基樁周邊雙環塞灌漿工法地盤改良

水泥懸濁液低壓灌漿地盤改良技術

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1. 工程背景

某全套管基樁施工工程開挖面下方為礫石層、砂層及局部黏土層，部分樁體周邊疑似產生地層擾動坍塌現象。為避免基樁允許承載力不足及結構物不均勻沉陷，施工單位特委託專業廠商擬定基樁周邊地盤改良灌漿方案，以提高原基樁周圍地盤強度，並於審核通過後交付執行。

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2. 解決方案

本工程採用3.0m直徑大口徑基樁與地中壁合併設計，基樁位於地中壁交會處。因為地中壁與基樁均已完成，考慮地層特性、地中結構物布置、灌漿時不造成地中壁及樁體損傷、有效提升受擾動地盤強度等因素，訂定執行原則如下：

(1)採用低壓灌漿進行地盤改良

(2)使用雙環塞灌漿工法多次灌漿滲透方式，充分填充地層孔隙

(3)使用水泥懸濁液灌漿，有效提升地盤強度

(4)緊鄰基樁的地中壁上方空打回填區局部地盤改良。

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3. 施工設計

本次地盤改良主要目的為利用雙環塞灌漿工法以低壓灌漿方式，使漿水泥漿充分填充受擾動顆粒性土壤孔隙，提升土壤凝聚力及摩擦角，有效地盤改良範圍不小於樁身外2.0m範圍。為配合工程特性及需求，進行施工設計如下：

(1)採用雙排交錯灌漿孔布置，設計漿液滲透範圍樁體外3.0m，有效滲透範圍樁體外2.0m以上

(2)地盤改良最低注入率25%

(3)採用間距33.3cm雙環塞導管(Sleeve pipe)

(4)採用跳階、跳孔方式灌注，以達到地盤改良均勻效果

(5)以水灰比(W/C)0.8~2.0之間的水泥懸濁液作為灌漿材料

(6)灌漿壓力介於P＝灌注初始壓力+50~200kPa。

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4. 施工過程

因為鑽孔範圍涵蓋2層礫石層，施工時使用衝擊式鑽機(鑽堡)進行鑽孔作業，作業過程順利。為了讓水泥懸濁液能夠盡量均勻化，俾使漿液順利滲透進地層孔隙，本工程採用轉速高達1800rpm的渦輪攪拌機進行懸濁液拌合，並搭配6~14L/min的灌漿速率及自動化流量、壓力管理系統，即時調控灌漿進程參數，以達到最佳地盤改良效果。

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5. 執行成果

本工程地盤改良採用具有逆止閥的雙環塞灌漿工法施作，使得硬化時間12小時以上的水泥懸濁液可藉由續壓作用在單階灌漿後持續滲入地層孔隙，配合跳階灌漿重疊作用，達到地盤改良均勻效果。經過地盤改良後，工程按照既定進度執行至結構物完成，過程中持續執行周邊地表沉陷監測及結構物變形監測，所有結果均於安全範圍以內，圓滿達成雙環塞灌漿工法用於基樁周邊地盤改良工作。

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