一种新型袖阀管双液注浆加固工法_陈剑.doc

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1、102铁道建筑ＲailwayEngineeringApril，2016文章编号:1003-1995(2016)04-0102-05一种新型袖阀管双液注浆加固工法陈剑1，2，魏义山1，2，江红1，2，瞿同明3，王树英3(1．中交第三航务工程局有限公司南京分公司，江苏南京210000;2．中交三航局第三工程有限公司，江苏南京210000;3．中南大学，湖南长沙410075)摘要传统的袖阀管双液注浆技术通常将水玻璃与水泥浆在袖阀管内混合，液浆凝固速度快，极易造成堵管，影响工程质量和工期。为解决注浆堵管问题，在充分阐述袖阀管注浆机

2、理的基础上，提出一种新型袖阀管注浆技术。新技术的特点在于使用3根管分别注入水泥浆、水玻璃及套壳料，水玻璃与水泥浆在地层内混合。该方法在青岛市地铁Ｒ3线嘉(年华)—灵(山卫)区间得到应用，分别使用钻孔取芯法和开挖取样法，结合隧道开挖引起的地表沉降曲线对袖阀管注浆加固效果进行评估。结果表明，该注浆工法有效杜绝了堵管现象，能提高围岩强度，降低地层渗透性。关键词袖阀管;注浆机理;浆液堵管;新型双液注浆技术;注浆效果评价中图分类号U45;U457+．3文献标识码ADOI:10．3969/j．issn．1003-1995．2016．04

3、．26随着我国基础建设事业的推进，在各类复杂地质、复杂周边环境条件下进行土体加固的实例越来越多。注浆工艺能有效地加固各类不良岩土，能及时补救地表沉降、房屋不均匀沉降等造成的危害，在滑坡防治、裂缝修复、房屋纠偏、坝基防渗、塌方处理、古建筑保护等方面发挥重要作用，因此被广泛地应用于基坑、隧道、机场、地矿、水电等各类土建项目中［1-2］。其中袖阀管注浆工艺能较好地控制注浆范围和注浆压力，可进行重复注浆，且发生冒浆与串浆的可能性小，钻孔和注浆作业可以分开，是国内外公认的最可靠的注浆工法之一。袖阀管注浆技术应用广泛，国内许多学者和一线

4、的技术人员对其进行了一系列研究。吴顺川等［3］、孙锋等［4］基于颗粒流数值模拟方法，朱登元等［5］基于有限单元法，在理论上对浆液的扩散机理进行了探索;李丰果［6］以深圳地铁车站施工为背景，分析了袖阀管注浆帷幕在地铁车站暗挖施工中对周边构筑物的保护作用;卜祥玉［7］结合北京地铁8号线南锣鼓巷站—中国美术馆站盾构区间的袖阀管加固实例，介绍了袖阀管注浆工艺，并对注浆造价进行了分析;王国义［8］以成都地铁1号线袖阀管加固盾构周边邻近建(构)筑物为背景，总结了在成都地区富水砂卵石地质条件下袖阀管的加固工艺;魏晨亮等［9］、任国宏［10

5、］依托南宁地铁袖阀管注浆加固实例，总结了在富水圆砾地层条件收稿日期:2015-12-04;修回日期:2016-01-14作者简介:陈剑(1979—)，男，工程师。下进行袖阀管注浆的技术经验;张民庆等［11］对注浆效果的检查评定方法做了系统总结和归类，并结合工程对其中几种方法的应用做了示例。在袖阀管施工中，注浆时基本采用常规T形三通管法进行双液注浆或者直接进行单液注浆，但T形三通管法容易堵塞袖阀管道，二次注浆条件较差;单液浆在富水地层容易被快速稀释，不能有效形成固结体。在分析袖阀管机理的基础上，提出一种将双液浆在地层内混合的

6、新型注浆方法。此方法的特点在于使用3根管子分别注入水泥浆、水玻璃与套壳料，水玻璃与水泥浆在地层内混合。青岛市地铁Ｒ3线嘉(年华)—灵(山卫)区间1#斜井地表袖阀管注浆效果评估表明，此方法有效杜绝了双液浆堵管现象，能有效加固土体。1袖阀管加固技术袖阀管注浆工作原理是将拌制好的浆液通过注浆泵加压，从连通管进入注浆管，注浆管管端连接双塞管;浆液聚集到袖阀管注浆管段，在内压力作用下浆液从泄浆孔喷出，将橡皮套涨开，挤碎套壳料;被加压的浆液沿着地层结构以充填、渗透、压密、劈裂的形式流动;后续的浆液在压力作用下不断注入地层，在地层中形成固

7、结体，从而达到增加地层强度、降低地层渗透性的目的。逐次提升或降低注浆芯管，即可实现分层注浆。袖阀管注浆工作原理如图1所示。其中，橡皮套的作用是当注浆管段浆液压力较大时，皮套撑开，浆液从泄浆孔流入地层;当停止注浆时，2016年第4期陈剑等:一种新型袖阀管双液注浆加固工法103图1袖阀管注浆工作原理皮套缩回，封闭泄浆孔，防止浆液、泥土或地下水回流到袖阀管中，为二次注浆预留条件。双塞管和橡皮帽的作用是控制浆液在袖阀管内的空间，并起到增压作用。套壳料主要由水泥、膨润土制成，能在袖阀管周围形成具有一定强度的保护层。此保护层的竖向强度

8、大，水平向强度小，能有效防止浆液沿袖阀管管壁上下流动，又能被压力浆液沿水平向击碎，因此浆液仅在水平向流动，增加了地层的加固半径。射浆孔起增压作用，高压下能避免浆液在注浆管内凝固。浆液在地层中主要通过充填、渗透、压密和劈裂的复合效应来达到土体改性的目的，但4种浆液扩散状态并非单独存在。当注浆