高压旋喷地基处理方案

南宁市二坑溪环境综合整治工程（康美新村～二坑口段）第二标段截污管线K2+921~K3+115段地基处理方案

一、工程概况

K2+921~K3+115段截污管线位于新阳北三里，线路总长197米，管径D1650，埋深8～9米。该段管线70%处于道路正中，且道路狭窄，交通及易堵塞。

二、方案的选择

根据武汉地质工程勘察院提供的《南宁市二坑溪环境综合整治工程地质详细勘察报告》资料显示，二标截污管线工程K2+921~K3+115段在钻探揭露深度范围内，场地内土层主要为填土（Q4ml）,该填土为杂色，湿～饱和，松散～稍密状态。夹生活垃圾、建筑等垃圾，主要以粘性土为主，高压缩性。场地内均有分布。地层厚度从 1.90～9.10m不等，平均层厚5.22m，重型圆锥动力触探试验实测值N63.5=1.0～5.0击，实测平均值N63.5=2.78击，具高压缩性。因受地下水位影响，施工单位在顶管过程中遇到塌方而无法施工。

施工单位根据现场勘察该段管线地形复杂，路面狭窄，交通流量大，工作面小，不适合大型搅拌桩机施工，又因受地下水影响较严重，对土质改良要求高等特点，拟采用三重管旋喷注浆法对该段进行地基处理。

三、三重管旋喷注浆法固结体的基本性质

1、旋喷固结体的直径大小与土的种类和密实程度以及注浆压力、提升速度等有较密切的关系。三重管旋喷注浆加固体直径可达0.8～2.0m。本方案地基处理选用0.8m直径即可满足地基处理要求。

2、在均质土中，旋喷的圆柱体比较均匀。

3、固结体内部的土粒较少并有一定数量的气泡。因此，固结体的重

量较轻，接近于原状土的容重。

4、固结体内虽有一定的孔隙，但这些孔隙间并不贯通为封闭型，而且固结体有一层较致密的硬壳，其渗透系数低达10-6cm／s以上，因此，具有一定的防渗性能。

5、固结体的无侧限抗压强度最高可达10～20MPa，完全能满足一般构筑物对地基的沉陷和稳定的要求以及达到改良土体和抗冲刷等功能。

四、三重管高压旋喷注浆法的基本原理

三重管高压旋喷注浆法是通过高压发生装置，使同轴水、气流获得巨大能量后，经过注浆管道从一定形状和孔径的喷咀中，以高速喷射出来，形成了一股能量高度集中的液流，直接冲击破坏土体，并使浆液与土搅拌混合，便在土中凝固成为一个具有特殊结构的固结体，从而使地基得到了加固。旋喷注浆时，高压喷射流的流态、结构和喷射速度等基木形态，对加固地基的质量和经济效益，将起到关键作用。

由于高压喷射流的压力衰减急剧，即使喷射压力很高，也常常不能达到预期的高效率破碎土体效果。然而，在三重管旋喷法中，在高压喷射水流外部喷射高速高压气流后，由于高速空气喷射流帷幕很好地保护水喷射流，具有减缓高压喷射流动急剧降低的作用，射流有效喷射距离明显增加，固结土体止水效果明显。

五、旋喷注浆材料

喷射注浆材料可分为水泥浆液和化学浆液两大类。目前，广泛采用前者。水泥系浆液的类型较多，随地质条件不同，浆液材料各异。普通型旋喷注浆材料，适用于无特殊要求的一般工程。水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，不加添加剂，水灰比为1：1～1.5：1。

六、旋喷注浆设备、器具

设备

三重管旋喷需用设备

专用器具

（1）三重注浆管总成

三重注浆管总成：包括三重管导流器、三重注浆管和三重管喷头。

TY-301型三重注浆管其内管规格为φ18mm×3mm；中管为φ40mm ×2mm；外管为φ75mm×4mm。内管输送高压水，内-中管环隙输送压缩空气，外-中管环隙输送浆液。在外管表面对称地通常焊接两条宽×厚为30mm×4mm的扁钢。

（2）其它器具

①高压胶管（输送喷射浆液）一般采用钢丝缠绕液压胶管，其工作压力不低于喷射泵压，工作压力31MPa、9MPa，内径19mm。

②压气胶管（输送压缩空气）用3～8层帆布缠裹浸胶制成，工作压力1.0MPa以上，内径φ16～φ32mm。

③液体流量计为电磁式，量程10～20L/min。

④风量计为玻璃转子流量计，如LZB-50型，最大流量3m/min，工作压力0.6MPa。

七、针对本工程施工平面布置孔位

1、施工准备

K2+921～K3+115段（1#～4#井）为新阳路北三里，地下管线复杂，施工前需对现场周边及地下构筑物进行详细调查，了解地下管线及构筑物的类型、深度，作好记录和现场标识，以免在施工过程中造成损坏。

2、孔位布置

1）、K2+961～K3+115段（1#～3#井）为新阳路北三里，管线位于水泥路面中间，须使用钻孔机对水泥路面钻好孔位，再施喷浆液。沿管线布置6排，间距0.5m，管道外侧每边一排注浆深度为官底1.5米至管顶3米，中间四排注浆深度为管顶上三米（见后附图一）。

2）、K2+921～K2+961段（3#～4#井）为振宁阳光康城后门防洪通道下，处于沥青路面，也须使用钻孔机对水泥路面钻好孔位，再施喷浆液。沿管线拟布置4排，间距0.8m，管道外侧两排注浆深度为管底1.5米至管顶3米，中间两排注浆深度为管顶上三米（见后附图二）。

八、技术安全措施

1、施工时，钻机要站在平整坚实的平面上，其平坦度和地耐力要满足钻机施工的要求。钻机应放置平稳、坚实，并调整挺杆保持垂直。

2、SNL-H300型水泥浆车（高压注浆泵）首先必须认真地全面检查和清洗干净，防止泵体内有残渣和岩屑存在，各类密封圈必须完整良好，无泄漏现象。安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在规定达到最

高压力时，能断销卸压决不能轻易安装未经试压检验的自制安全销，以免安全销不起安全作用。指定专人司泵。压力表应定期检修，保证正常使用。下班前泵内必须冲洗干净。

3、Y-1型电动液压泵（高压注浆泵）系采用全液压传动。对油管路应清洗干净，各部接头保证密封，根据地区和季节选用10～40号机油，倒入油箱时必须经过滤油器。泵体内清洗干净，并检查各部位密封圈，保证不泄漏。安全阀要进行测定，压力表要定期检修，当浆液出口压力达到30MPa时、安全阀要能自动卸压漏浆。当天工作完毕后，对泵体必须进行清洗。

4、钻机是旋喷注浆的主要设备之一，司钻人员应具有熟练的操作技能并了解旋喷注浆的全过程和钻机在旋喷注浆的作用。钻孔的位置需经现场技术负责人确认，当确认无误后方可开钻。钻机肩负着钻孔，插管和旋喷时注浆管的旋转及提升等职能。必须保证正常钻进工作。

5、旋喷注浆管在使用前必须检查两端螺纹是否损坏，管全要洗净，如管子弯曲不直，应予校正，钻杆接头应检查丝扣是否相啮台，并事先检查橡胶密封圈的良好性。接管时必须加紫铜垫圈或缠上两圈尼龙纸带(或麻丝铅油)，上紧后要求完全密封，钻杆上紧或拆卸，一般可利用钻机顺利转动来完成，应小心操作，不宜过紧过松，否则容易损坏丝扣或泄漏。

6、吸浆软管必须采用铠装橡胶管，使吸浆时不致产生负压作用而凹陷影响吸入量。软管长度一般为4～7m。吸浆笼头应有滤网包扎，网目一般要求小于喷嘴直径的1/2。高压泵与钻杆间由耐高压软管连接，一般使用内径为19mm或32mm耐压70MPa以上钢丝裹绕的高压橡胶软管。接头使用高压卡口接头，并有密封圈压紧。泵体与钻机距离，一般要求不