后注浆插管基础应用研究

武洋 徐运生 李春燕

摘 要：针对岩石等地质风华程度较高且土质较为密实的土壤，本文引用隧道中常使用的形式，提出了新型后注浆插管基础为研究对象。通过后注浆使得钢管与土体紧密连接增加桩与土体的侧向摩擦力从而提高抗拔力。此类基础与常规基础相比具有开挖量小，充分发挥原状土性能和便于机械化施工等优点。

关键词：后注浆插管基础；锚固；基础作用力；不均匀沉降

为适应国家电网公司提出的新型基础研究，本文以基础适应地形、地质、水文条件为选型依据，综合考虑造价、施工、运行和环保的要求，考虑到受力特点，利用原状土特性是选用基础的首要特点，原状土具有承载力高适应性强，进行基础设计时可参照桩基础进行基础设计。

1.插管基础的设计

新型插管基础的模型图和平面图如图1。

1.1 桩径的选取

桩径选取应遵循安全经济的特性，桩径首先选择时应按照常用桩基础进行基础设计，优选出大致桩径，再在常规桩基础桩径上进行优化优选

1.2承载力计算

后注浆插管基础分为水平力横向倾覆计算、上拔力上拔计算和下压力计算，当然倾覆计算和上拔计算依然是输电线路基础考虑的重点，其计算理论和过程可通过abaqus进行有限元数值模拟进而得出。

1.3钢管设计要求

钢管的设计应满足钢管相关规程规范外还应该做好防腐蚀措施，后注浆插管基础一大优势便是后注浆既满足了桩侧的侧阻力又能起到对钢管防腐蚀的作用。

2.后注浆插管基础施工方法

2.1注浆压力

注浆压力的大小将决定浆液的扩散距离和充填、压密的效果。压力大，浆液扩散距离大，孔隙中浆体充填的效果也好[1]。考虑到基础埋深较浅，注浆压力较大时容易出现地面返浆现象，注浆时的压力应控制在0.5MPa～1MPa。注浆的流量为7L/min～10L/min，在砂石地基中，流量可取高值，但不能超过20L/min。

2.2灌浆试验

在注浆施工前，施工单位应在现场进行灌浆试验，以便确定浆体的最佳水灰比，扩散半径，灌浆压力，以及外加剂的最佳含量。

2.2施工工序

后注浆插管基础的施工工艺分为以下多个工序：施工前的准备→钻孔→插入钢管→建立注浆站→灌浆试验→制浆注浆→关闭注浆系统→封堵钢管顶口→注浆效果检验→浇注混凝土承台。

2.3效果检测

后注浆插管基础的质量监控主要包括两个方面的工作：一是施工过程中的监控，主要是监理工作；二是施工结束后的质量检测工作。监理工作在施工过程中完成，主要从钻孔、制浆、注浆3个环节进行控制。

注浆施工结束后的质量检验主要包括注浆后充填体强度检验、充填范围检验等内容[2]。本工程采用取芯的方法对注浆质量进行分析评价。

试验发现，采用上述设计方法设计的后注浆插管基础是安全可靠的。

3.后注浆插管基础与常规的经济比较

通过上述的分析和计算分析，现将后注浆插管基础与常规基础进行比较分析表1：

通过以上分析后注浆插管基础最省，即后注浆插管基础具有较好的经济性和良好的工程应用前景。

4.结论

通过后注浆插管基础和挖孔基础、板式基础和台阶式基础综合分析比较可以得出：后注浆插管基础虽然在钢材和土方开挖方面较常规基础优势不大，但其混凝土用量较小，综合成本大大降低。因此后注浆插管基础具有很好的抗沉降能力和抗侧移能力，对于上拔作用的力而言，由于充分利用原状土性能，抗拔能力大大提高，具有较好的工程应该前景，从而也带来社会效益，值得推广运用。

参考文献：

[1]刘春杰. 矸石自燃防治注浆工艺方法研究與应用[D]. 北京科技大学， 2007.

[2] 曲相屹， 李学良. 钻、物探技术在采空区注浆效果检测中的应用[J]. 金属矿山， 2013， 42（2）：151-155.