CN111206610A - 围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，具体步骤为：(1)确定管涌点大体位置，(2)钢套管就位下沉，(3)注浆管加工下沉，(4)管涌点周围压密注浆，(5)接高引流管，(6)封钢套管处理。采用本发明的施工方法，可以有效的节约成本，在处理管涌部位时，其他部位可继续施工，有效降低对工期的影响，且操作简单易行。本发明的施工方法适用于地下承压水沿小孔径孔洞(如勘探孔等)上涌，且管涌出水量及出水压力均较大，难以确定突涌点位置，或难以通过钢套管下沉完全切断外侧水流的情况，土质一般上为砂性土层(便于套管下沉)，下为淤泥层等不透水层。

Description

围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法

技术领域

本发明涉及一种基坑管涌的处理方法，尤其是一种采用围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌的方法。

背景技术

近年来，随着高层建筑和地下空间利用的发展，我国深基坑工程日益增多。由于工程地质和地下水的复杂性，工程勘察、设计或施工过程往往出现许多不当，深基坑工程事故时有发生，其中管涌事故是深基坑工程中比较容易出现的，尤其是在沿海地区或者是在冲积平原上，明挖的深基坑施工更容易出现管涌现象，在管涌发生之后可能会引发基坑坍塌失稳等比较严重的灾害。因此对管涌产生的原因进行正确的分析，及时的对症下药制定出应对的处理方案，并且坚决果断的实施非常重要，尽可能的把管涌的危害降到最低，使得周边的建筑物包括基坑自身的安全得到保护，保证基坑的工程能够顺利的实施。

传统的应对基坑管涌的处理方法是采用回填大量土方，回填顶标高超过承压水水头标高，然后再进行高压旋喷桩处理封堵。该方法回填工程量巨大，造价高，且工期长对现场施工影响巨大。因此，需要一种围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工，是针对因地质勘探过程中勘探孔未封堵到位造成的管涌事故，在管涌出水量及出水压力均较大，难以确定突涌点位置，或难以通过钢套管下沉完全切断外侧水流时，先在突涌点周边沉入注浆管，进行双液注浆来加固突涌点周边土层，以确保承压水只从钢管中涌出，再通过封堵勘探孔等措施，达到控制管涌，保护基坑安全的目的。

发明内容

为了解决传统的应对基坑管涌的处理方法存在的上述问题，本发明提供一种围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，具体步骤为：

(1)确定管涌点大体位置

管涌发生后，先确定管涌点位置，再确定使用钢套管直径；

(2)钢套管就位下沉

选择好合适直径的钢套管后，配合挖机将钢套管垂直下压，直至沉入不透水层数米，并使大部分涌水点套入钢套管内部，大部分水流沿钢套管中流出；

(3)注浆管加工下沉

沉钢套管后在钢套管外侧布置注浆管，注浆管呈菱形布置，使管涌点周边土层不出现新的管涌点；

(4)管涌点周围压密注浆

注浆管全部沉管到位后进行压密注浆，注浆管外围两排采用混合桨低压入土，浆压2Mpa，混合桨比为：1水泥：0.1石膏粉：0.05速凝剂：水0.5，上搅拌池由水与水泥搅拌，同时输送到下搅拌池中添加石膏粉与速凝剂；注浆管内围采用双液注浆，浆压4Mpa，水灰比为：0.1:1，水泥混合浆和水玻璃在三通出口处混合后，压入土壤中；

(5)接高引流管

注浆完成后，接上引流管，使水压达到平衡，完成封堵，后期注浆液水，浆液水灰比为0.6：1，添加剂为膨润土6％，速凝剂1％，连续注浆3-4天，泵压力为低压500～600转/分钟，高压2～3kpa，待注桨全部结束后2周才能开挖；

(6)封钢套管处理

1)地下室底板浇筑前止水钢板施工：地下室底板在底板钢筋绑扎前在钢套管上部焊接止水钢板；

2)地下室底板浇筑后割除止水钢板以上部分钢套管，清理钢套管内泥土，清理深度低于地下室底板底部300mm，并灌注微膨胀混凝土；

3)钢套管内混凝土浇捣，养护三天后焊接封口盖板；

4)浇筑封板混凝土。

进一步，所述钢套管就位下沉过程中，当钢套管过长或者操作面高度受限时，可采用钢管分段下沉的方法，将钢套管分成若干段，由挖机将钢套管垂直下压至合适的工作面，下压过程中配合全站仪或者经纬仪随时调整钢套管下沉的垂直度，确保钢套管套住大部分管涌点，施焊前应将坡口表面及坡口边缘不小于20mm范围内的污物清理干净，完成焊接后，继续下压至合适工作面，直至钢套管沉至预定标高。

进一步，所述管涌点周围压密注浆时，注浆管安装前,先在注浆管前端1-2m范围内钻好Ф8mm、间距25cm梅花形布置的出浆孔，端部用堵头堵住，然后将止浆塞与注浆管连接，将带有梅花形眼的注浆管压入土壤内，注浆管呈菱形布置，外围插管6米和5米间隔插管；注浆点位分深区和浅区，深区引流管木盒顶以上留500mm，插管一节2米，四节1.5米为一个点，浅区引流管木盒顶以上留1000mm，插管一节2米，四节1.5米为一个点。

进一步，所述接高引流管过程中，在注浆持续一段时间后，检查钢套管周边是否还存在涌水点，对有可能再次发生涌水的点进行再插管再注浆，待钢套管周边确定已无涌水点，原周边土体被冲刷形成的下陷已填满抬高后，进行钢套管的逐步分节接高工作，使之达到水头自平衡的效果，并检验前期的注浆效果，钢套管接高前，需计算承压水水头高度，以此来决定接高钢管的高度，达到承压水头自平衡的目的。

进一步，所述止水钢板厚度为5mm，宽度为300mm。

本发明的有益效果是：

本发明的围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，在确定管涌点大致位置的基础上，利用钢套管分段沉入涌水孔，各段之间采用焊接密封，直至沉入不透水层数米，将涌水孔套入钢管内，使大部分水流沿钢套管中流出。沉管完成后再沿套管周围沉入注浆管进行压密注浆加固，封堵住钢管周边所有可能的管涌点，确保水流只从钢管中涌出，注浆管深度略低于钢管底部，注浆并养护后，焊接加高钢管上口标高，使上口标高高于承压水位。而后等底板完成施工后再进行封堵割除处理。

在确定基坑突涌点孔径比较小的情况下，采用围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工工法，可以有效的节约成本，在处理管涌部位时，其他部位可继续施工，有效降低对工期的影响，且操作简单易行。

本发明的方法适用于地下承压水沿小孔径孔洞(如勘探孔等)上涌，且管涌出水量及出水压力均较大，难以确定突涌点位置，或难以通过钢套管下沉完全切断外侧水流的情况，土质一般上为砂性土层(便于套管下沉)，下为淤泥层等不透水层。不适用于大范围承压水上涌情况。

附图说明

图1是本发明的围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工工艺流程图；

图2是本实施例中注浆点位平面布置图；

图3是注浆管管路连接示意图；

图4是本实施例中钢套管封管图；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例中的围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，具体工艺流程及操作要点为：

(1)确定管涌点大体位置

管涌发生后，应立即采用全站仪或其他设备确定管涌点位置，此步尤为重要，管涌点位置精确与否将直接影响到注浆范围的大小。同时管涌点位置确定的速度快慢也非常重要，一旦管涌点不能及时确定，承压水不断将底层土带出地面，发生水土流失现象，这会对既有结构和基坑的围护结构产生不利影响。

采用全站仪或其他方法确定了突涌点的大概位置和范围后，再确定使用套管直径。

(2)钢套管就位下沉

选择好合适直径的钢套管后，配合挖机将钢套管垂直下压，直至沉入不透水层数米，尽可能将大部分涌水点套入钢管内部，使大部分水流沿钢套管中流出。

当钢管过长或者操作面高度受限时，可采用钢管分段下沉的方法，将钢管分成若干段，由挖机将钢管垂直下压至合适的工作面，下压过程中配合全站仪或者经纬仪随时调整钢管下沉的垂直度，确保钢管套住大部分管涌点，焊接工作要由专业持证上岗的焊工进行，焊工需按焊接作业指导书施焊，施焊前应将坡口表面及坡口边缘不小于20mm范围内的污物清理干净，焊接材料按焊接作业指导书要求烘烤、保温、发放，焊缝饱满，不得有气孔等缺陷。完成焊接后，继续下压至合适工作面，直至钢管沉至预定标高。完成沉管后，大部分涌水从钢管中涌出。

(3)注浆管加工下沉

沉管后在钢套管外侧布置注浆管，注浆管呈菱形布置，尽量保证管涌点周边土层不出现新的管涌点。

如图2所示，注浆管安装前,先在管前端1-2m范围内钻好Ф8mm、间距25cm梅花形布置的出浆孔(端部用堵头堵住)。然后将止浆塞与注浆管连接。止浆塞起隔离作用，防止浆液上冒，同时防止浆液通过缝隙流入黏土层而导致串孔。将带有梅花形眼的注浆管压入土壤内。注浆管呈菱形布置，外围插管6米和5米间隔插管。注浆点位分深区和浅区，深区引流管木盒顶以上留500mm，插管一节2米，四节1.5米为一个点，浅区引流管木盒顶以上留1000mm，插管一节2米，四节1.5米为一个点。

(4)管涌点A周围压密注浆

注浆管全部沉管到位后进行压密注浆，注浆管连接，如图3所示，水泥、水、外加剂通过搅拌机进料口放入搅拌机，搅拌机出料口通过过滤网连通注浆泵进料口，注浆泵进液口中通入水玻璃浆液，注浆泵注浆液出口和入水玻璃浆液出口分别连通混合器，混合器通过高压阀门5连通注浆孔7，注浆管底部设置止浆塞6。注浆管外围2排采用混合桨低压入土，浆压2Mpa，混合桨比为：1水泥：0.1石膏粉：0.05速凝剂：水0.5，上搅拌池由水与水泥搅拌，同时输送到下搅拌池中添加石膏粉与速凝剂。注浆管内围采用双液注浆，浆压4Mpa，水灰比为：0.1:1(水玻璃0.1:水泥混合桨1)，水泥混合浆和水玻璃在三通出口处混合后，压入土壤中。

(5)接高引流管

注浆完成后，接上引流管，使水压达到平衡，完成封堵，后期注浆浆液水灰比为0.6：1，添加剂为膨润土6％，速凝剂1％(都为水泥用量)，连续注浆3-4天，泵压力为低压500～600转/分钟，高压2～3kpa，待注桨全部结束后2周才能开挖。

注浆持续一段时间后，检查钢套管周边是否还存在涌水点，对有可能再次发生涌水的点进行再插管再注浆。待钢套管周边确定已无涌水点，原周边土体被冲刷形成的下陷已填满抬高后，进行钢套管的逐步分节接高工作，使之达到水头自平衡的效果，并检验前期的注浆效果。钢套管接高前，需计算承压水水头高度，以此来决定接高钢管的高度，达到承压水头自平衡的目的。接头处采用法兰密封圈密封，接高后采用四根缆风绳加固固定。

(6)封管处理

1)底板浇筑前止水钢板2施工：底板在底板钢筋绑扎前在钢套管1上焊接止水钢板2(环形)，止水钢板2厚度为5mm，宽度为300mm，位置设置在板厚中上部。要求焊缝饱满，不得有气孔等缺陷，参见图4。

2)底板浇筑后割除止水钢板以上部分钢套管，清理钢套管内泥土，清理深度低于板底约300mm，灌注微膨胀混凝土，标号高于底板一个等级。

3)钢套管内混凝土浇捣，养护三天后焊接封口盖板3。

4)清理施工缝并恢复板面受力钢筋，验收合格后浇筑封板混凝土4，要求采用微膨胀混凝土，标高抬高一级。浇筑前坑内清理干净，并套浆处理。

Claims (5)

1.一种围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，其特征在于，具体步骤为：

(1)确定管涌点大体位置

在管涌发生后，先确定管涌点位置，再确定使用钢套管直径；

(2)钢套管就位下沉

选择好合适直径的钢套管后，配合挖机将钢套管垂直下压，直至沉入不透水层数米，并使大部分涌水点套入钢套管内部，大部分水流沿钢套管中流出；

(3)注浆管加工下沉

沉钢套管后在钢套管外侧布置注浆管，注浆管呈菱形布置，使管涌点周边土层不出现新的管涌点；

(4)管涌点周围压密注浆

注浆管全部沉管到位后进行压密注浆，注浆管外围两排采用混合桨低压入土，浆压2Mpa，混合桨比为：1水泥：0.1石膏粉：0.05速凝剂：水0.5，上搅拌池由水与水泥搅拌，同时输送到下搅拌池中添加石膏粉与速凝剂；注浆管内围采用双液注浆，浆压4Mpa，水灰比为：0.1:1，水泥混合浆和水玻璃在三通出口处混合后，压入土壤中；

(5)接高引流管

注浆完成后，接上引流管，使水压达到平衡，完成封堵，后期注浆液水，浆液水灰比为0.6：1，添加剂为膨润土6％，速凝剂1％，连续注浆3-4天，泵压力为低压500～600转/分钟，高压2～3kpa，待注桨全部结束后2周才能开挖；

(6)封钢套管处理

1)地下室底板浇筑前止水钢板施工：地下室底板在底板钢筋绑扎前在钢套管上部焊接止水钢板；

2)地下室底板浇筑后割除止水钢板以上部分钢套管，清理钢套管内泥土，清理深度低于地下室底板底部300mm，并灌注微膨胀混凝土；

3)钢套管内混凝土浇捣，养护三天后焊接封口盖板；

4)浇筑封板混凝土。

2.根据权利要求1所述的围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，其特征在于：所述钢套管就位下沉过程中，当钢套管过长或者操作面高度受限时，可采用钢管分段下沉的方法，将钢套管分成若干段，由挖机将钢套管垂直下压至合适的工作面，下压过程中配合全站仪或者经纬仪随时调整钢套管下沉的垂直度，确保钢套管套住大部分管涌点，施焊前应将坡口表面及坡口边缘不小于20mm范围内的污物清理干净，完成焊接后，继续下压至合适工作面，直至钢套管沉至预定标高。

3.根据权利要求1所述的围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，其特征在于：所述管涌点周围压密注浆时，注浆管安装前,先在注浆管前端1-2m范围内钻好Ф8mm、间距25cm梅花形布置的出浆孔，端部用堵头堵住，然后将止浆塞与注浆管连接，将带有梅花形眼的注浆管压入土壤内，注浆管呈菱形布置，外围插管6米和5米间隔插管；注浆点位分深区和浅区，深区引流管木盒顶以上留500mm，插管一节2米，四节1.5米为一个点，浅区引流管木盒顶以上留1000mm，插管一节2米，四节1.5米为一个点。

4.根据权利要求1所述的围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，其特征在于：所述接高引流管过程中，在注浆持续一段时间后，检查钢套管周边是否还存在涌水点，对有可能再次发生涌水的点进行再插管再注浆，待钢套管周边确定已无涌水点，原周边土体被冲刷形成的下陷已填满抬高后，进行钢套管的逐步分节接高工作，使之达到水头自平衡的效果，并检验前期的注浆效果，钢套管接高前，需计算承压水水头高度，以此来决定接高钢管的高度，达到承压水头自平衡的目的。

5.根据权利要求1所述的围幕注浆法处理基坑勘探孔管涌施工方法，其特征在于：所述止水钢板厚度为5mm，宽度为300mm。

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