广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院 广西南宁 530029
摘要：基坑截水是基坑支护设计中的重要环节，截水工程的可靠性对基坑边坡的稳定有着重要影响。现阶段常用的基坑截水手段主要为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩虽然截水效果较好，但受地层影响因素较大，无法在渗透性较强的风化或裂隙岩层中成桩，且造价较高。近年来在水利水电坝基防渗工程中常用的高压喷射注浆技术以科研的形式逐步应用到建筑工程领域，并取得了较好的成果。本文以百色市右江沿岸综合整治工程（百林桥至广州桥）-A段设备房基坑为工程实例，利用高压摆喷注浆技术进行基坑截水，对其可靠性进行验算，并归纳总结了该项技术的施工工艺及施工技术参数。
关键词：基坑截水；高压喷射注浆；高压摆喷注浆
1.前言
1.1工程概况
百色市右江沿岸综合整治工程（百林桥至广州桥）-A段配套的设备房位于东合大桥南岸西侧约300m处，北侧临近右江，南侧临近环岛一路。设备房基坑底部长55.70m，宽16.60m，最大挖深约19.00m。
受上游水利工程控制，右江水位高程在115.00～116.00m变动，而基坑底部设计高程为112.50m，存在江水灌入基坑的风险。另外，场地地下水位平均高程约116.70m，位于圆砾层中部，该地层富水性中等，渗透性较强，且地下水与江水的水力联系较为密切，存在管涌的隐患。所以须对基坑进行截水处治。
1.2基坑工程地质条件
基坑区域地层主要为：粘土②，褐黄、灰黄色，稍湿，硬塑，平均厚度约10m；圆砾④，饱和，中密，间隙充填粘性土和中粗砂，含量约占10%～15%，平均厚度约6m；底部基岩为泥岩⑥，青灰色，风干易裂。
1.3基坑水文地质条件
右江水位高程在115.00～116.00m变动。场地内的地下水主要为孔隙潜水。孔隙潜水主要赋存于圆砾④层中，受河水侧向补给，水量大，水位统一，勘察期间测得稳定水位平均高程约116.70m，地下水水位随河水位变化而变化。
2.基坑截水设计
2.1高压喷射注浆原理
高压喷射注浆的机理[1-2]是置换注浆，通过高压水（浆）、气同轴喷射，在提升过程中，高压水（浆）、气射流使土体被冲切，经高压水（浆）、气的搅拌作用成为泥浆，同时由下而上灌注纯水泥浆或水泥砂浆，使泥浆被升扬置换到地面，形成渗透系数小，具有一定强度的凝结体，达到截水作用。
该项技术分为定喷、摆喷、旋喷三种形式：定喷工艺浆液喷嘴按固定角度喷射，形成折线型幕墙，但幕墙厚度较薄，适用于土体比重较小的粉土或砂土地层；摆喷工艺浆液喷嘴按一定角度范围摆动喷射，形成要大于定喷幕墙，适用于土体比重相对较大的卵砾石地层；旋喷工艺浆液喷嘴在注浆孔内360°旋转，形成直线型幕墙，其幕墙厚度最大，适用于各种地层，但造价较高[3-4]。
综合场地工程地质水文地质条件，本工程选择高压摆喷注浆进行截水处治。
2.2高压摆喷注浆设计
基坑的截水设计分为地表隔水围堰及地下截水幕墙两部分。地表隔水围堰设置于基坑北侧，围堰顶宽2.0m，高程119.00m，以1：1.5的坡比利用粘土填筑。地下截水采用高压摆喷注浆技术在基坑外围形成闭合幕墙；灌注钻孔单排布设，孔径Ф130mm，中心间距1.2m；摆动角度30°，灌注方式为三管法折接形式。具体设计见图2.1～图2.2，施工技术参数见表2-1[5-8]。
3渗透稳定性验算
本文选取基坑北侧作为地表水渗透验算模型，选取基坑南侧作为地下水渗透验算模型，分别验算基坑在采取截水防护措施前后的渗透稳定性。基坑流土稳定安全系数计算公式采用《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）附录C中的公式C.0.2[7]。
从计算结果可以看出，经高压摆喷注浆后，基坑流土稳定安全系数满足《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）附录C中的相关要求。
4施工技术要点
①喷射管下到设计深度后，先输入符合要求的水、气、浆静喷1～3min，待灌入浆液冒出后，按预定的提升、摆动速度，自下而上进行喷射作业，直到设计高度方可停送水，随时做好施工参数记录。
②孔口回浆应经处理后方可利用。
③喷射结束后应注意在喷射孔内进行静压充填注浆封孔，直到注浆顶高程不再下沉。工程质量检查采用围井注水法、钻孔检查法或现场开挖验证[8]。
④基坑开挖时需注意下部注浆幕墙区域的开挖应在完成高压摆喷注浆至少14d后进行。开挖后若局部区域存在少量渗漏，可采用全孔静压注浆进行补漏，静压注浆水灰比取0.7：1～1：1，注浆压力取0.2～0.7MPa。
5 结论及建议
①经本工程和多个工程验证，高压摆喷注浆技术具有良好的可控性、可灌性、防渗截水效果好、造价经济等优点，尤其适用于碎石类土地区的防渗截水处治。
②本文除对高压摆喷注浆技术要点进行归纳总结外，还对处治前后基坑流土稳定性进行了验算对比分析，为该项技术的推广应用提供了经验及参考。
参考文献：
[1]杨震.高压喷射注浆法防渗加固机理与施工技术应用研究[D].中南大学，2008.
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[3]贾二红.高压喷射注浆法在卵石土层中的应用研究[D].西华大学，2009.
[4]吴永志.高压喷射注浆法在基坑防渗中的应用[J].福建建筑，2009（5）：89-90.
[5]刘宝亨.三重管高压喷射注浆技术参数的选择[J].工程勘察，1999（4）：21-25.
[6]范卫民.三重管高压旋喷注浆技术研究[J].建筑工程技术与设计，2014（26）.
[7]JGJ 120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[8]DL/T 5200-2004，水电水利工程高压喷射注浆技术规范[S].北京：中国电力出版社，2005.
论文作者:刘光彬,何永亮,罗安民
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/4
标签：基坑论文; 高压论文; 注浆论文; 高程论文; 幕墙论文; 地层论文; 浆液论文; 《基层建设》2016年6期论文;