CN102173720B - 适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆，本发明通过大量室内正交试验，发现在以淤泥为主的温州软土水泥土中掺入多种复合外加剂与复合外掺剂，可以较大幅度地改变淤泥水泥土的抗压、抗剪性能，特别是大大提高3d-14d的抗压、抗剪性能，这对城市富水软土地区人行过街地道水平通道的建设具有重要意义。本发明在室内大量正交试验的基础上，找到了富水软土地区浅埋暗挖法施工水平通道部分的软土加固增强节材新配方。采用这种新配方进行预注浆方法，能有效改善富水软土浅埋土层的地质条件，为人行过街地道浅埋暗挖法施工的顺利完成提供可靠的保证。

Description

适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体是涉及市政工程、港口码头工程的饱和软粘土地基处理用的一种经济高效可靠的软土支护加固新技术领域，特别是涉及一种适用于城市软土地层（既饱和软粘土地区）人行过街地道浅埋暗挖法中水平通道淤泥土水泥双管注浆。

背景技术

我国的基础设施建设已进入大发展时期，位于软土地区的城市建设在飞速发展，产生了大量的地下开挖工程。近些年来，由于交通迅猛的发展，我国大部分城市的交通处于一个瓶颈阶段。中心城区的行人步行系统还不完善,为了确保人行安全和改变城市景观，很多城市大力开展了地下人行通道的建设，在东南沿海城市建设中表现的尤为突出。人行过街地道的建设与一般的地铁隧道和基坑开挖工程有所不同。地下过街地道底部标高大多设计得较浅, 因此地道工程一般属浅埋结构, 而且通常位于城市市中心或闹市区。

在软土地层中修筑地下工程的施工方法主要有:盾构法、明挖法、顶管法、浅埋暗挖法等。如采用明挖法，显然对地面交通影响很大；如采用盾构法，前期工程复杂、造价很高；而浅埋暗挖法能较大程度减少对环境的影响，保证交通畅通和地下管线的正常使用，而且造价与盾构法相比，接近盾构法费用的一半，为地下工程建设开辟了一条有效的新途径。浅埋暗挖法是以加固处理软弱土层为前提，特别是对东南沿海地区地下水位高、土质以淤泥为主, 对这样的软土土体加固, 预注浆能否有效改善软土性能是浅埋暗挖法施工成败的关键技术。对饱和软粘土地区，特别是淤泥土为主的东南沿海地区，由于特殊地质条件及地下水位较高的影响，浅埋暗挖法应用范围受到一定限制，而且施工速度比较慢。浅埋暗挖法开挖地下人行地道主要包括竖井开挖与水平通道开挖，本发明人通过大量的室内试验，研究采用不同的水泥土配合比，对高含水量的淤泥土在不同的水泥土掺外加剂配合比加固后其抗压强度性状与抗剪强度性状的变化规律，找到了合理节材前题下富水软土地区浅埋暗挖法水平通道部分淤泥水泥土双管注浆加固新配方，采用该新配方进行双管注浆在采用先进的基于二重管钻机的“WSS注浆技术”的同时，可以高效提高淤泥水泥土早期强度，确保拱部形成以大管棚为主要结构的拱圈和断面土体的固结，减少注浆时土体隆起，减少开挖过程中的地表沉降、避免地表沉降槽出现骤变拐点，同时方便洞内下半断面垂直二重管补充注浆；而且高强节材，这样就使得浅埋暗挖法在以淤泥为主的软弱土层中也能很好使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有基于二重管钻机的“WSS注浆技术”在水泥注浆配比及工程造价上存在的缺点和不足，而提供一种适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

A液：     水泥               10份；

水                 8.50-9.50份；

             生石膏粉           0.65-0.70份； 

             硅粉               0.55-0.60份。

 B液：    水玻璃             10份；

                   复合外加剂         0.125-0.15份。

 其它：   干土粉             32.70份；

                   水                 16.50-17.50份。

进一步设置是所述的复合外加剂包括有以下组分，按质量份数计：

       三乙醇胺              1份；

木质素磺酸钙          1.625份；

氯化钙                6.25份；

氯化镁                9.25份；

        矾料（明矾：绿矾=3：2）       6.875份。

进一步设置是所述的生石膏粉为白色干粉，其中SO₃含量42.5% ，比表面积3500 cm²/g；所述硅粉其主要成分为SiO₂、CaO，分子量60.09，是白色粉末，能溶于氢氟酸或碱中，SiO₂、CaO的质量份数分别为30%、6%；所述水玻璃模数为2.4以上。

进一步设置是所述的复合外加剂的具体组分为：

无水氯化钙，分子量110.99，白色粒状物，含量≥96.0%；

六水合氯化镁，白色结晶体，含量≥98.0%  ；

明矾，无色透明结晶体，含量≥99.2%；绿矾，透明、淡绿色结晶体，含量≥ 97%；

三乙醇胺，无色、粘稠液体，平均分子量 147.0-149.0，纯度≥99%； 

木质素磺酸钙，淡黄色粉末，木质素含量≥55%。

进一步设置是所述的水泥为普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为R32.5或以上等级，且水泥的3d 、7d、28d抗压强度分别为21.9MPa 、34.2MPa 、48.8MPa以上。

 本发明相较于现有技术，其优势在于：

目前浅埋暗挖法在饱和软粘土中最先进的注浆是采用基于二重管钻机的“WSS注浆技术”，通过水平或垂直方式注浆以及倾斜方向的补充注浆来加固土体； 采用超前大管棚和小导管联合支护，二重管注浆技术进行管棚周边范围的固结注浆。注浆选择普通水泥+水玻璃+普通单一的外加剂为注浆材料。浆液配比是A液（1：0.9-1.0水泥浆，水泥掺量为湿土重的16%）、B液（水玻璃），A液、B液体积比为1∶1。这种配方的缺点是水玻璃所占体积很大，使得一方面工程造价大有提高，另一方面注入率过大，造成注浆过程中的土体的隆起影响。本发明新配方就是有效针对现有配方的缺点，在确保抗压强度、抗剪强度提高18%的前提下较大幅度减少水玻璃注入量，达到增强节材的双重效果。

采用这种淤泥土水泥双管注浆进行喷浆，针对富水软土地区淤泥土性特点，在室内试验中经过多次试验，确定在合理节材时淤泥土水泥注浆增强最佳配合比为“A液[1：0.9的水泥浆（其中水泥掺量为湿土重的18%）+生石膏粉(为水泥的7%) + 硅粉(为水泥的5.5%)；B液[水玻璃(为水泥的100%)+ 复合外加剂(为水泥的1.25% )]；A液、B液重量比为2∶1”。该新配方不但明显提高水泥土抗压强度及抗压早期强度，而且较大幅度地提高水泥土的抗剪强度及抗剪早期强度（注浆材料早强对人行过街地道水平通道安全施工很重要），通过有效提高注浆土体的抗剪性能，确保采用浅埋暗挖法开挖时水平通道土体的稳定性。

本发明工艺所加固的软粘土是淤泥，天然含水量为70.12%，液限为51.2%，塑限为21.3%，；水泥浆水灰比为0.90。

本发明的优点在于：采用多种化学材料混合搭配，在充分分析它们增强机理后采用室内正交多组数（23组）对比试验，以找到最佳配方。该配方在抗剪强度、抗压强度方面做出了突出的努力，能较大幅度提高浅埋暗挖法开挖时土体的稳定性。由于地道上为正在通行的主干路，其上过往车辆多，荷载大，地道施工是在连续不断的活荷载作用下进行，同时由于埋深浅，易出现地面沉降过大影响现有车辆的通行。该配方的实施，可以在一定程度上减少注浆时地面的隆起，以及在开挖时地面的沉降，也同时减少对路面及路面结构的影响，以及减少周边建筑物、管线的影响。另外与目前先进的常规二重管注浆（水泥掺量考虑16%，A液、B液体积比为1∶1）相比, 可节约造价约30%，并节省工期；适应于环境复杂的城市地区，从技术和经济的角度都具有很强的竞争力。

本发明是针对高含水软土层中人行地道水平通道开挖建设中的关键技术展开，本专利的实施将浅埋暗挖法技术向超浅埋、大断面、多种地层和复杂地质条件中推广应用。

本发明的注浆方法是按双管施工考虑，与目前在饱和软粘土中最先进的基于二重管钻机的“WSS注浆技术”施工方法相比，仅减少了水玻璃体积份量，以及复合外加剂需事先融于水玻璃中，其他均相同。

下面结合具体实施方式对本发明做进一步介绍。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

土样取自温州闹市区某人行过街地道工地，并取埋深4.15m处的淤泥土样，与三乙醇胺、木质素磺酸钙、氯化钙、氯化镁、矾料（明矾、绿矾）等多种化学外加剂组合成3种复合外加剂Ly_１、Ly_2、Ly_３，与不同比例的水玻璃(水泥重的50%、100%、150%)混合而成B液；而不同比例的生石膏粉、硅粉等化学材料组合而成的2种外掺剂（外掺剂1、外掺剂2)，再与湿土重的16%、18%、20%的水泥（水灰比0.90）混合而成A液；A液与B液同时喷入软土中，即与湿土（干土粉+水）混合，充分搅拌后测试其抗压强度与抗剪强度。

因目前还没有专门适合水泥土室内抗压强度试验的试验机,本试验采用建材试验室砂浆试模(7.07cm×7.07cm×7.07cm)和小压力砂浆试验机。烘干土样在碾磨机上碾碎,过筛后将事先按比例称好的上述材料和自来水按一定顺序放入搅拌锅内,用搅拌铲人工拌和均匀,然后分两次装入试模,分别用直径25mm钢筋击振50次,刮平试模,盖上塑料布。试块成型后在20C下养护24h脱模,放入标准养护室养护2d拆模,脱模后放入标准养护室,分别按3、7、14、28、45d龄期进行养护。

配制原料及配比同权利要求书说明。

（1）．抗压强度对比试验结果与分析

抗压强度试验结果见附表１（参见说明书末尾部分，附表）。表中每试样编号均有3个试块做正交试验，其中数值为3个试块的平均值。

由试验结果（表1）可知：

A、第2组加了2%生石膏粉后, 3d、7d、14d、28d、45d抗压强度与第1组（未加2%生石膏粉）相比 ,强度平均提高了12.1%、11.9%、10.8%、11.0%、10.6%，这表明掺加生石膏粉，对提高强度也有一定的作用；同时以第2组（16%水泥）为基准值，第3组水泥增加到18%后, 3d-45d抗压强度比第2组分别提高了15.4%、22.7%、17.7%、18.4%、16.6%；第4组水泥增加到20%后, 与第2组相比3d-45d抗压强度分别提高了23.1%、36.0%、31.1%、24.8%、22.9%；这表明随着水泥掺量的提高，强度也相应提高；但水泥掺量18%-20%段强度增量明显减慢；因此从强度有效提高率来分析，第3组（18%水泥）强度提高最有效。

B、试验分对比组A、B、C、D，为以下几种组合原料而成：

1）不同比例的B液。水玻璃分为3种（分别为水泥重的50%、100%、150%），分别取名为B1 、B2 、B3；同时对应复合外加剂Ly₁、 Ly₂、 Ly₃，而每种复合外加剂Ly₁、 Ly₂、 Ly₃都有3种比例（0.9%、1.25%、1.50%）；这样组合成9种B液（B11、B12、B13液、B21、B22、B23液、B31、B32、B33液）。

2）不同比例的A液。即不同比例（16%、18%、20%）的水泥与外掺剂1、外掺剂2组合，水灰比统一为0.90（与湿土混合后相当于水灰比0.60）。

以上组合成对比组A、B、C、D，共19组试验组进行正交试验。

从表1可知其抗压强度呈现一个明显的变化，每组的变化规律比较一致，现以对比组A说明如下：

（a）、第6组（18%水泥+ B11）抗压强度与第5组（16%水泥+ B11）相比，其3d-45d抗压强度分别提高了37.0%、26.3%、21.6%、16.5%、15.2%；而第7组（20%水泥+ B11）与第5组相比，其3d-45d抗压强度分别提高的数值是56.5%、40.8%、32.2%、26.3%、24.3%；这表明随着水泥掺量的提高，强度也相应提高；但水泥掺量18%-20%段强度增量减慢；因此第6组（18%水泥+ B11）强度提高最有效。

（b）、第6组的3d、7d、14d抗压强度与45d相比，强度分别达到了55.6%、75.9%、95.1%，而第3组的3d、7d、14d抗压强度与45d相比，强度分别仅达到40.9%、50.3%、72.7%，这说明第6组掺50%水玻璃后早强效果明显提高。

（c）、第8组、第9组水泥与水玻璃掺量与第6组相同，第8组仅Ly₁掺量降为0.9%，但抗压强度比第6组低约20%；第9组Ly₁掺量升为1.5%但外掺剂量适当减少，结果是抗压强度比第6组还是低约6.5%；这说明Ly₁掺量1.25%相对高效节材，而外掺剂1的掺量有利于提高强度。

从表1可知对比组B强度提高效果最为明显，如第11组（100%水玻璃）比第6组，3d-45d抗压强度分别提高了52.7%、39.1%、18.2%、25.3%、26.3%，而且龄期越短，增强越快；而对比组C强度提高却不明显，如第16组（150%水玻璃）比第11组，3d-45d抗压强度分别仅提高9.3%、8.2%、6.4%、6.7%、6.8%。

另外，进一步分析第11组（复合外加剂为Ly_２）、第20组（复合外加剂为Ly₁）、第21组（复合外加剂为Ly₃），发现复合外加剂的增强效果是 Ly₂>Ly₃> Ly₁；进一步分析第11组（100%水玻璃）、第22组（50%水玻璃）、第23组（150%水玻璃），发现第11组（100%水玻璃）强度增加最为有效。

因此从以上抗压强度对比试验结果综合可知第11组是抗压强度最佳增强节材新配方组，比第19组（常规组）提高强度约21%，而且早强效果非常好，7d抗压强度与45d相比，强度已达80%，对高含水软土层人行地道水平通道开挖很有实用意义。

（2）．抗剪强度对比试验结果与分析

对抗剪强度试验，由于本次研究是对比性研究，采用适于大批量试件的直接剪切试验。抗剪强度试件拟用面积为30 cm²的环刀试样。直接剪切抗剪强度试验结果见附表2。表中每试样编号均有3个试块做正交试验，其中数值为3个试块的平均值。

由试验结果（表2）（参见说明书末尾部分，附表）可知：

A、第2组加了2%生石膏粉后, 7d、28d、45d抗剪强度指标c值(φ值)与第1组（未加2%生石膏粉）相比, 分别提高了3.2%(18.8%)、10.0%(7.7%)、0.6%(40%)；这表明掺加生石膏粉，对提高抗剪强度也有一定的作用；同时以第2组（16%水泥）为基准值，第3组水泥增加到18%后, 7d-45d抗剪强度c值(φ值)比第2组分别提高了44.2%(2.7%)、15.5%(10.9%)、13.6%(6.3%)；第4组水泥增加到20%后, 与第3组相比7d-45d抗剪强度c值(φ值)分别仅提高了17.2%(10.9%)、6.1%(3.4%)、10.4%(2.2%)；这表明随着水泥掺量的提高，强度也相应提高，但水泥掺量18%-20%段强度增量减慢；因此从抗剪强度有效提高率来分析，第3组（18%水泥）抗剪强度提高最有效。

B、抗剪试验也分对比组A、B、C、D, 共19试验组进行正交试验。从表2可知其抗剪强度也基本呈现一个有规律的变化，每组的变化规律基本相似，现以对比组B说明如下：

（a）、第11组（18%水泥+ B11）抗剪强度与第10组（16%水泥+ B11）相比，其7d-45d的c值(φ值)分别提高了15.4%(29.6%)、17.4%(23.6%)、16.1%(23.2%)；而第12组（20%水泥+ B11）与第11组相比，其7d-45d的c值(φ值)分别仅提高了9.1%(1.5%)、7.1%(3.7%)、4.4%(3.9%)；这表明水泥掺量18%-20%段强度增量减慢，因此第11组（18%水泥+ B11）抗剪强度提高最有效。

（b）、第11组7d的c值(φ值)与45d相比，分别达到了72.3%(99.8%)，而第3组7d的c值(φ值)与45d相比，分别仅达到48.3%(83.6%))，这说明第11组掺100%水玻璃后早期抗剪强度效果明显提高。

（c）、第13组、第14组水泥与水玻璃掺量与第11组相同，第13组仅Ly₁掺量降为0.9%，但c值(φ值)比第11组降低约6.7%%(3.9%%)；第14组Ly₁掺量升为1.5%但外掺剂量适当减少，结果是c值(φ值)比第6组还是降低约2.2%(1.9%)；这说明Ly₁掺量1.25%相对高效节材，而外掺剂1的掺量有利于提高抗剪强度。

从表2可知对比组B抗剪强度提高效果最为明显，如第11组（100%水玻璃）比第6组，7d-45d的c值(φ值)分别提高了17.9%(35.6%)、13.3%(33.2%)、12.3%(29.4%)；而且龄期越短，增强越快；而对比组C抗剪强度c值(φ值)提高却不明显，如第16组（150%水玻璃）比第11组，7d-45d的c值(φ值)分别仅提高21.2%(6.5%)、14.1%(7.6%)、8.8%(9.7%)。

另外，进一步分析第11组（复合外加剂为Ly_２）、第20组（复合外加剂为Ly₁）、第21组（复合外加剂为Ly₃），发现复合外加剂的抗剪增强效果是 Ly₂>Ly₃> Ly₁；进一步分析第11组（100%水玻璃）、第22组（50%水玻璃）、第23组（150%水玻璃），发现第11组（100%水玻璃）抗剪强度增加最为有效。

从抗剪强度对比试验结果分析也得到了与抗压强度基本相似的规律。第11组是抗剪强度最佳增强节材新配方组，比第19组（常规组）提高抗剪强度约16%，而且早强抗剪效果非常好。这里要特别指出的是抗剪强指标的提高很有意义，因为对淤泥水泥土这个指标的提高比较难，而从第11组室内试验的7d的试验数值来看, c、φ值已达到了45d的72.3%、99.8%，这就为浅埋暗挖法的土体稳定性提供了很好的支撑。

综合抗压强度与抗剪强度试验，最佳配合比（第11组）综合强度提高最为显著，与常规双管水泥注浆（水泥掺量考虑16%，A液、B液体积比为1∶1）相比, 可节约造价约30%，提高强度约18%，而且节省工期。

结合以上两方面室内正交试验结果，找到了一种加固软粘土人行过街地道水平通道用于双管喷浆的淤泥土水泥注浆最佳增强节材新配方是：

A液--1：0.9的水泥浆（其中水泥掺量为湿土重的18%）+生石膏粉(为水泥的7%) + 硅粉(为水泥的5.5%)；

B液--水玻璃(为水泥的100%)+ 复合外加剂(为水泥的1.25% )；

A液、B液重量比为2∶1第5组（16%水泥+ B11）相比，其3d-45d抗压强度分别提高了37.0%、26.3%、21.6%、16.5%、15.2%；而第7组（20%水泥+ B11）与第5组相比，其3d-45d抗压强度分别提高的数值是56.5%、40.8%、32.2%、26.3%、24.3%；这表明随着水泥掺量的提高，强度也相应提高；但水泥掺量18%-20%段强度增量减慢；因此第6组（18%水泥+ B11）强度提高最有效。

（b）、第6组的3d、7d、14d抗压强度与45d相比，强度分别达到了55.6%、75.9%、95.1%，而第3组的3d、7d、14d抗压强度与45d相比，强度分别仅达到40.9%、50.3%、72.7%，这说明第6组掺50%水玻璃后早强效果明显提高。

（c）、第8组、第9组水泥与水玻璃掺量与第6组相同，第8组仅Ly₁掺量降为0.9%，但抗压强度比第6组低约20%；第9组Ly₁掺量升为1.5%但外掺剂量适当减少，结果是抗压强度比第6组还是低约6.5%；这说明Ly₁掺量1.25%相对高效节材，而外掺剂1的掺量有利于提高强度。

从表1可知对比组B强度提高效果最为明显，如第11组（100%水玻璃）比第6组，3d-45d抗压强度分别提高了52.7%、39.1%、18.2%、25.3%、26.3%，而且龄期越短，增强越快；而对比组C强度提高却不明显，如第16组（150%水玻璃）比第11组，3d-45d抗压强度分别仅提高9.3%、8.2%、6.4%、6.7%、6.8%。

另外，进一步分析第11组（复合外加剂为Ly_２）、第20组（复合外加剂为Ly₁）、第21组（复合外加剂为Ly₃），发现复合外加剂的增强效果是 Ly₂>Ly₃> Ly₁；进一步分析第11组（100%水玻璃）、第22组（50%水玻璃）、第23组（150%水玻璃），发现第11组（100%水玻璃）强度增加最为有效。

因此从以上抗压强度对比试验结果综合可知第11组是抗压强度最佳增强节材新配方组，比第19组（常规组）提高强度约21%，而且早强效果非常好，7d抗压强度与45d相比，强度已达80%，对高含水软土层人行地道水平通道开挖很有实用意义。

（2）．抗剪强度对比试验结果与分析

对抗剪强度试验，由于本次研究是对比性研究，采用适于大批

量试件的直接剪切试验。抗剪强度试件拟用面积为30 cm²的环刀试样。直接剪切抗剪强度试验结果见附表2。表中每试样编号均有3个试块做正交试验，其中数值为3个试块的平均值。

由试验结果（表2）（参见说明书末尾部分，附表）可知：

A、第2组加了2%生石膏粉后, 7d、28d、45d抗剪强度指标c值(φ值)与第1组（未加2%生石膏粉）相比, 分别提高了3.2%(18.8%)、10.0%(7.7%)、0.6%(40%)；这表明掺加生石膏粉，对提高抗剪强度也有一定的作用；同时以第2组（16%水泥）为基准值，第3组水泥增加到18%后, 7d-45d抗剪强度c值(φ值)比第2组分别提高了44.2%(2.7%)、15.5%(10.9%)、13.6%(6.3%)；第4组水泥增加到20%后, 与第3组相比7d-45d抗剪强度c值(φ值)分别仅提高了17.2%(10.9%)、6.1%(3.4%)、10.4%(2.2%)；这表明随着水泥掺量的提高，强度也相应提高，但水泥掺量18%-20%段强度增量减慢；因此从抗剪强度有效提高率来分析，第3组（18%水泥）抗剪强度提高最有效。

B、抗剪试验也分对比组A、B、C、D, 共19试验组进行正交试验。从表2可知其抗剪强度也基本呈现一个有规律的变化，每组的变化规律基本相似，现以对比组B说明如下：

（a）、第11组（18%水泥+ B11）抗剪强度与第10组（16%水泥+ B11）相比，其7d-45d的c值(φ值)分别提高了15.4%(29.6%)、17.4%(23.6%)、16.1%(23.2%)；而第12组（20%水泥+ B11）与第11组相比，其7d-45d的c值(φ值)分别仅提高了9.1%(1.5%)、7.1%(3.7%)、4.4%(3.9%)；这表明水泥掺量18%-20%段强度增量减慢，因此第11组（18%水泥+ B11）抗剪强度提高最有效。

（b）、第11组7d的c值(φ值)与45d相比，分别达到了72.3%(99.8%)，而第3组7d的c值(φ值)与45d相比，分别仅达到48.3%(83.6%))，这说明第11组掺100%水玻璃后早期抗剪强度效果明显提高。

（c）、第13组、第14组水泥与水玻璃掺量与第11组相同，第13组仅Ly₁掺量降为0.9%，但c值(φ值)比第11组降低约6.7%%(3.9%%)；第14组Ly₁掺量升为1.5%但外掺剂量适当减少，结果是c值(φ值)比第6组还是降低约2.2%(1.9%)；这说明Ly₁掺量1.25%相对高效节材，而外掺剂1的掺量有利于提高抗剪强度。

从表2可知对比组B抗剪强度提高效果最为明显，如第11组（100%水玻璃）比第6组，7d-45d的c值(φ值)分别提高了17.9%(35.6%)、13.3%(33.2%)、12.3%(29.4%)；而且龄期越短，增强越快；而对比组C抗剪强度c值(φ值)提高却不明显，如第16组（150%水玻璃）比第11组，7d-45d的c值(φ值)分别仅提高21.2%(6.5%)、14.1%(7.6%)、8.8%(9.7%)。

另外，进一步分析第11组（复合外加剂为Ly_２）、第20组（复合外加剂为Ly₁）、第21组（复合外加剂为Ly₃），发现复合外加剂的抗剪增强效果是 Ly₂>Ly₃> Ly₁；进一步分析第11组（100%水玻璃）、第22组（50%水玻璃）、第23组（150%水玻璃），发现第11组（100%水玻璃）抗剪强度增加最为有效。

从抗剪强度对比试验结果分析也得到了与抗压强度基本相似的规律。第11组是抗剪强度最佳增强节材新配方组，比第19组（常规组）提高抗剪强度约16%，而且早强抗剪效果非常好。这里要特别指出的是抗剪强指标的提高很有意义，因为对淤泥水泥土这个指标的提高比较难，而从第11组室内试验的7d的试验数值来看, c、φ值已达到了45d的72.3%、99.8%，这就为浅埋暗挖法的土体稳定性提供了很好的支撑。

综合抗压强度与抗剪强度试验，最佳配合比（第11组）综合强度提高最为显著，与常规双管水泥注浆（水泥掺量考虑16%，A液、B液体积比为1∶1）相比, 可节约造价约30%，提高强度约18%，而且节省工期。

结合以上两方面室内正交试验结果，找到了一种加固软粘土人行过街地道水平通道用于双管喷浆的淤泥土水泥注浆最佳增强节材新配方是：

A液--1：0.9的水泥浆（其中水泥掺量为湿土重的18%）+生石膏粉(为水泥的7%) + 硅粉(为水泥的5.5%)；

B液--水玻璃(为水泥的100%)+ 复合外加剂(为水泥的1.25% )；

A液、B液重量比为2∶1。

Claims (4)

1.一种适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆，其特征在于包括以下组分，按质量分数计：

A液：    水泥               10份；

水                 8.50-9.50份；

              生石膏粉           0.65-0.70份； 

              硅粉               0.55-0.60份；

 B液：    水玻璃             10份；

             复合外加剂          0.125-0.15份；

 其它：   干土粉              32.70份；

             水                 16.50-17.50份；

     所述的复合外加剂包括有以下组分，按质量份数计：

三乙醇胺              1份；

        木质素磺酸钙          1.625份；

        氯化钙                6.25份；

氯化镁                9.25份；

矾料                6.875份，

该矾料以明矾：绿矾=3：2的质量比混配而成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆，其特征在于：所述的生石膏粉为白色干粉，其中SO₃含量42.5% ，比表面积3500 cm²/g；

     所述硅粉其主要成分为SiO₂、CaO，分子量60.09，白色粉末， SiO₂、CaO的质量份数分别为30%、6%；

     所述水玻璃模数为2.4以上。

3.根据权利要求2所述的一种适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆，其特征在于：所述氯化钙为无水氯化钙，分子量110.99，白色粒状物，含量≥96.0%；

所述氯化镁为六水合氯化镁，白色结晶体，含量≥98.0%  ；

明矾，无色透明结晶体，含量≥99.2%；绿矾，透明、淡绿色结晶体，含量≥ 97%；

三乙醇胺，无色、粘稠液体，平均分子量 147.0-149.0，纯度≥99%； 

木质素磺酸钙，淡黄色粉末，木质素含量≥55%。

4.根据权利要求3所述的一种适用于饱和软粘土地区人行过街地道水平通道的淤泥土水泥双管注浆，其特征在于：所述的水泥为普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为R32.5或以上等级，且水泥的3d 、7d、28d抗压强度分别为21.9MPa 、34.2MPa 、48.8MPa以上。