淺談壓力灌漿在高回填土區域地基加固處理中的應用

王 磊 周振興 周曉曦

（中冶成都勘察研究總院有限公司，四川 成都 610023）

壓力灌漿作為一種常見的地基加固處理形式，在工程建設領域得到廣泛應用，通過壓力灌漿達到提高地基承載力、防止基礎不均勻沉降等目的。本文通過簡陽市某工業廠房回填土區域壓力灌漿地基加固處理的工程實例，淺談在回填土區域壓力灌漿地基處理的施工要點和質量保證措施。

1 工程概述

1.1 工程概況

簡陽市某工業廠房位于簡陽市簡城鎮，屬四川盆地剝蝕淺丘地貌，微地貌單元為淺丘山丘坡地地貌與淺丘溝谷地貌，場地最高地面高程440.52m，最低地面高程385.33m，場地最大高差55m，場地大多原為農業用地，總體顯西高東低狀況。

該廠房場平標高為406.95m，場平時回填區域采用分層回填、分層強夯處理至場平標高，廠房結構基礎設計為樁基礎，廠房內地坪及設備基礎設計為筏板基礎。在廠房修建的后期（時值雨季）地坪及設備基礎發生不均勻沉降，現場采用鉆探等檢測手段，發現回填層比較松散，局部出現空洞，含水量較高，混凝土底板有脫空情況等，為此，須進行地基加固處理。

1.2 場地工程地質及水文地質條件

1.2.1 場地工程地質條件

（1）人工堆積層（Q4ml）

素填土①1：灰黃色、灰褐色、褐黃色、棕紅色，濕，主要由泥巖、泥質砂巖、砂質泥巖碎塊石及少量粘性土組成，碎塊石風化程度為中風化，碎石粒徑為20～200mm，塊石一般粒徑為200～500mm，個別粒徑達800～1 000mm，系近3個月內場坪新近堆積而成，本次勘察過程中，場地內正進行素填土夯實施工，已夯區域素填土狀態為稍密。場地大面積均有分布，地層厚度0.2～18.7m。

雜填土①2：雜色，松散、濕，該層主要由建筑垃圾、生活垃圾和少量黏性土、泥質砂巖、砂質泥巖碎塊石等組成，建筑垃圾粒徑在20～1 000mm之間，系近年內堆積而成的新近堆積填土。分布于局部場地表層，地層厚度0.4～3.0m。

（2）耕土層（Q4pd）

耕土②：主要為黃褐色、棕紅色、灰黑色，由松散黏性土和大量植物根莖與腐殖物組成，組成物質不均勻，大多呈軟-可塑狀態，空隙度大。場地局部地表分布，層厚在0.5～1.2m之間。

（3）第四系全新統坡洪積層（Q4dl+pl）

粉質黏土③1：灰黃色、灰褐色、褐黃色、棕紅色，濕，可塑狀態，干強度較高，無搖振反應，韌性一般，土質較軟。場地大面積分布，地層厚度0.4～10.8m。

粉質黏土③2：灰黃色、灰褐色、褐黃色，濕-很濕，主體軟塑狀態，干強度較高，無搖振反應，韌性一般，土質軟。分布于場地部分地段，地層厚度 3.3～7.4m。

含有機質粉質黏土③3：灰黃色、灰褐色、灰黑色、黃灰色，濕-很濕，主體呈軟塑狀態，干強度一般，無搖振反應，韌性一般，土質軟。含少量有機質與腐殖物，分布于場地部分地段，地層厚度1.0～5.4m。

（4）侏羅系上統蓬萊鎮組層（J3p）

砂質泥巖④：褐紅色、棕紅色，夾灰白色、綠灰色，以黏土礦物為主，泥質結構，泥質膠結，薄-中厚層狀構造，巖質極軟-較硬，夾泥質砂巖薄層。據其風化程度可分為2個亞層，現分述如下：

強風化砂質泥巖④1：該層節理裂隙發育，巖質極軟，巖芯破碎，主要呈土狀、碎塊、圓餅及少量短柱狀，風化均勻性極差，巖體構造層理不甚清晰，巖體結構被節理、裂隙分割呈碎石狀，碎石用手可以折斷，浸水迅速軟化、崩解，地層厚度2.3～5.9m。

中風化砂質泥巖④2：該層裂隙較發育，巖質較硬，巖芯較完整，錘擊易斷，遇水易軟化，風干后易開裂，主要呈短、長柱狀，RQD值一般在30%～70%之間。巖體構造層理清晰，巖體結構被節理、裂隙分割塊石狀，裂隙中充填少量風化物，錘擊聲較脆，較易擊碎。結構裂隙面平均間距在0.3～0.7m之間，巖體較破碎-較完整，根據巖石的抗壓強度，屬極軟巖，巖體基本質量等級為Ⅴ類。該層分布于絕大部分場地，為場地穩定地基，地層厚度 0.9～11.2m。

1.2.2 場地水文地質條件

該場地內地下水主要為填土層中的孔上層滯水和下覆巖層中的基巖裂隙水。

填土層中上層滯水受地下徑流、大氣降水的補給，排泄方式以地下徑流、蒸發排泄為主。現場實測上層滯水水位2.1～7.2m，絕對標高381.57～399.20m。

基巖裂隙水，主要受鄰區地下水側向補給，主要通過地下徑流向下游透水性巖土體排泄。基巖裂隙水受基巖透水性差異及場地溝谷地形控制影響，各地段富水性不一，無統一的自由水面，埋藏較深，水量主要受裂隙發育程度、連通性及隙面充填特征等因素的控制，總體上埋深越大，水量越大。

1.3 地基加固處理方案選擇

本項目工期緊、任務重，屬于簡陽市工業園區的重點工程。根據常用的靜壓灌漿、高壓旋噴注漿、微型樹根樁、振沖碎石樁等地基處理方式，從技術、質量、造價、工期等各方面進行比較，結合擬建場地工程地質水文、地質調節以及類似工程該法人施工經驗，設計決定采用靜壓注漿方式進行地基加固處理。

2 靜壓注漿地基處理設計

2.1 A型注漿孔

孔徑60mm，孔深11.0～14.0m（以孔底進入原狀土0.5m為宜），孔間距3.0m，正方形布置，灌漿壓力 0.50～1.50MPa。

2.2 B型注漿孔

孔徑60mm，孔深8.0m，孔間距3.0m，正方形布置于A型注漿孔的中間，灌漿壓力1.0～2.0MPa。

2.3 漿液類型

灌注漿液為純水泥漿液，水泥為P·O42.5普通硅酸鹽水泥。

2.4 漿液水灰比及其變換

水灰比采用1∶1、0.8∶1、0.5∶1三個比級，漿液配比變換根據《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（SL 62-2014）執行。

2.5 灌漿結束標準

A型注漿孔：在壓力達到設計最高值，注入率不大于5.0L/min時，繼續灌注30min，灌漿結束。

B型注漿孔：在壓力達到設計最高值，注入率不大于0.5L/min時，繼續灌注30min，灌漿結束。

2.6 灌漿方式

A型注漿孔：純壓式，分兩序，自下而上分段灌漿法。

B型注漿孔：孔口封閉，純壓式，分兩序，一次性灌漿法。

3 靜壓注漿施工及質量保證措施

3.1 施工流程

3.2 施工設備

注漿孔鉆孔采用“MG-30”型頂驅鉆機施工，漿液拌制采用“JW180”型高速攪拌機，注漿采用“3SNS-A”型注漿泵。

3.3 注漿管及其安裝

注漿管采用φ20mmPVC管，注漿管管身開花孔（即射漿小孔），花孔孔徑為8mm，呈梅花形布置，花孔間距為250mm，注漿管底口和射漿孔均用單層透明膠帶密封，同時下設一根回漿管，回漿管與注漿管同規格同型號，管身不開設花孔（見圖1）。

圖1 注漿管安裝

3.4 注漿作業及技術措施

3.4.1 鉆孔作業

（1）施工前先采用水磨鉆開孔（開孔直徑為60mm），鉆穿地坪已澆筑的混凝土層。

（2）混凝土底面以下注漿孔采用“MG-30”型頂驅鉆機施工，施工孔徑為60mm。

3.4.2 注漿管及回漿管安設

注漿管底端距孔底500mm左右，露出地表400mm左右?；貪{管底端以不伸出地坪混凝土底面為宜，露出地表約300mm，然后采用水泥砂漿封堵孔口，必要時水泥砂漿中摻和速凝材料。

3.4.3 灌漿作業

（1）漿液拌制

此次灌漿采用純水泥漿液，水泥選用普通硅酸鹽水泥P·O42.5，其原材料及拌制要求嚴格執行《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（SL 62-2014）及《普通硅酸鹽水泥》（GB 175-2007）。

（2）A型注漿孔注漿

分兩序，采取純壓式，自下而上分段注漿。

（3）B型注漿孔注漿

分兩序，采用孔口封閉法純壓式，一次性灌漿法。

灌漿作業見圖2。

圖2 灌漿作業

4 質量保證措施

（1）鉆進過程中，機組施工人員及現場技術人員要經常檢查鉆桿中心、鉆頭中心、孔點中心是否重合一致，發現傾斜時及時調整糾正，以確?？孜黄詈涂仔甭剩ㄣ@孔垂直偏差）在規定范圍內。

（2）注漿管下設前，底端及花孔均采用透明膠封堵。

（3）各注漿孔的各個注漿段，在注入水泥漿液之前，先注入清水進行簡易鉆孔沖洗，以回漿管返出清水為宜。

（4）各注漿孔（段）注漿作業，待回漿管返出與進漿管同比級的水泥漿時將回漿管彎折，使注漿壓力盡快達到設計值。

（5）注漿作業先進行外圍孔作業，后進行中間部位注漿作業，遵循分序逐步加密的原則進行施工。

（6）B型注漿孔每20m預留一個孔，待周邊注漿孔作業結束后，再進行預留孔的鉆孔注漿作業，亦即加密注漿孔。

（7）加密注漿孔注漿達到結束標準后采取屏漿和閉漿措施。

（8）加密注漿孔注漿作業時設置抬動觀測，根據地面抬動情況，必要時打開回漿管卸壓。

5 施工質量檢測

（1）靜載檢測：施工結束后，隨機選取5個點做了靜載荷試驗，測得復合地基承載力特征值≥150kPa，滿足設計承載力要求。

（2）鉆孔取芯檢測：施工結束后，采用工程地質鉆機鉆孔取芯，根據取芯情況看，水泥結石與巖土塊膠結良好，泥土比較密實，有明顯的擠密效果（見圖3）。

（3）開挖檢測：施工結束后，局部進行開挖檢查，根據開挖情況看，巖土層空洞水泥漿充填飽滿，交界面膠結良好（見圖4）。

圖3 鉆孔取芯檢測

圖4 開挖檢測

6 結束語

壓力灌漿具有工藝簡單、工期短，適應性強等特點，對于高回填區域的地基加固處理，其技術上切實可行，經濟上十分合理。在常規施工方式的基礎上設置加密注漿孔， 在灌漿結束后采用屏漿和閉漿方法，是確保灌漿成果的主要保證措施。