固结灌浆法在松散地基加固处理中的应用

李慧军

固结灌浆技术广泛应用于抗渗、加固工程中，技术相对成熟，但由于灌浆过程控制管理不到位，容易造成灌浆工程失败，本文以某瓦斯抽放站地基加固工程为例对固结灌浆技术进行总结。

1 工程概况

某瓦斯抽放站占地面积约7700 m2，因受场地限制，瓦斯抽放站布置于矸石回填区上，为防止地表水及地下水对抽放站地基的冲蚀破坏，提高地基承载力及稳定性，保证抽放站的整体安全性，采用固结灌浆法对该松散地基进行加固处理。

2 工程地质条件

依据现场踏勘及开挖裸露情况可知:

1)瓦斯抽放站站场北侧约一半范围为矸石回填区，结构松散。2)矸石回填厚度为4 m～17.5 m。

3 设计依据

1)《本工程岩土工程勘察报告》。

2)GB 50026-893工程测量规范。

3)《水工建筑物水泥灌浆技术规范》。

4)JGJ 123-2000既有建筑地基基础加固技术规范。

4 工程措施

根据场地实际情况、以往同类型地基处理措施、甲方地基处理的要求、厂区边界条件及有关技术规范，该站场地基采用固结注浆法进行加固处理。其中B-A-I布设外围注浆孔，孔间距3 m，距离挡墙2 m，外围注浆孔向外侧倾斜5°，钻孔伸入基岩1 m，孔径130mm;瓦斯泵房等主要建筑外侧1 m位置布置帷幕注浆孔，孔间距2 m，钻孔伸入基岩1 m，孔径130mm;场区内其他区域布设注浆孔，孔间距3 m，梅花形布置，钻孔伸入基岩1 m，孔径130mm。

浆液采用水∶水泥∶粉煤灰 =2∶1∶0.5，2∶1∶1，2∶0.8∶1.2 的水泥粉煤灰浆液和水∶水泥 =0.5∶1，0.8∶1，1∶1，2∶1，3∶1 的纯水泥浆液;水泥选用32.5复合硅酸盐水泥(P.C32.5)，粉煤灰选用阳城电厂排出的原状灰，注浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。

5 施工技术要求

5.1 施工总体部署

1)正式施工前，进行注浆实验，布设试验孔4个，间距3 m，梅花形布设，施工结束3 d后对实验区域进行钻进取芯检验，并根据检验情况对注浆参数进行调整。

2)开工后，先施工帷幕注浆孔，并注浆，分三序施工。

3)帷幕施工结束后开始施工注浆孔，分二序施工，并由外侧向内侧进行。

4)施工过程中必须指派专人对站场及周边巡视，以防浆液漏失。

5)各项工程必须严格按设计要求施工，遵循相应的施工规范，确保施工质量，施工后按规范及设计要求进行工程验收。

5.2 注浆钻孔施工

1)工艺流程:注浆孔钻凿→注浆管制安→孔口封堵。

2)钻孔采用冲击回转钻进或浆液循环钻进。

3)帷幕注浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm，因故变更孔位时，应征得设计同意。实际孔位应有记录，孔深应符合设计规定。

4)钻注浆孔时应对岩层、岩性及孔内各种情况进行详细记录。

5)钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行注浆处理，而后继续钻进。发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后，再行钻进。

6)钻进结束等待注浆或注浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。

7)钻进结束根据孔内情况，下入注浆管，注浆管外露1 m，若塌孔严重注浆管无法下入，可通过钻杆直接灌注。

5.3 注浆施工

1)工艺流程:管路连接→制浆→注浆。

2)注浆所采用的水泥必须符合质量标准，不得使用受潮结块的水泥。

3)注浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。

4)若现场单个钻孔注浆量大，且注浆时间较长时可采用间歇式注浆或加入一定量的水玻璃或投砂。

5)浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。

6)浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，应不少于3 min;使用高速搅拌机时，宜不少于30 s。浆液在使用前应过筛，自制备至用完的时间宜小于4 h。

7)搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和注浆泵的排量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。

8)注浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大注浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

9)注浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的注浆压力。

10)灌注浆液应采用多缸柱塞式注浆泵。

11)当注浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。

12)当某一比级浆液的注入量已达2000 L以上或灌注时间已达1 h，而注浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应该浓一级。

13)当注入率大于200 L/min时，可根据具体情况越级变浓。

14)注浆过程中，注浆压力或注入率突然改变或改变较大时，应立即查明原因，采取投砂、水玻璃等相应的措施处理。

15)注浆压力在0.5 MPa以上，且注入率不大于50 L/min时，继续灌注15 min，注浆可以结束。

16)在灌注时，若发现地面或其他部位意外冒浆可结束注浆。

6 施工中注浆遇到的问题及解决方法

1)中断处理。由于停电、机械故障、器材等问题出现被迫中断注浆的情况，应尽快恢复注浆。恢复时应从稀浆开始，如果吸浆率与中断前接近，则可尽快恢复到中断前的稠度，否则应逐级变浆。若恢复后的吸浆率减少很多，则短时间内即告结束，说明裂隙口因中断被堵，应起出栓塞进行扫孔，冲洗后再注。

2)串浆处理。采取浆液加浓、降压、限流灌注，当吸浆率下降时，逐步提高注浆压力，被串孔则需扫孔后方可注浆。

3)冒浆处理。在注浆过程中发生表面冒浆时，轻微者，可以稍停灌浆，让其自行凝固堵漏，严重者应先行实行堵漏措施，无效，可采用越级变浓浆液，降低压力，中断间歇等办法。

4)特大吃浆量的解决方法。由于施工现场中场地均为回填矸石，在注浆过程中，大都可在1 h～3 h之内灌注结束，然而有时候会出现大量吃浆不止，长时间灌不结束的情况。其原因大多不是因空隙体积太大没有灌满，而是因为特殊结构条件促使浆液从附近地表冒出，或始终沿着某一固定的通道从或明或暗的地方流失了。对此，我们采取以下方法进行处理:进一步降低灌注压力，限制吸浆率不超过5 L/min，以减少浆液在缝隙里的流动速度，促使尽快沉积;在最稠的水泥浆中掺入速凝剂，如水玻璃、氟化钙、粉煤灰等，促使尽快凝结;灌注更稠的水泥砂浆;间歇注浆，以促使浆液在静止状态下沉积，将通道堵住。每次间歇前应灌入的材料数量和停歇时间，视地质条件、灌浆目的等确定，一般可按每次灌入200 kg/m～500 kg/m，以停歇2 h～8 h掌握。这种特殊情况的灌浆，结束时不必强迫达到设计压力，但如能达到则必须达到。若到此压力时就发生冒浆或大量吃浆的，可在较低的压力下结束。但凡在低压结束的，待凝一段时间以后，应再将孔扫开复灌一次，在复灌中争取达到设计压力。对于特大漏水通道采用直接充填细骨料的方法。

7 结语

1)由于固结灌浆属隐蔽工程，实际的充填与灌注效果要在施工后进行检测确定，灌浆过程中需根据吸浆量、泵压来判断实时的充填效果，对工艺作实时调整，以达到设计要求的灌注效果。

2)工程实践证明，所选择的固结灌浆是合理可行的，效果是明显的;本地基在固结灌浆结束后进行了地基承载力试验、钻孔取芯及芯样试验，试验结果均满足设计要求。

［1］ SL 62-94，水工建筑物水泥灌浆施工技术规范［S］.

［2］ 杨月林.水工建筑物水泥灌浆施工技术［M］.武汉:长江出版社，2004.

［3］ 张景秀.灌浆法的正用与新规范构思［M］.北京:中国水利水电出版社，2006.

［4］ 郭 焱.浅谈压密注浆技术在地基加固中的应用［J］.山西 建筑，2010，36(24):104-105.