浅析袖阀管注浆工艺在基础加固中的应用
1工程概况 峪河暗渠工程是南水北调中线一期工程总干渠穿越峪河的过河建筑物。建筑物全长611m，设计流量260cm3/s，加大流量310cm3/s，设计水头0.24m。洞身为3孔，单孔尺寸7m×8.2m（宽×高）。峪河暗渠由上游渐变段、进口节制闸、洞身段、出口检修闸下游渐变段五部分组成，进口渐变段长55m，底宽20～24.6m，底板厚0.5m，出口渐变段长70m，结构型式与进口渐变段相同。本段原建基面以上两层相对稳定的壤土层发生变化，在峪河暗渠中部仅有一层连续，且厚度较薄，不能形成稳定的相对隔水层。 未防止出现不均匀沉降，本着经济实用的目的，经过方案对比，确立了垂直袖阀管全断面帷幕灌浆方案，同时两侧渐变段面板背后采用水泥土换填加固，达到保证建筑物安全的目的。 2袖阀管注浆工艺 袖阀管结构（如图1）一般采用PVC塑料管作袖阀管，为了方便地进行灌浆，在袖阀管上一般每隔33cm-35cm钻一组4Φ6mm或4Φ8mm的射浆孔，每组孔的纵向长度6cm-10cm，每米袖阀管上一般钻2-3组射浆孔。在每组射浆孔外部都包裹有一层橡胶套橡胶套，长度比每组射浆孔长度略长以包裹住射浆孔。 灌浆时橡皮套在压力作用下被浆液冲开使浆液进入地层并且可保证按要求分清层次形成劈裂，而当停止灌浆时橡胶套又弹回并裹紧袖阀管防止管外流体进入管内起到逆止阀门的作业。为防止橡胶套上下错位须在橡胶套两侧用固定环固定，袖阀管不应有较大的弯曲，内壁必须光滑。 袖阀管上的每组射浆孔即为一个灌浆段灌浆头由双塞系统止浆塞和灌浆芯组成（如图2），每一次灌浆头在袖阀管中上下移动灌浆时只包含一个灌浆段亦即灌浆头移动距离与每组射浆孔间距相同。 袖阀管注浆法是通过较大的压力将浆液注（压）入岩土层中，注浆芯管上下的阻塞器可实现分段分层注浆，使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果，避免了以往的注浆工艺在松散地层和较密实地层同时存在时，松散地层注浆量大、较密实地层注不进浆的现象的发生，大大提高了被加固地形的整体稳定性。 2.1工艺流程 注浆工艺流程：布设孔位→钻孔→注入套壳料→下袖阀管→注浆。 2.2主要施工参数 本次施工采用注浆孔直径91mm，袖阀管直径为内径56mm，外径68mm，灌浆孔孔距2.5m，行距2.5m，浆液扩散半径1.5m。注浆参数见下表。 2.3钻孔、灌浆情况综述与分析 钻孔：试验段地层为砂卵石层。从钻孔情况看，砂卵石层较为松散，含有大块卵石、孤石。砂卵石层中间有砂土或粉质粘土的夹层，这些夹层十几公分至1米不等，且含有大量直径2cm以下的卵石颗粒（类似泥结石）。采用回转式地质钻机成孔，针状合金钻头和金刚石钻头钻进，泥浆作为冲洗液，采用一次成孔法，钻至设计高程后停止钻进。 灌注套壳料：套壳料由水泥、粘土按一定配比（水泥：粘土：水为1：1.5：1.9）混合制成的浆液。浆液3天强度不小于0.8Mpa，将导管下至孔底10cm处，用灌浆泵通过导管将套壳料送到孔底，使套壳料自下而上全部置换孔内泥浆，直到套壳料从孔口溢出。 灌浆施工：灌浆采用自下而上灌浆法，先灌最底环（第一环），逐环上移，最后灌最上一环。 套壳料待凝到规定强度后，即准备灌浆工作。首先用清水将袖阀管冲洗干净，然后向袖阀管内下入双塞式灌浆塞，灌浆塞出浆口与袖阀管环孔位置应一致。用灌浆泵施压清水压开环。开环后，立即更换配制好的浆液进行灌浆。灌浆段在规定压力下，注入率不大于0.4L/min后继续灌注30min即可结束灌浆，或注入率不大于1L/min后继续灌注60min即可结束灌浆。 2.4注浆效果分析 （1）本次灌浆通过比较灌浆量和压力的关系、发现灌入量与灌浆压力关系并不大，灌入量与灌浆孔每米控制、充填的体积、面积基本上成正比。 （2）从每序孔的注浆成果分析来看，每序孔的吸浆率逐渐减少，证明设计的注浆参数是合理的。 （3）灌浆试验结束7天后，对其灌浆质量进行了检查，检查的方法以检查孔的注水试验成果为主，结合钻孔、灌浆记录和其他资料，综合分析评定。最终确定渗透系数为2.69×10-5cm/s。成果满足设计渗透系数（不大于1×10-5cm/s）的要求。 3经验 在砂卵石层钻孔孔壁较坚固，不易坍塌，采用回转式钻进一次成孔可提高效率；分段后退式注浆应特别注意花管两侧止浆塞，若发现损坏，应及时更换；袖阀管灌浆施工周期短，可合理调配设备，降低成本，增加效益。 4结语 通过本次工程实例，证实在壤土层所采用的袖阀管注浆施工工艺是行之有效的，选取的参数是合理的，同时证实袖阀管灌浆施工周期短，经济效益高，加固、止水效果明显，在小范围止水，建筑物加固方面应得到广泛应用。