注浆技术在暗板涵基底加固中的应用

闫彦福

(内蒙古中色建设工程总公司，内蒙古呼和浩特 010010)

1 概述

省际通道K308+730.9(1-3.0 m)暗板涵，基础类型为整体式基础，基础埋深为2.0 m，基础厚1.20 m，涵长30 m，设计地基承载力为200 kPa，其断面尺寸如图1所示。2002年10月8日开始分5块进行施工，2002年10月24日完成基础浇筑工作，2003年5月20日完成预制板安装工作。2003年8月20日发现该涵洞部分预制板产生沉降。经过近三个月的沉降观测，仍在缓慢沉降。该涵洞下沉数据如图2所示。为了确保工程质量，排除后顾之忧，我公司对该涵洞的基础采用压密注浆法进行地基加固和补强。沉降观测成果见表1。

2 场地工程地质情况

经过在现场开挖探坑观察，从地表往下0 m～3.0 m为粉质土; 3.0 m以下为残坡积层，含强风化花岗岩碎石粉质土。

图1 K308+730.9（1-3.0 m）暗板涵断面图

表1 沉降观测成果

图2 K308＋730.9（1-3.0 m）暗板涵实测沉降示意图

3 方案设计

1)加固方法:根据该涵洞的沉降情况以及地层情况，我们拟采用基底压密注浆来提高其密实度和承载力。

2)加固范围:根据地层及地基沉降情况，我们准备对整个底板下覆2 m范围内的土体进行加固补强处理。

3)钻孔布设及孔深:根据基础持力层的埋藏深度，我们在涵洞内距两台身20 cm处布设直径为42 mm、倾角为76°、间距为1.5 m的斜孔各20个，在涵洞中心线上布设19个直径为42 mm的垂直孔，由于是在整个底板下注浆，有较好的约束，所以钻孔垂直深度均为2.0 m(底板以下)。在进出水口距基础边缘50 cm处分别布设2个76°的斜孔和1个垂直孔，孔深也为2.0 m(底板以下)。具体布置如图3所示。

图3 钻孔布置平面示意图（单位：m）

4)浆液选择及参数的确定:为了达到预期效果，我们多次在附近原地面进行注浆试验，考虑到粉质土的渗透能力和构筑物本身自重，确定了浆液类型采用水泥浆，水泥采用32.5号早强型普通硅酸盐水泥，其配比按水灰比0.6∶1，注浆压力控制在1.0 MPa～1.5 MPa之间，达到1.5 MPa并持续5 min以上即可停止注浆。

4 施工工艺

4.1 施工顺序

先完成基础外的6个注浆孔，然后在涵洞内以跳打的方式施工距台身20 cm的两排孔，最后根据实际情况再施工涵洞中线上的19个注浆孔。

4.2 注浆施工工艺

注浆施工工艺见图4。

图4 注浆施工工艺框图

4.3 施工要点

1)钻孔施工:基础混凝土采用两台风钻从进出水口分别向里施工，基底土层采用冲击或振动打管入土，钻进斜孔时风钻必须调整好角度，经检查无误后方可开钻。

2)下注浆管:注浆管用1寸的镀锌管加工制作，其长度为2.8 m，底部花管长为1.0 m，花管底部封死，以防下管时孔内沉淀挤入管中堵死管路(见图5)。由于深度较浅，注浆管一次性打入至设计深度，并密封孔口，顶部应高出基础混凝土顶面0.5 m左右。

3)浆液配制:水泥采用32.5号早强型普通硅酸盐水泥，浆液配比按水灰比0.6∶1来配制，配制时，水和水泥应准确称量，误差应不大于1%，搅拌时间应不小于5 min，搅拌好的水泥浆不得有水泥结块和气泡等，并需不停地搅拌，以防离析。

4)注浆:注浆采用吉林—Ⅰ型三缸往复注浆泵进行。注浆压力的大小以不破坏地层的天然结构为控制原则，根据原地多次试验，本次注浆压力拟控制在1.0 MPa～1.5 MPa之间。注浆作业刚开始时，可适当加大泵量，在压力表开始上升时，要将转速调低，减小泵量。当注浆压力超过1.5 MPa和压力稳定持续5 min以上，即可停止注浆。

图5 压密注浆施工现场管路平面布置示意图

5)施工中应注意的问题:a.注浆时要有专人控制注浆泵，随时观察压力表读数的变化。注浆过程中，很少有压力缓慢持续上升的现象，一般是在浆液充填孔隙达到饱和后压力陡增，此时要及时停泵，然后换小泵量进行灌注，确认已经饱和后，拆管移至下一孔施工。b.孔间注浆采取跳跃方式进行(包括混凝土底板上的钻孔也采用跳跃式)，尽可能减少冒浆渠道。c.注浆过程中要严密观察边坡、砌缝及沉降缝中有无漏浆，一旦发现有漏浆现象，应马上停泵封塞，并关闭阀门，待1 h～2 h后再次注浆。

6)封孔:注浆完毕后应立即上拔注浆管，然后用C20小石子混凝土人工捣实封至孔口。

5 处理结果

因加固后的涵底无法检测其基底承载力，通过在施工全过程中的观测和完工后的定期观测，至今再没有发现沉降。

6 结语

采用注浆法加固，具有设备和工艺简单方便，施工灵活，工期较短，见效快，无论是时间上还是经济上效果都很好，但是需要注意的是，因地层的变化，挤密加固注浆孔的距离、注浆的参数在同一地区甚至同一工点也有不同，在施工过程中必须有一个明确的注浆结束标准，并有专人观测记录注浆处理的参数，进行分析，并反馈到施工中，从而可以节省工期及工程量。

［1］ 黄生根.地基处理与基坑支护工程(修订版)［M］.武汉：中国地质大学出版社，1999.

［2］ 梁炯鋆.锚固与注浆技术手册［M］.北京：中国电力出版社，1999.

［3］ 彭振斌.注浆工程设计计算与施工［M］.武汉：中国地质大学出版社，1997.

［4］ 马永连.压密注浆法在工程中的应用［J］.山西建筑，2011，37(14)：57-58.