壓密注漿在既有建構(gòu)筑物填土地基處理中的應(yīng)用實(shí)踐

文/謝振樺 中國地質(zhì)工程集團(tuán)有限公司 北京 100190

目前，在當(dāng)下既有建筑填土地基處理過程中，會(huì)經(jīng)常遇到軟弱地基問題，若是不對(duì)這類地基進(jìn)行妥善的處理，則必定會(huì)影響既有建筑的穩(wěn)定性以及整體施工質(zhì)量。所以，相關(guān)施工單位一定要重視壓密注漿技術(shù)的合理運(yùn)用，其是當(dāng)前既有建構(gòu)筑物地基處理方法中最為重要的技術(shù)手段，深受行業(yè)人士的認(rèn)可和信賴。因此，對(duì)該技術(shù)在既有建構(gòu)筑物填土地基處理中的應(yīng)用重要性進(jìn)行深入的分析，很有必要。

1、工程案例

某變電站位處由多個(gè)剝蝕丘陵的山包和山間洼地所組成的低山丘陵地區(qū)，該地區(qū)的地勢起伏十分明顯。根據(jù)工程施工設(shè)計(jì)要求，預(yù)計(jì)對(duì)變電站內(nèi)的35 kV開關(guān)室地段進(jìn)行填土地基處理，填土厚度可以按照6.00-10m的施工標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，且所選擇的填土土質(zhì)是以含卵礫石的粉質(zhì)黏土為主。因?yàn)檎螀^(qū)域在變電站建設(shè)施工完畢且運(yùn)行使用數(shù)月后，發(fā)現(xiàn)開關(guān)室內(nèi)的設(shè)備基礎(chǔ)出現(xiàn)了一定的傾斜問題和斜向裂縫問題，而室內(nèi)地面也發(fā)生了不同程度的沉降問題。因此經(jīng)過有關(guān)人員對(duì)現(xiàn)場己有建構(gòu)筑物的特點(diǎn)、地質(zhì)情況及施工條件等因素的全面分析后，考慮采用壓密注漿技術(shù)來對(duì)該地段的填土地基進(jìn)行加固處理。

2、技術(shù)應(yīng)用

2.1 加固機(jī)理分析

壓密注漿技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，其加固機(jī)理主要是利用高壓力設(shè)備，將所灌入的大濃度水泥漿或化學(xué)漿液，均勻的填充到填土地基中，以便使其整體土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及負(fù)荷承載壓力等得到進(jìn)一步的提升。從表現(xiàn)形式來看，該技術(shù)的加固形式主要分為三種形式，即：滲透灌漿加固形式、劈裂灌漿加固形式和擠密灌漿加固形式。

整個(gè)加固施工順序如下：首先，注漿順序。即先將預(yù)先拌制好的漿液充填到較大的土體空隙中，然后再通過外壓力的施加使其滲入到深層土體孔隙中，使其與土體內(nèi)部形成一個(gè)新的、完整的網(wǎng)格狀骨架結(jié)構(gòu)，這樣就能夠很好的應(yīng)對(duì)因土層孔隙內(nèi)的水壓力過大，而給地基填土結(jié)構(gòu)所造成的擠壓破壞問題以及剪切裂隙問題的產(chǎn)生。其次，漿液凝固順序，在這一環(huán)節(jié)中，由于漿液會(huì)占據(jù)土體大部分空間，所以土層深處的孔隙也會(huì)被漿液滲透到，這樣就會(huì)與土體充分融為一體，形成漿脈復(fù)合地基。另外，注漿區(qū)域周圍的土質(zhì)也會(huì)發(fā)生較大的變化，形成大的塑性變形帶。相對(duì)而言，離注漿區(qū)域較遠(yuǎn)的土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變化卻是少之又少，只是偶爾發(fā)生彈性變形現(xiàn)象。

通過上述工序的有效完成后，原有的地基填土密度就會(huì)大大提升，并且那些松散的顆粒也會(huì)固結(jié)成一個(gè)完整的整體，這樣就能夠很好的控制地基土不均勻沉降問題，從而切實(shí)的提升填土地基的承載力和防滲性能，使其滿足變電站的長期穩(wěn)定運(yùn)行需求。

2.2 加固要點(diǎn)分析

首先，要結(jié)合既有建筑填土地基的特點(diǎn)，合理選擇加固工藝，以確保該工藝能夠達(dá)到理想的加固效果；其次，要按照相應(yīng)的規(guī)范要求，科學(xué)布置注漿孔網(wǎng)格狀，盡量使其網(wǎng)格間距保持在1.2m范圍內(nèi)；再次，要按照合理的配合比對(duì)灰漿進(jìn)行級(jí)配，且要控制好其水灰比比例，不得低于0.6；第四，按照隔孔跳注的方式來進(jìn)行水泥注漿，即先外圍后中間進(jìn)行澆筑，然后還要對(duì)注漿孔進(jìn)行充分的補(bǔ)全；第五，注漿壓力必須控制到0.25-0.35 MPa范圍內(nèi)；第六，嚴(yán)格控制灰漿灌注速度，使其保持在15 - 25 L/min之間，且每3-5 min之間，要提升一次注漿管，這樣邊注邊提，就可以大大提升土體密度，使其達(dá)到填土地基的穩(wěn)固標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 加固效果分析

在壓密注漿施工完成28d后，相關(guān)工作人員必須對(duì)加固后的地基進(jìn)行鉆孔取芯觀察，以便看其注漿效果是否達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。通常，水泥漿在注入地下土體孔隙后，會(huì)呈不規(guī)則的脈狀或網(wǎng)狀，并與破碎的填土有機(jī)結(jié)合在一起。勘察人員利用重型動(dòng)力觸探設(shè)備對(duì)處理后的填土進(jìn)行檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備探頭擊打次數(shù)均大于2擊，根據(jù)相關(guān)載荷試驗(yàn)結(jié)果可以得知，灌漿處理后的填土壓縮性較以往土體性能下降很多，當(dāng)其壓縮模量達(dá)到5.0-8.0 MPa之間時(shí)，土體強(qiáng)度會(huì)有著明顯的提升，且地基承載力也與標(biāo)準(zhǔn)值相吻合達(dá)，這足以證明壓密注漿技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)于既有建筑填土地基土質(zhì)條件的改善而言，有著很大的促進(jìn)作用。

3、處理效果及優(yōu)化建議分析

3.1 本工程在對(duì)35 kV開關(guān)室地段進(jìn)行填土地基處理時(shí)，采用了壓密注漿技術(shù)，從表1的處理效果可以得知，該注漿法能夠大大修復(fù)大孔隙的未固結(jié)填土，使其整體應(yīng)用性能得到很大程度的提升。另外，該技術(shù)的加固效果十分顯著，工藝操作也是極為簡單，且施工占地面積較小，處理周期和處理成本也是能夠符合相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。所以值得對(duì)壓密注漿技術(shù)做進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。

?

3.2 基于該35 kV開關(guān)室原有填土結(jié)構(gòu)的特征，所以，從注漿機(jī)理的角度出發(fā)，在運(yùn)用壓密注漿技術(shù)時(shí)，就要按照滲透注漿形式和擠密注漿形式來進(jìn)行具體施工，并將劈裂注漿形式作為輔助處理工藝，這樣才能徹底消散土體孔隙內(nèi)的水壓力，使該區(qū)域斷的地基強(qiáng)度和固結(jié)穩(wěn)定性得到相應(yīng)的提升。

3.3 在注漿加固處理過程中，地表土?xí)l(fā)生一定的抬升變化，但卻不會(huì)影響到己有基礎(chǔ)和承臺(tái)的正常作用，并且對(duì)后續(xù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工工作也不會(huì)造成任何困擾。基于此，開關(guān)室地基注漿壓力就要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，盡可能采用間歇性重復(fù)注漿的方式來進(jìn)行，并嚴(yán)格控制漿液流量，這樣才能便于漿液與加固土體的充分融合，規(guī)避場地局部抬升過大的現(xiàn)象發(fā)生。

結(jié)語：

綜上所述，通過對(duì)本工程案例的分析，可以得知，壓密注漿技術(shù)的有效運(yùn)用十分可行，其不僅可以大大提升填土的加固效果，保證地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，而且技術(shù)操作工序也是十分簡便，易于施工人員的全面掌握，所以，在當(dāng)下建筑地基處理工作中，值得對(duì)該技術(shù)進(jìn)行更廣泛的推廣和應(yīng)用。