固結灌漿法在松散地基加固處理中的應用

李慧軍

固結灌漿技術廣泛應用于抗滲、加固工程中，技術相對成熟，但由于灌漿過程控制管理不到位，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固結灌漿技術進行總結。

1 工程概況

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

2 工程地質條件

依據現場踏勘及開挖裸露情況可知:

1)瓦斯抽放站站場北側約一半范圍為矸石回填區，結構松散。2)矸石回填厚度為4 m～17.5 m。

3 設計依據

1)《本工程巖土工程勘察報告》。

2)GB 50026-893工程測量規范。

3)《水工建筑物水泥灌漿技術規范》。

4)JGJ 123-2000既有建筑地基基礎加固技術規范。

4 工程措施

根據場地實際情況、以往同類型地基處理措施、甲方地基處理的要求、廠區邊界條件及有關技術規范，該站場地基采用固結注漿法進行加固處理。其中B-A-I布設外圍注漿孔，孔間距3 m，距離擋墻2 m，外圍注漿孔向外側傾斜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;場區內其他區域布設注漿孔，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復合硅酸鹽水泥(P.C32.5)，粉煤灰選用陽城電廠排出的原狀灰，注漿漿液的濃度應由稀到濃，逐級變換。

5 施工技術要求

5.1 施工總體部署

1)正式施工前，進行注漿實驗，布設試驗孔4個，間距3 m，梅花形布設，施工結束3 d后對實驗區域進行鉆進取芯檢驗，并根據檢驗情況對注漿參數進行調整。

2)開工后，先施工帷幕注漿孔，并注漿，分三序施工。

3)帷幕施工結束后開始施工注漿孔，分二序施工，并由外側向內側進行。

4)施工過程中必須指派專人對站場及周邊巡視，以防漿液漏失。

5)各項工程必須嚴格按設計要求施工，遵循相應的施工規范，確保施工質量，施工后按規范及設計要求進行工程驗收。

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)鉆孔采用沖擊回轉鉆進或漿液循環鉆進。

3)帷幕注漿鉆孔位置與設計位置的偏差不得大于10cm，因故變更孔位時，應征得設計同意。實際孔位應有記錄，孔深應符合設計規定。

4)鉆注漿孔時應對巖層、巖性及孔內各種情況進行詳細記錄。

5)鉆孔遇有洞穴、塌孔或掉塊難以鉆進時，可先進行注漿處理，而后繼續鉆進。發現集中漏水，應查明漏水部位、漏水量和漏水原因，經處理后，再行鉆進。

6)鉆進結束等待注漿或注漿結束等待鉆進時，孔口均應堵蓋，妥加保護。

7)鉆進結束根據孔內情況，下入注漿管，注漿管外露1 m，若塌孔嚴重注漿管無法下入，可通過鉆桿直接灌注。

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量標準，不得使用受潮結塊的水泥。

3)注漿用水應符合拌制水工混凝土用水的要求。

4)若現場單個鉆孔注漿量大，且注漿時間較長時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定漿液密度。

6)漿液的攪拌時間，使用普通攪拌機時，應不少于3 min;使用高速攪拌機時，宜不少于30 s。漿液在使用前應過篩，自制備至用完的時間宜小于4 h。

7)攪拌機的轉速和拌和能力應分別與所攪拌漿液類型和注漿泵的排量相適應，并應能保證均勻、連續地拌制漿液。

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

9)注漿管路應保證漿液流動暢通，并應能承受1.5倍的注漿壓力。

10)灌注漿液應采用多缸柱塞式注漿泵。

11)當注漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率不變而壓力持續升高時，不得改變水灰比。

12)當某一比級漿液的注入量已達2000 L以上或灌注時間已達1 h，而注漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應該濃一級。

13)當注入率大于200 L/min時，可根據具體情況越級變濃。

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

15)注漿壓力在0.5 MPa以上，且注入率不大于50 L/min時，繼續灌注15 min，注漿可以結束。

16)在灌注時，若發現地面或其他部位意外冒漿可結束注漿。

6 施工中注漿遇到的問題及解決方法

1)中斷處理。由于停電、機械故障、器材等問題出現被迫中斷注漿的情況，應盡快恢復注漿?；謴蜁r應從稀漿開始，如果吸漿率與中斷前接近，則可盡快恢復到中斷前的稠度，否則應逐級變漿。若恢復后的吸漿率減少很多，則短時間內即告結束，說明裂隙口因中斷被堵，應起出栓塞進行掃孔，沖洗后再注。

2)串漿處理。采取漿液加濃、降壓、限流灌注，當吸漿率下降時，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。在注漿過程中發生表面冒漿時，輕微者，可以稍停灌漿，讓其自行凝固堵漏，嚴重者應先行實行堵漏措施，無效，可采用越級變濃漿液，降低壓力，中斷間歇等辦法。

4)特大吃漿量的解決方法。由于施工現場中場地均為回填矸石，在注漿過程中，大都可在1 h～3 h之內灌注結束，然而有時候會出現大量吃漿不止，長時間灌不結束的情況。其原因大多不是因空隙體積太大沒有灌滿，而是因為特殊結構條件促使漿液從附近地表冒出，或始終沿著某一固定的通道從或明或暗的地方流失了。對此，我們采取以下方法進行處理:進一步降低灌注壓力，限制吸漿率不超過5 L/min，以減少漿液在縫隙里的流動速度，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;灌注更稠的水泥砂漿;間歇注漿，以促使漿液在靜止狀態下沉積，將通道堵住。每次間歇前應灌入的材料數量和停歇時間，視地質條件、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，結束時不必強迫達到設計壓力，但如能達到則必須達到。若到此壓力時就發生冒漿或大量吃漿的，可在較低的壓力下結束。但凡在低壓結束的，待凝一段時間以后，應再將孔掃開復灌一次，在復灌中爭取達到設計壓力。對于特大漏水通道采用直接充填細骨料的方法。

7 結語

1)由于固結灌漿屬隱蔽工程，實際的充填與灌注效果要在施工后進行檢測確定，灌漿過程中需根據吸漿量、泵壓來判斷實時的充填效果，對工藝作實時調整，以達到設計要求的灌注效果。

2)工程實踐證明，所選擇的固結灌漿是合理可行的，效果是明顯的;本地基在固結灌漿結束后進行了地基承載力試驗、鉆孔取芯及芯樣試驗，試驗結果均滿足設計要求。

［1］ SL 62-94，水工建筑物水泥灌漿施工技術規范［S］.

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

［3］ 張景秀.灌漿法的正用與新規范構思［M］.北京:中國水利水電出版社，2006.

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