厦门翔安海底隧道富水砂层注浆试验(5)

海底隧道,施工,防水,地下工程,风险

第26卷 增2 陈铁林，等. 厦门翔安海底隧道富水砂层注桨试验 3715

(a) 注浆前

(b) 注浆后

图7 砂层芯样 Fig.7 Cores of sand layer

图8 劈裂浆脉 Fig.8 Splitting vein slurry

单位吸水量ω= 18 L/(min·m·m)，注浆后地层的单位吸水量ω=0.39 L/(min·m·m)，单位吸水量定义为

ω=

Q

LHt

(1)式中：Q为地层总吸水量(L)；L为压水试验段长(m)；H为压水压力，指水头(m)；t为试验时间(min)。从试验结果可以看出，注浆后砂层的透水性大大降低。

2.5 试验中存在的问题

(1) 强度较低。注浆结束以后，采用钻孔取芯的方式检验注浆效果，与同类淡水砂层相比注浆加固体的强度较低。在本砂层中进行的高压旋喷桩试验也有相同的结论，取出的芯样强度较低。

(2) 扩散范围较大。注浆过程中的大部分时间

P-Q-t曲线为II型曲线，虽然注浆量很大，单孔平均为12.9 m3

，总注浆量为90.3 m3

，但注浆压力长时间不上升，因而在此环境下浆液的流动性较强。钻孔取芯也表明名浆液的范围较大。

(3) 扩散不均匀。取芯钻孔较为密集，通过对比相邻钻孔芯样(相距50 cm)，可以发现浆液的不均匀扩散现象较为严重，这不仅与砂层中富水有关，和海水的影响也有很大的关系。

为了解存在以上问题的具体原因，针对注浆材料在海水中的强度特性进行了试验。试验分为两组，第一组试验浆液在淡水中养护，第二组试验浆液在海水中养护，分别测定1，4，7，28，90，180，

240 d浆液的抗压强度。试验结果见图9。 5

a4PM/ 度3强 液2浆 1 00

40

80

120

160200240

时间/d

图9 浆液强度随时间变化曲线

Fig.9 Relationship curves between strength of grouting

slurry and time

淡水中养护的浆液，初期(0～7 d)强度上升较快，28 d以后强度基本保持不变。海水中养护的浆液强度上升一直都很缓慢，90 d左右达到最大值，在此以后强度下降，也表明了浆液在海水的耐久性很差。定义强度损失系数为

D=1 σd (2)

式中：σd为海水中养护浆液的强度，σ为淡水中养护浆液的强度。

图10为强度损失系数随时间变化曲线。4～7 d的强度损失系数最大，达到0.65。在此以后逐渐下降，到90 d时强度损失系数降到0.10，随后又逐渐增大。

0.6

D数0.5 系失0.4 损度0.3强0.2

0.10.0

40

80

120160200

240

时间

/d

图10 强度损失系数随时间的变化曲线

Fig.10 Relationship curve between strength deterioration

and time

注浆理论的研究对象，主要是浆液在被注载体中流动时所经历的2个过程：物理化学过程和流体