地中構造物銜接處預防性止漏灌漿

深埋馬歇爾管雙環塞止水灌漿工法

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1.工程背景

某電纜洞道工程緊鄰已完成的地下超高壓變電站，洞道掘進採用潛盾工法執行。其中一處直井使用連續壁設計，並與變電站共用一片地下空間外牆。施工單位為防止直井開挖期間連續壁與變電站銜接處發生漏水漏砂情形造成危害，特委託專業廠商進行預防性止漏灌漿，以保障工程順利進行。

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2.解決方案

因為直井連續壁底端深達GL-60m，壁體穿越黏土層、粉土層、砂土層、卵礫石及各類互層，地質條件較為複雜。為確保不同時期建構的地下牆體銜接處不會產生嚴重滲漏，解決方案規劃時，依照工程特性制定方案如下：

(1)使用可以重複灌漿的雙環塞工法(Sleeve pipe)進行止水灌漿

(2)灌漿時同需達到填充地層縫隙、擠壓軟弱帶及地層止水等功能；

(3)採用二度灌漿+異常點補漿模式，確保止水效果

(4)靈活調控漿液膠凝時間及出口壓力，使漿液充分涵蓋銜接處周邊地層

(5)採用適用各類地層的大型鑽堡進行鑽孔埋設馬歇爾管。

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3.施工設計

由於本工程鑽孔較深且通過的地層強度及透水性差異性極大，施工設計時許多設定必須由現場工程師依據實際狀況適度調整。相關施工規劃如下：

(1)兩處連續壁銜接處，每處規劃2孔雙環塞灌漿，施灌深度GL.-1m~GL.-61m，改良範圍2.5m(W)×60.0m(H)×1.5m(L)

(2)每孔埋設1支馬歇爾管，逆止閥間距0.33m，採用逆級2度灌漿

(3)地盤改良注入率以複合地層25%估計，分別為第一度10 %CB漿填空及擠壓軟弱帶，第二度15%SSA化學漿滲透或劈裂地層，降低地層透水係數

(4) SSA化學漿採用60分鐘緩凝配比，使漿液可以充分滲入高透水性地層

(5)使用118mm(OD)鑽頭搭配大型鑽堡，以清水排渣方式鑽孔減少擾動

(6)採用灌漿孔間劈距現地透水試驗檢核止水效果，每孔分別進行GL-11m及GL-31m兩處試驗，並以地層透水係數不大於1×10-5cm/sec視為合格。

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4.施工過程

為達到均質地層、降低地層透水係數，但不造成已完成的地下結構外牆及連續壁側向變形等目標，雙環塞灌漿壓力設定為P＝灌注初始壓力+0.5~2.0 kg/cm2，依現場狀況適度調整。

此外，因為卵礫石層鑽孔時可能造成馬歇爾管外封堵材直徑過大，產生不易劈裂情形，封堵材強度需依照地層條件適度調整配比。

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5.執行成果

本工程雖然僅執行4個雙環塞灌注孔，但因為鑽孔較深，垂直度調校、鑽孔排渣、配比調整及雙環塞內管拉放，均需要仰賴累積經驗適當操作，方能達到最佳效果。於4個灌注孔二度灌注完成，並依照過程記錄進行灌漿壓力、流速異常深度補灌後，依照規劃進行現場透水試驗。

試驗成果均符合設計要求，順利達成地中構造物銜接處預防性止漏灌漿工作。

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