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水平导向静压注浆技术在非开挖顶管施工中的应用
韦深智
武汉誉城千里建工有限公司,湖北武汉430000
摘要:以武汉燃气管道革新大道横穿淤泥质软土层顶管暗挖为例,阐述了水平导向静压注浆工法在高含水量软土层顶管施工
中的应用,实践证明,该方法既能规避不安全环境,又能有效提高土体强度,起到止水效果,为同类施工提供了借鉴作用。
关键词:武汉燃气管道;非开挖顶管;高含水量软土层;水平定向钻孔;静压注浆;止水
中图分类号:TU447文献标识码:A
引言累计设计注浆孔9个,如图1所示。
高含水量的淤泥质粉质黏土层,因其含水率高、强度低,
[1]
无自稳性,呈流塑状等特点,在人工顶管施工中极易发生
涌泥,渗水、地面沉陷等灾害性事故,是人工顶管施工中的
难题。
常用的垂直注浆地层加固技术,常因地下管线密集或地
处交通要道不能占道架设钻机等原因无法施工,而传统的顶
管竖井内水平注浆,因无法控制长距离水平钻孔方向,钻孔
偏斜有打穿临近管线的风险。
在武汉燃气管道革新大道顶管暗挖施工中,遇高含水量
的淤泥质粉质黏土层,施工中创造性采用水平导向静压注浆
技术对软土层进行预先加固和止水,使人工顶管施工得以顺
利完成。
1水平导向静压注浆工法概述
图1注浆孔布设及浆液扩散示意图
应用于顶管施工的地质改良中,水平钻孔静压注浆地质
3.2注浆参数设置
改良工法,区别于垂直打孔注浆,注浆孔呈水平状态,能够
设计注浆压力0.3-0.5Mpa,注浆扩散半径0.4m,注浆
直接在需要改良的地层深度内注浆而不破坏上层路面及管
咬合间距0.2m,注浆速度5~30L/min。
线。因此其工法核心为在顶管顶进工作坑内钻取水平注浆孔,[2]
注浆量计算
通过在钻头前端安装的探棒将钻进数据实时传输到操作台
Q=hna(1+β)πR²=50×0.597×0.7×(1+0.17)×3.14
的显示屏上,作业人员根据显示屏数据可对钻孔上下、左右
×0.4²=7.01m³
角度进行调整,从而确保钻孔精度,有效规避周围管线。注
Q为单孔设计注浆量;R为浆液扩散半径,取0.4m;h
浆孔打设完成后,从钻孔末端的顶管接收坑中拉入制作好的
为注浆长度,取50m;n为地层孔隙率,查表1,经换算为
注浆管,封堵注浆孔两端,以约0.5MPa的注浆压力,将拌
0.597;α为注浆孔隙充填率,取0.4;β为浆液损失率,取
制好的浆液压入软弱土层,软弱土体与浆液固结后,强度和
0.17。
自稳性得到提高,同时,土层中的渗水通道被封闭,起到止4施工技术
水效果。
4.1布孔及开孔
2工程概况孔位布设严格按照设计布孔图进行孔位标示,中心误差
武汉革新大道燃气管线工程,设计采用DN1200水泥套