固結(jié)灌漿法在松散地基加固處理中的應(yīng)用

李慧軍

固結(jié)灌漿技術(shù)廣泛應(yīng)用于抗?jié)B、加固工程中，技術(shù)相對(duì)成熟，但由于灌漿過(guò)程控制管理不到位，容易造成灌漿工程失敗，本文以某瓦斯抽放站地基加固工程為例對(duì)固結(jié)灌漿技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。

1 工程概況

某瓦斯抽放站占地面積約7700 m2，因受場(chǎng)地限制，瓦斯抽放站布置于矸石回填區(qū)上，為防止地表水及地下水對(duì)抽放站地基的沖蝕破壞，提高地基承載力及穩(wěn)定性，保證抽放站的整體安全性，采用固結(jié)灌漿法對(duì)該松散地基進(jìn)行加固處理。

2 工程地質(zhì)條件

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及開(kāi)挖裸露情況可知:

1)瓦斯抽放站站場(chǎng)北側(cè)約一半范圍為矸石回填區(qū)，結(jié)構(gòu)松散。2)矸石回填厚度為4 m～17.5 m。

3 設(shè)計(jì)依據(jù)

1)《本工程巖土工程勘察報(bào)告》。

2)GB 50026-893工程測(cè)量規(guī)范。

3)《水工建筑物水泥灌漿技術(shù)規(guī)范》。

4)JGJ 123-2000既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范。

4 工程措施

根據(jù)場(chǎng)地實(shí)際情況、以往同類(lèi)型地基處理措施、甲方地基處理的要求、廠(chǎng)區(qū)邊界條件及有關(guān)技術(shù)規(guī)范，該站場(chǎng)地基采用固結(jié)注漿法進(jìn)行加固處理。其中B-A-I布設(shè)外圍注漿孔，孔間距3 m，距離擋墻2 m，外圍注漿孔向外側(cè)傾斜5°，鉆孔伸入基巖1 m，孔徑130mm;瓦斯泵房等主要建筑外側(cè)1 m位置布置帷幕注漿孔，孔間距2 m，鉆孔伸入基巖1 m，孔徑130mm;場(chǎng)區(qū)內(nèi)其他區(qū)域布設(shè)注漿孔，孔間距3 m，梅花形布置，鉆孔伸入基巖1 m，孔徑130mm。

漿液采用水∶水泥∶粉煤灰 =2∶1∶0.5，2∶1∶1，2∶0.8∶1.2 的水泥粉煤灰漿液和水∶水泥 =0.5∶1，0.8∶1，1∶1，2∶1，3∶1 的純水泥漿液;水泥選用32.5復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C32.5)，粉煤灰選用陽(yáng)城電廠(chǎng)排出的原狀灰，注漿漿液的濃度應(yīng)由稀到濃，逐級(jí)變換。

5 施工技術(shù)要求

5.1 施工總體部署

1)正式施工前，進(jìn)行注漿實(shí)驗(yàn)，布設(shè)試驗(yàn)孔4個(gè)，間距3 m，梅花形布設(shè)，施工結(jié)束3 d后對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行鉆進(jìn)取芯檢驗(yàn)，并根據(jù)檢驗(yàn)情況對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

2)開(kāi)工后，先施工帷幕注漿孔，并注漿，分三序施工。

3)帷幕施工結(jié)束后開(kāi)始施工注漿孔，分二序施工，并由外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行。

4)施工過(guò)程中必須指派專(zhuān)人對(duì)站場(chǎng)及周邊巡視，以防漿液漏失。

5)各項(xiàng)工程必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，遵循相應(yīng)的施工規(guī)范，確保施工質(zhì)量，施工后按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工程驗(yàn)收。

5.2 注漿鉆孔施工

1)工藝流程:注漿孔鉆鑿→注漿管制安→孔口封堵。

2)鉆孔采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)或漿液循環(huán)鉆進(jìn)。

3)帷幕注漿鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于10cm，因故變更孔位時(shí)，應(yīng)征得設(shè)計(jì)同意。實(shí)際孔位應(yīng)有記錄，孔深應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

4)鉆注漿孔時(shí)應(yīng)對(duì)巖層、巖性及孔內(nèi)各種情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。

5)鉆孔遇有洞穴、塌孔或掉塊難以鉆進(jìn)時(shí)，可先進(jìn)行注漿處理，而后繼續(xù)鉆進(jìn)。發(fā)現(xiàn)集中漏水，應(yīng)查明漏水部位、漏水量和漏水原因，經(jīng)處理后，再行鉆進(jìn)。

6)鉆進(jìn)結(jié)束等待注漿或注漿結(jié)束等待鉆進(jìn)時(shí)，孔口均應(yīng)堵蓋，妥加保護(hù)。

7)鉆進(jìn)結(jié)束根據(jù)孔內(nèi)情況，下入注漿管，注漿管外露1 m，若塌孔嚴(yán)重注漿管無(wú)法下入，可通過(guò)鉆桿直接灌注。

5.3 注漿施工

1)工藝流程:管路連接→制漿→注漿。

2)注漿所采用的水泥必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得使用受潮結(jié)塊的水泥。

3)注漿用水應(yīng)符合拌制水工混凝土用水的要求。

4)若現(xiàn)場(chǎng)單個(gè)鉆孔注漿量大，且注漿時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)可采用間歇式注漿或加入一定量的水玻璃或投砂。

5)漿液必須攪拌均勻并測(cè)定漿液密度。

6)漿液的攪拌時(shí)間，使用普通攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)不少于3 min;使用高速攪拌機(jī)時(shí)，宜不少于30 s。漿液在使用前應(yīng)過(guò)篩，自制備至用完的時(shí)間宜小于4 h。

7)攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類(lèi)型和注漿泵的排量相適應(yīng)，并應(yīng)能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。

8)注漿泵性能應(yīng)與漿液類(lèi)型、濃度相適應(yīng)，容許工作壓力應(yīng)大于最大注漿壓力的1.5倍，并應(yīng)有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。

9)注漿管路應(yīng)保證漿液流動(dòng)暢通，并應(yīng)能承受1.5倍的注漿壓力。

10)灌注漿液應(yīng)采用多缸柱塞式注漿泵。

11)當(dāng)注漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時(shí)，或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變水灰比。

12)當(dāng)某一比級(jí)漿液的注入量已達(dá)2000 L以上或灌注時(shí)間已達(dá)1 h，而注漿壓力和注入率均無(wú)改變或改變不顯著時(shí)，應(yīng)該濃一級(jí)。

13)當(dāng)注入率大于200 L/min時(shí)，可根據(jù)具體情況越級(jí)變濃。

14)注漿過(guò)程中，注漿壓力或注入率突然改變或改變較大時(shí)，應(yīng)立即查明原因，采取投砂、水玻璃等相應(yīng)的措施處理。

15)注漿壓力在0.5 MPa以上，且注入率不大于50 L/min時(shí)，繼續(xù)灌注15 min，注漿可以結(jié)束。

16)在灌注時(shí)，若發(fā)現(xiàn)地面或其他部位意外冒漿可結(jié)束注漿。

6 施工中注漿遇到的問(wèn)題及解決方法

1)中斷處理。由于停電、機(jī)械故障、器材等問(wèn)題出現(xiàn)被迫中斷注漿的情況，應(yīng)盡快恢復(fù)注漿?；謴?fù)時(shí)應(yīng)從稀漿開(kāi)始，如果吸漿率與中斷前接近，則可盡快恢復(fù)到中斷前的稠度，否則應(yīng)逐級(jí)變漿。若恢復(fù)后的吸漿率減少很多，則短時(shí)間內(nèi)即告結(jié)束，說(shuō)明裂隙口因中斷被堵，應(yīng)起出栓塞進(jìn)行掃孔，沖洗后再注。

2)串漿處理。采取漿液加濃、降壓、限流灌注，當(dāng)吸漿率下降時(shí)，逐步提高注漿壓力，被串孔則需掃孔后方可注漿。

3)冒漿處理。在注漿過(guò)程中發(fā)生表面冒漿時(shí)，輕微者，可以稍停灌漿，讓其自行凝固堵漏，嚴(yán)重者應(yīng)先行實(shí)行堵漏措施，無(wú)效，可采用越級(jí)變濃漿液，降低壓力，中斷間歇等辦法。

4)特大吃漿量的解決方法。由于施工現(xiàn)場(chǎng)中場(chǎng)地均為回填矸石，在注漿過(guò)程中，大都可在1 h～3 h之內(nèi)灌注結(jié)束，然而有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)大量吃漿不止，長(zhǎng)時(shí)間灌不結(jié)束的情況。其原因大多不是因空隙體積太大沒(méi)有灌滿(mǎn)，而是因?yàn)樘厥饨Y(jié)構(gòu)條件促使?jié){液從附近地表冒出，或始終沿著某一固定的通道從或明或暗的地方流失了。對(duì)此，我們采取以下方法進(jìn)行處理:進(jìn)一步降低灌注壓力，限制吸漿率不超過(guò)5 L/min，以減少漿液在縫隙里的流動(dòng)速度，促使盡快沉積;在最稠的水泥漿中摻入速凝劑，如水玻璃、氟化鈣、粉煤灰等，促使盡快凝結(jié);灌注更稠的水泥砂漿;間歇注漿，以促使?jié){液在靜止?fàn)顟B(tài)下沉積，將通道堵住。每次間歇前應(yīng)灌入的材料數(shù)量和停歇時(shí)間，視地質(zhì)條件、灌漿目的等確定，一般可按每次灌入200 kg/m～500 kg/m，以停歇2 h～8 h掌握。這種特殊情況的灌漿，結(jié)束時(shí)不必強(qiáng)迫達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，但如能達(dá)到則必須達(dá)到。若到此壓力時(shí)就發(fā)生冒漿或大量吃漿的，可在較低的壓力下結(jié)束。但凡在低壓結(jié)束的，待凝一段時(shí)間以后，應(yīng)再將孔掃開(kāi)復(fù)灌一次，在復(fù)灌中爭(zhēng)取達(dá)到設(shè)計(jì)壓力。對(duì)于特大漏水通道采用直接充填細(xì)骨料的方法。

7 結(jié)語(yǔ)

1)由于固結(jié)灌漿屬隱蔽工程，實(shí)際的充填與灌注效果要在施工后進(jìn)行檢測(cè)確定，灌漿過(guò)程中需根據(jù)吸漿量、泵壓來(lái)判斷實(shí)時(shí)的充填效果，對(duì)工藝作實(shí)時(shí)調(diào)整，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的灌注效果。

2)工程實(shí)踐證明，所選擇的固結(jié)灌漿是合理可行的，效果是明顯的;本地基在固結(jié)灌漿結(jié)束后進(jìn)行了地基承載力試驗(yàn)、鉆孔取芯及芯樣試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

［1］ SL 62-94，水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ 楊月林.水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)［M］.武漢:長(zhǎng)江出版社，2004.

［3］ 張景秀.灌漿法的正用與新規(guī)范構(gòu)思［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2006.

［4］ 郭 焱.淺談壓密注漿技術(shù)在地基加固中的應(yīng)用［J］.山西 建筑，2010，36(24):104-105.