（3）既有建（构）筑物或拟建（构）筑物基础加固工程。如注浆改良地基提高地基载成力，控制沉降量，沉降差和沉降速率。

1.3 常用注浆方法特点级适用范围（见表1）

1.4 二重管无收缩双液注浆技术的工艺流程

该工法施工工艺流程见图1。

2 二重管无收缩双液注浆技术在市政工程中的应用

2.1 隧道暗挖法施工土层注浆加固止水工程

（1）工程概况。

某过街通道采用浅埋暗挖法施工工艺，隧道所通过的地层大部分为粉土及粉质粘土其中部分管沟顶部为人工填土层，局部管沟底部为细砂层。在隧道开挖过程中极易产生泥沙流动和顶部塌陷。同时上层滞水及其它管道漏水会渗入隧道中。该隧道半边位于建筑物下方，隧道开挖将影响建筑物的稳定。

（2）加固处理。

本工程主要以改变土层性状为目的，使隧道周围土层增加抗压及粘结强度，同时能止水、隔水。采用二重管无收缩双液注浆技术，在地面对隧道进行全断面注浆，使土体能止水、能隔水的固结土体。注浆施工时，一般地段采用地面垂直孔注浆法；通过建筑物和过路段、采用倾斜注浆法。

①注浆范围：电力沟隧道注浆加固范围为：拱顶加固区厚度20 m以上：拱两侧加固区厚度：50 m以上：拱底部加固区厚巨0.6～1.0 m以上。

②注浆孔布置；注浆孔呈梅花状布置，孔距@1.0 m～1.5 m。

（3）注浆效果。

注浆前，暗挖施工时地下土层流沙。窜水、塌陷，严重影响工程进度和施工安全，注浆加固后。从开挖的现场情况看，上层性状明显改善，结石体分布均匀，可大大增强隧道周围土体抗压及粘结强度，达到了预期的加固、止水目的。在掘进施工中无需设置锚杆和超前支护，使暗挖施工进度明显加快。

2.2 通道入口堵漏及土层注浆加固工程

（1）工程概况。

某过街地道由于结构周围回填土松散，防水层遭破坏，结构自防水性能欠佳等原因，造成出入口斜通道第一步台阶以下渗漏水严重，影响行人正常通行。该工程所处土层情况为：最上约5.0 m厚为砂质粘土，其下为砂岩与页岩相间的互层。砂岩已风化，较为松散。

（2）加固处理

采用二重管无收缩双液注浆技术，在出入口周围注入具有加固及止水效果的浆液，形成一道止水帷幕，使外界各种水源与出入口通道隔绝，最终达到不渗不漏。二重管无收缩双液注浆加固技术可以达到上述目的。

③注浆施工范围：止水的方案是解决漏水为主，出入口注浆范围为出入口结构南侧，加固区厚1.5 m，处理深度为由地面至结构底下2.0 m之间的范围。

②注浆孔布置：为确保有效地注入，注浆孔呈梅花状布置，孔距@1.0 m。

①实际注入率：浆液注人率：砂质粘上15%；砂岩45%；页岩10%；平均注入率计25%。

（3）注浆效果及评价。

注浆施工后，侧墙至防爆门段及底板处无滴水、渗水现象，满足了设计要求。出入口渗漏水的治理采用“外封内堵”施工方法较为理想。外封止水即地面注浆止水是根本，形成止水帷幕，内堵是辅助配合。这样既截断了水源又可在渗漏水治理工作中减少对原结构的破坏，是今后对地下通道渗漏水严重地段治理工作的一种简便方法。endprint

2.3 深基坑开挖施工中的注浆

基坑下加固体作为基坑开挖面下的一道预支撑，能提高土体的被动土压，减少挡土墙结构的位移。当基坑底下有承压水时可用下式验算抗管涌安全系数：FS=Th/ Twhw，基坑下加固一般采用分层注浆法，加固深度4～8 m。

2.4 软土路基加固

某道路软基段由于地下水位高，地质条件差，淤泥层厚。部分为回填地基（回填材料为杂土。钢渣）等多种原因，造成多处路基下沉和路面开裂。

（1）加固处理。

采用传统的注浆工艺实施注浆加固后，做28 d的钻孔取芯，三个样芯均为糊状，达不到注浆加固的目的。采用二重管无收缩双液注浆技术，地面垂直注浆工法，7天钻孔取芯，经试验其强度；止水效果均达到了设计要求。

①注浆孔布置及注浆范围：本工程根据甲方要求及现场情况，采用两种间距（2.5 m和3.0 m）、两种排列布孔（并排和梅花状布孔）。注入深度为3.2 m。

②注浆量：结合具体孔位特征，随机调整注浆量。对边缘孔位及地下空隙较大的孔位适量加大注浆量；而对相对位置居中，地下空隙小或在注浆过程实地测量地面有抬升趋势。在压力增加等情况下，适量减少注浆量。实际平均注入率为26%左右。间距为3.0 m的注浆孔，平均注入量约为4.4 m3；间距为2.5 m的注浆孔平均注入量约为3.0 m3。

（2）效果。

该路段注浆工作结束10 d后，从标准灌入取样试验结果看，注浆区域土层密实性和抗击（抗压）性能好，基本达到了在控制路面抬升的前提下，对路基内部空隙充填充分的目的。同时在路基下2.3～2.6 m取样，土样内有厚30 cm左右的大比例浆液凝固体，其强度较高，说明在该段地基有较大空隙，实施注浆处理非常必要。在路基下3.0～3.2 m的淤泥中也含有一定比例的浆液，0.8～1.6 m段浆液含量较少，钻孔时回水量普遍较多，说明该土层段密实性较好，可充填性低。

3 结语

工程实践证明：二重管无收缩双液注浆技术不仅适用于软弱地层和不良地质条件下复杂土层的注浆工程，此方法在处理高难度工程的优势大大超越了其它地基处理方法。随着地铁、道路、地下通道、隧道和工业与民用建筑等建设事业的发展，二重管无收缩双液注浆技术将得到更加广泛的应用。

参考文献

[1] 曾德光，谢保良，肖双泉，等.WSS工法灌浆技术的应用研究[J].市政技术，2006（4）.