密实砂卵层动水注浆固化施工工法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及浇筑施工技术领域，具体的说，是密实砂卵层动水注浆固化施工工法。【背景技术】
[0002] 在富含高水头承压水的密实砂卵层，由于砂卵层中承压水在天然状态下处于流动 状态。在深基坑开挖时承压水对基坑底板有动水压力的作用，是造成基坑底板突涌的隐患， 威胁着基坑整体的安全和稳定。由于砂卵层孔隙性好、强度高、富水性高、渗透性强，因而一 般的止水帷幕不能有效的减小基坑内外的动水水力联系。单纯采取地下连续墙的帷幕止水 方式，存在插入的深度深、材料用量大的弊端；在高强度的密实砂卵层中成槽阻力大、进尺 慢、工期得不到保障；在动水作用下槽壁易坍塌、施工质量得不到保证，在遇大直径圆砾时 甚至严重耗费机具却无法进尺、根本无法施作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供密实砂卵层动水注浆固化施工工法，适用于富含流动地下 水的密实砂卵层水文地质条件下的基坑止水帷幕施工，采用渗透灌浆既避开了密实砂卵层 的高强度，浆液经过一定时间固化后具有较好的抗渗性，从而减小基坑内外的水力联系，形 成人工隔水屏障。
[0004]本发明通过下述技术方案实现：密实砂卵层动水注浆固化施工工法，包括以下步 骤：
[0005] 1)钻机就位并进行钻孔成孔，形成灌浆孔；
[0006] 2)准备注浆管并埋设注浆管于灌浆孔内；
[0007] 3)灌浆封孔，采用渗透注浆的方式进行灌浆，并对灌浆孔进行封孔；
[0008] 4)帷幕灌浆：将帷幕所设置的所有灌浆孔都进行注浆形成最终帷幕；
[0009] 5)压水试验，检测固化后的最终帷幕的抗渗性。
[0010] 进一步的为更好的实现本发明，所述步骤1)包括以下工艺步骤：
[0011] 1. 1)钻机就位：将钻机安装在相应位置，且钻机底座安装稳固水平，钻具准孔中 心，钻具、转盘、与孔中心应成三点一线；
[0012] 1. 2)钻孔并成孔：采用泥浆正循环钻进方式在设计的孔位位置钻进至设计深度 处停止钻进，从而成灌浆孔。
[0013]进一步的为更好的实现本发明，所述步骤1. 2)中的泥浆正循环钻进方式所使用 的泥浆，是在开始钻孔之前的泥浆制备中制成，且制成的泥浆符合如下指标：比重1. 2~ 1. 4,粘度彡20s，含砂率彡4%，胶体率彡95%，塑性指数> 17,PH值> 6. 5。
[0014]进一步的为更好的实现本发明，所述步骤1)在进行施工时，还包括干钻取芯步 骤，在钻孔过程中，在停止送浆的情况下分别进行原状岩土芯和加固后岩土芯的取芯验证。
[0015]进一步的为更好的实现本发明，所述步骤2)包括以下工艺步骤：
[0016] 2. 1)注浆管准备：将注浆原管，按每段50~80cm间接对向打注浆孔，并将注浆孔 封好形成注浆管；
[0017] 2. 2)注浆管埋设：将注浆管放置在灌浆孔内，且注浆管底置于灌浆孔底上。
[0018] 进一步的为更好的实现本发明，在进行所述步骤1)之前还包括施工准备阶段，所 述施工准备阶段包括：
[0019] 测量定位：根据设计孔位，布置基线控制网，采用交会法准确测放出灌浆孔的孔 位；
[0020] 施工准备：按设计挖好泥浆池、准备所需的足够的设备和人力资源、做好技术准 备。
[0021] 进一步的为更好的实现本发明，所述步骤3)包括以下工艺步骤：
[0022] 3. 1)渗透灌浆及3. 2)封孔操作；其中，所述步骤3. 1)渗透灌浆包括：
[0023] 3. 1. 1)制备浆液：根据密实砂卵层的孔隙性，制备流动性良好、流动性维持能力 较强、时间触变性较大的双液浆，初凝时间20~30min，且浆液固化后具有较高的不透水性 和抗渗稳定性；
[0024] 3. 1. 2)渗透注浆：通过以注入率为主的控制方法，自上而下的分段灌浆顺序，应 用一次升压法灌浆，完成渗透注浆；
[0025] 所述步骤3. 2)封孔操作包括：
[0026] 3. 2. 1)渗透注浆段回填：将底部砂卵层的注浆管与孔壁之间的间隙采用细石回 填；
[0027] 3. 2. 2)注浆封孔：将灌浆孔的砂卵层上部至地面以下采用快凝水泥注浆封孔，且 地面的孔口用细石混凝。
[0028] 进一步的为更好的实现本发明，所述步骤5)的压水试验具体包括灌浆前的原状 土的压水试验和灌浆后的加固后岩土的压水试验，且试验压力皆设置为灌浆压力的80%。
[0029] 进一步的为更好的实现本发明，在步骤1)所述的进行钻孔成孔的钻孔施工时，反 复压入粘土球，将孔壁缝隙填塞，阻止漏浆或塌孔。
[0030] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0031] (1)本发明经实践检验，渗透灌浆浆液固化后形成的灌浆帷幕，能有效减小基坑内 外水力联系，为减压降水防止基坑突涌提供了可靠的止水帷幕，减小了基坑涌水量的同时 也减小了减压降水对周围环境的影响。
[0032] (2)本发明通过钻孔渗透注浆浆液固化后形成连续止水帷幕，隔断基坑内外地下 水，对已建工程和围护结构以及周围环境基本无影响。
[0033] (3)本发明所钻的灌浆孔单孔孔径小，钻进阻力不大，钻进速度快，并可多台钻机 跳孔同时作业互不干扰，大大加快施工进度。
[0034] (4)本发明在实施时，原材料、人力、机具投入少，施工操作简单，技术要求不高，投 资少，效果好。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0036] 渗透注浆的原理是浆液在压力的作用下渗入土的孔隙和岩石裂隙中，将空隙中的 自由水和气体排挤出去但不改变土体结构的原状和体积；经过一定时间，浆液固化后把颗 粒粘结在一起，使土层的抗压强度特别是抗渗性能得以提高。以渗透注入浆液的方式，堵塞 土颗粒的间隙并隔开或降低地层中连通流动的地下水，形成人工屏障降低地层的渗透性， 减小基坑外部的地下水的供给量。
[0037] 实施例1:
[0038] 本发明提出了密实砂卵层动水注浆固化施工工法，包括以下步骤：
[0039] 1)钻机就位并进行钻孔成孔，形成灌浆孔；
[0040] 2)准备注浆管并埋设注浆管于灌浆孔内；
[0041] 3)灌浆封孔，采用渗透注浆的方式进行灌浆，并对灌浆孔进行封孔；
[0042] 4)帷幕灌浆：将帷幕所设置的所有灌浆孔都进行注浆形成最终帷幕；
[0043] 5)压水试验，检测固化后的最终帷幕的抗渗性。
[0044] 实施例2:
[0045] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明， 所述步骤1)包括以下工艺步骤：
[0046] 1. 1)钻机就位：将钻机安装在相应位置，且钻机底座安装稳固水平，钻具准孔中 心，钻具、转盘、与孔中心应成三点一线，所述钻机优选采用XY-1B型回转式岩芯钻机，且在 施工时配合复合精钢钻头进行钻孔施工；
[0047] 1. 2)钻孔并成孔：采用泥浆正循环钻进方式，在进行钻孔时，泥浆高压通过钻机 的空心钻杆，从钻杆底部射出；底部的钻头在回转时将土层搅松成为钻渣，钻渣随着泥浆上 升而溢出流到井外的泥浆溜槽；泥浆经过沉淀池沉淀净化，循环使用；孔壁依靠水头和泥 浆保护进行稳定，在设计的孔位位置钻进至设计深度处停止钻进，从而成灌浆孔。
[0048] 在实现本发明时，为保障质量，采用下述应对策略：
[0049] 针对漏浆，坍（塌）孔现象：
[0050] 漏浆，坍（塌）孔的形成原因：密实砂卵层中地下水渗透性好，流动性强，钻孔过程 中泥浆比重较大，孔底水压大于暗流水压造成漏浆，在密实砂卵层中形成贯通的渗漏通道， 是引起孔壁坍塌的一个重要原因，多发生于砂卵含水层底部的钻孔中。
[0051] 采用的技术对策为：
[0052] 在进行钻孔时，司钻人员将随时观测检查孔内水头高度、泥浆稠度变化，观察钻头 负荷是否正常，发现异常及时处理。
[0053] 或反复压入粘土球，将孔壁缝隙填塞，阻止漏浆或塌孔。
[0054] 针对偏孔情况：
[0055] 偏孔形成原因：因密实砂卵层强度高、刚度大且由于卵石分布不均造成土层软硬 程度相对相差较大，易出现急剧偏孔。当下放钻头钻进时钻杆偏离中心，会造成随着孔深的 增加，偏差累积，即缓慢偏孔。偏孔容易造成灌浆不均匀，相邻孔间的防渗性得不到保证，得 当的方法可提