无压力注浆隔水地基处理施工技术

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-2525

作者简介：李州平（1975—），男，本科，高级工程师，研究方向为工程管理。

摘  要：结合工程实际，介绍了一种通过无压力注浆进行基坑隔水的一种地基处理施工方法。通过孔位设计，无压力注浆隔水的方式，对施工场地进行地基处理，将地下水隔离，可实现地下工程无水施工；止水后经水压实验，基坑底部达到隔水层要求的，按照设计规范可以取消抗浮设计措施。在实际工作中，对无压力注浆在基坑隔水施工中的应用进行了尝试，通过注浆孔位置设计和注浆顺序，将水位较高的地下水区域从透水能力强的部位引至透水能力弱的部位，并形成隔水层达到降水的目的。并研究了基坑使用无压力注浆隔水降水的可行性。

关键词：无压力注浆隔水 基坑工程 隔水效果 施工效率 成本优势 环境影响

中图分类号：TU47

1   工程概况

地下水对建筑物场地有不良地质作用，如水位变化、腐蚀性和渗流破坏等。这些作用影响工程的稳定性、施工和使用。

基坑开挖时，场地内有大量积水，常用的降水方法，如止水帷幕、集水明排、轻型井点、喷射井点、电渗井点及管井等。基坑降水会使周边土体固结和地面沉降，导致周边建筑物不均匀沉降、管线变形和路面开裂等情况。

笔者公司承建的项目位于都安瑶族自治县，喀斯特地貌，地下溶洞和地下水丰富，桩基和锚索施工难度大。该工程地基处理方式是用无压力灌注水泥浆止水，实现无水施工，不受地下水干扰，不影响基坑和周边。

技术原理及功能特点

技术原理

该施工方法用孔位设计和无压力注浆隔水的方式，处理地基，隔离地下水，实现地下工程无水施工；止水后经水压实验，基坑底部达到隔水层要求，可取消抗浮设计措施。

分析地质勘察报告，结合地质特点、地下水情况和施工需求，设计和布置孔位。

用地质钻机引孔，深度按地下水和地质确定。

埋设PVC管，引出施工面高于水头。

用PVC保护管外套注浆管，引出施工面高于水头，防止地下水涌入基坑。

用P·O42.5水泥注浆，第一次注浆配合比为1∶1，第二次注浆配合比为2∶1，注浆压力只需把水泥浆注入即可。

观察孔口是否渗水漏水，确定是否补浆。

技术特点

止水效果好，注浆处理后，地下工程可无水施工，保证桩基础、抗浮锚杆的质量。

加快工程实体施工速度，注浆处理后，无须降水排水，经济效益明显。

对周边环境影响小，适用于建筑密集的地区[1]。

成本优势明显，可取消抗浮设计措施，节约造价。

施工难度小，无须高压注浆。

适用范围

本工法适用于地下水位高，周边建筑、道路、管线等复杂的地区止水施工。

施工工艺流程及操作要点

工艺流程

施工准备→注浆孔布置→注浆孔钻孔→埋设PVC管→水泥浆制备→连接注浆泵→第一次注浆→第二次注浆→注浆口漏水补浆→验收、场地清理。

操作要点

施工准备

（1）地质情况收集。

获取降水量、降水强度等数据，确定地下水水位和雨季旱季。

（2）熟悉工艺要求。

明确施工工期、质量、安全等方面的要求。

（3）准备施工材料和机型设备。

确保施工的连续性和高效性。

（4）安全措施和防护措施。

确保施工过程中的安全和人员健康。

注浆孔布置

（1）地质勘察和资料分析。

综合分析地质条件，确定注浆孔的位置、数量和深度。主要分析地下水的流向和压力。根据地质勘察资料，初步判断基坑各位置的地下水压力[2]。地下水压力大的部位，地下水向压力小的部位流动。注浆的原则是封堵透水能力强的部位，降低水位高的部位，控制水位低的部位。

（2）注浆孔设置部位。

①止水帷幕周边。

基坑有止水帷幕时，应在水位最高处的止水帷幕边设置2～3个注浆孔。

②基坑底渗水或涌水处。

基坑底有渗水或涌水时，此处水压大或水位高，应进行注浆。

③基底塌陷处。

基底有塌陷处时，应在塌陷部位注浆，截停水流，改善土质，阻止管涌的发展。

④独立基础底部或周边。

采用独立基础时，独立基础底部或周边应设置注浆孔。

（3）注浆孔间距和排列方式。

根据地基情况和注浆效果的要求，确定注浆孔的间距和排列方式，注浆孔的间距应均匀、合理，保证注浆体的连续性和一致性。

（4）注浆孔的深度和直径。

根据地质条件，确定注浆孔的深度和直径。一般注浆孔直径可采用200 mm或250 mm，注浆孔的深度应超过目标注浆层的底部，保证注浆材料能充分渗透和填充目标层[3]。

注浆孔钻孔

（1）钻孔位置标定。

在地基表面标记注浆孔的位置。测量每个注浆孔的坐标和间距，标记孔洞的位置。渗漏水点、已探明的溶洞、基底塌陷处，以实际位置作为注浆孔的位置，塌陷面积大的，增加注浆孔数量，注浆孔间隔为1.0～2.0 m[4]。

（2）钻孔设备布置。

将钻机布置在注浆孔位置，调整钻机，使钻杆垂直于地面。用钢板、枕木、钢管等辅助材料进行固定和支撑。

（3）钻孔开始。

钻孔前，清理孔口周围的杂物和表面土层。钻杆插入孔洞，并通过旋转钻机启动钻进过程。钻进过程中，要控制钻进速度和旋转速度，以避免过快或过慢造成的不良影响。

（4）钻孔深度和取样。

根据设计要求确定钻孔的深度。监测钻孔进展情况，控制钻孔深度。定期取样，了解地层和地下水情况。

（5）钻孔结束。

达到要求的孔深后，停止钻孔进程。将钻杆缓慢提升，同时进行旋转，将钻杆从孔洞中拔出，清理孔洞周围的杂物和剩余土层。监测孔洞的直径、深度和倾斜度等参数。

埋设护筒及PVC管

选用DN25的PVC管作为注浆管，按钻孔深度裁切，用胶带封住底部管口。选用与钻孔直径相同的PVC管作为外套管，壁厚≥11 mm。每个注浆孔用3根DN25的PVC注浆管，长度按注浆孔深度确定。PVC外套管长度按水头高度确定，插入注浆孔后裁切或接长。将钢制护筒埋入孔内，深度为1.5～2 m。将PVC注浆管插入注浆孔内，离孔底约20  cm，并引出施工面高于水头500 mm。用卡扣连接PVC外套管与钢制护筒，并引出施工面高于水头500 mm，引出高度根据水位调整。

用胶带封住PVC管底部管口，防止注浆材料堵塞。密封外套管，防止杂质和水进入注浆管路。

水泥浆制备

用P·O42.5水泥制备水泥浆，第一次注浆配合比为1∶1，第二次注浆配合比为1∶2。检查浆液的稠度、流动性和密度，符合施工要求和规范要求。

连接注浆泵

选用直径适宜的注浆管，确保注浆管能插入PVC管内，并达到埋设深度。连接好注浆管，并密封可靠。撕除顶部封口的胶带，检查注浆管路的通畅性。清除杂质和堵塞物，保证注浆材料流动和注入。

第一次注浆

观察各注浆孔的水位，在外套管与水头同高处钻观察孔，观测水位变化和注浆效果。判断地下水的流动方向，注浆顺序为：止水帷幕旁→水头高→水头低。高水位孔注浆后，周围注浆孔水头升高时，应同时进行注浆[5]。注浆压力只需将水泥浆泵入注浆孔，根据现场情况进行适当调整。观测注浆孔的水位变化和地面裂隙情况，记录注浆的时间、注浆量和注浆效果等数据。

第二次注浆

清理注浆孔和注浆管，按第一次注浆的情况和地基的需要，确定第二次注浆的顺序和压力。从中心向边缘注浆，逐渐加大压力，加固地基和提高隔水效果。调整注浆流速和压力，充分渗透和填充目标层。观测注浆孔的水位变化和地面裂隙情况。记录注浆的时间、注浆量和注浆效果等数据，便于质量评定分析。

观测注浆口是否漏水

注浆施工完成后，进行漏水观测，评估施工质量和隔水效果。

（1）注浆体的稳定性观测。

观测一段时间后，检查注浆体的稳定性。观察注浆体是否有渗漏或裂隙，评估注浆的质量和效果。

（2）水位监测和记录。

监测注浆孔的水位变化。水位稳定，无漏水现象，表明注浆体有较好的隔水效果。

（3）漏水处理和修复。

发现注浆体漏水时，采用补注浆、堵漏等方法进行修复，保证注浆体的隔水效果。

验收、场地清理

按规范和技术要求进行注浆工程的验收。验收内容包括注浆孔的密实程度、注浆效果的合格性、地基的稳定性等。

结语

此方法有技术特点如下：一是提高基础施工效率，无须降水排水，便于地下工程施工；二是对周边环境影响小，不会导致水位下降和地面塌陷，适用于建筑密集的地区；三是经济效益显著，通过水压实验验证，达到隔水层要求，可能取消抗浮设计，降低工程成本。此外，施工难度较小，只需简单的设备配置，无须高压注浆，减轻施工技术难度。因此，本研究的地基处理方法在技术上有成果，实际工程应用中有经济和环境优势。展望未来，这一方法有望在地下工程领域更广泛应用，为相关领域发展提供技术支持。

参考文献

[1] 杨阳. 深基坑开挖和降水诱发邻近建筑物变形研究[D]. 成都：西南石油大学，2020.

[2] 蒋立群. 基于水力层析法融合多源数据刻画含水层非均质特征[D].武汉：中国地质大学，2023.

[3] Hasan Murtaza.A critical review on jet grouting used in ground improvement techniques [J].IOP Conference Series：Earth and Environmental Science，2023（1）：012094.

[4] 孟宪志.多管同步深孔复合注浆堵水技术研究 [J].价值工程，2020（27）：127-129.

[5] 张石民.建筑基坑承压降水井快速封堵施工技术[J].建筑施工，2023（2）：47-49.