谈帷幕灌浆工艺在地下空间防水抗渗中的应用

2020-06-04吴照海涂开胜郭金玲

山西建筑 2020年11期

漆松吴照海涂开胜郭金玲

(贵州中建建筑科研设计院有限公司，贵州贵阳 550006)

1 概述

地下空间在建筑行业泛指地下构、建筑物，比如地下商城，地下停车场，地铁等建筑空间。然而，对于地下空间的建设要求非常严格，不仅要考虑地面建筑物问题，还要结合工程地质水文等情况，特别是地下水位对该部位的影响不容忽视；因此，渗漏处理是地下空间建设中经常遇到的棘手问题，它不仅影响该地下空间的使用功能，而且还会给地下空间在后期使用及维护中造成很大的影响，针对该部位的防渗处理，常规的处理方法是局部注射式灌注打针堵漏处理，但是，该处理方式不能完全解决渗漏问题，仍会出现长期渗漏积水或环境潮湿。

针对现代防水抗渗的技术，主要采用“防排结合，以防为主；多道设防，刚柔并用[1]”的原则；防水处理的主要目的是提高结构的防水能力，再通过其他组织排水的方式将地下水排出以达到防水的目的；建筑物地下空间多为钢筋混凝土结构，在地下空间墙体的另一侧承受着巨大的土压力和地下水压力，在进行设计时，墙体一般设计得非常厚，一旦渗漏，采用单一的防水措施难以满足防渗要求，因此，在进行地下部位防水抗渗处理时，常规手段是先进行局部注射式灌注打针堵漏，然后再进行表面的二次防水处理，但该方式不能根本性的解决渗漏问题，会引起长期渗漏。

帷幕灌浆施工工艺常用于水利工程、隧道开挖等大型厚重构筑物的防水抗渗，不仅工艺设备简单，操作方便，施工周期短，造价相对较低，而且对地下水和环境无污染，因此，将该工艺应用到建筑物地下部位的防渗加固处理，将该工艺的应用范围上进行一定的推广。

2 帷幕灌浆工艺原理

通过相关文献可知[2-4]，渗漏的方式主要以点、缝、面的渗漏为主，帷幕灌浆主要原理是利用材料的特性重新生成或者加强防水层，再进行局部处理以达到防渗的目的。因此，帷幕灌浆的主要原理分为两部分组成，分别是置换灌浆和局部加强处理。

2.1 置换灌浆

利用钻机对渗漏区域进行钻孔至岩土层位置(如图1所示)，然后通过高压设备将水中不扩散的灌浆料喷射到水中，使其冲击破坏土体。因为高压注浆速度快，当脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时，土粒便从土体剥落下来。一部分细小的土粒随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体。固结硬化后形成具有一定强度的不渗水固结墙体，形成一道止水帷幕，从而起到止水作用。但是，需要注意到固结体的形态和喷射流的方向。

2.2 局部防渗再处理

通过置换灌浆后大面积渗水情况得以控制，但局部区域可能存在渗漏现象，针对该区域进行防渗再处理措施，对渗漏位置进行钻孔至预定位置(如图2所示)，形成灌浆孔，孔径和孔距视实际情况而定，然后将止水针头通过灌浆孔进行安置，防止灌注浆液在灌注时发生倒流，通过灌注的浆液进行局部强化处理。

3 施工技术特点

帷幕灌浆工艺主要有钻孔、灌浆和局部处理三个核心过程；因此，针对这三个核心过程的技术要点进行简单阐述。

3.1 钻孔技术特点

对于钻孔，主要是机械的选取和钻孔深度的确定，首先通过放线定位，根据设计图纸通过放线定位标示出应成孔位置其间距可根据现场灌浆情况适当调整。在设计前应详细核对结构图纸对原抗浮锚杆、设备基础等位置尽量避开。由于设计图和现场情况可能存在差异，因此，钻孔过程中，根据取出芯样核对，确保能钻孔穿透结构层、防水层、垫层至原基础层。

3.2 灌浆技术特点

在进行灌浆过程中，对于灌浆料材料的确定尤为重要，要控制灌浆料在水中不扩散，在施工前应进行材性试验，合格后方可使用，严格遵循帷幕灌浆工艺步骤进行灌浆，采用单孔进浆，待相邻灌浆管冒出浓浆后接入下一灌浆嘴，待第二灌浆管冒出浓浆后，将第一灌浆管封闭，接入第三进浆孔，以此类推，灌浆过程中严格控制压力，《帷幕灌浆施工技术规范》针对灌浆压力有明确规定，对于灌浆压力，一般控制在0.2 MPa～0.5 MPa，根据注入量的大小，可适当降低或者提高灌浆压力，但最大压力不得超过0.5 MPa，在灌浆压力加大过程中，压力从0.2 MPa开始，按每级0.1 MPa升压。灌浆过程中应低压慢灌，完成后检查灌浆情况，局部需要进行补浆区域及时补浆。