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(jiàn)的地基加固處理形式，在工程建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，通過(guò)壓力灌漿達(dá)到提高地基承載力、防止基礎(chǔ)不均勻沉降等目的。本文通過(guò)簡(jiǎn)陽(yáng)市某工業(yè)廠房回填土區(qū)域壓力灌漿地基加固處理的工程實(shí)例，淺談在回填土區(qū)域壓力灌漿地基處理的施工要點(diǎn)和質(zhì)量保證措施。

1 工程概述

1.1 工程概況

簡(jiǎn)陽(yáng)市某工業(yè)廠房位于簡(jiǎn)陽(yáng)市簡(jiǎn)城鎮(zhèn)，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(chǎng)地最高地面高程440.52m，最低地面高程385.33m，場(chǎng)地最大高差55m，場(chǎng)地大多原為農(nóng)業(yè)用地，總體顯西高東低狀況。

該廠房場(chǎng)平標(biāo)高為406.95m，場(chǎng)平時(shí)回填區(qū)域采用分層回填、分層強(qiáng)夯處理至場(chǎng)平標(biāo)高，廠房結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為樁基礎(chǔ)，廠房?jī)?nèi)地坪及設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為筏板基礎(chǔ)。在廠房修建的后期（時(shí)值雨季）地坪及設(shè)備基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，現(xiàn)場(chǎng)采用鉆探等檢測(cè)手段，發(fā)現(xiàn)回填層比較松散，局部出現(xiàn)空洞，含水量較高，混凝土底板有脫空情況等，為此，須進(jìn)行地基加固處理。

1.2 場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

1.2.1 場(chǎng)地工程地質(zhì)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(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖碎塊石及少量粘性土組成，碎塊石風(fēng)化程度為中風(fēng)化，碎石粒徑為20～200mm，塊石一般粒徑為200～500mm，個(gè)別粒徑達(dá)800～1 000mm，系近3個(gè)月內(nèi)場(chǎng)坪新近堆積而成，本次勘察過(guò)程中，場(chǎng)地內(nèi)正進(jìn)行素填土夯實(shí)施工，已夯區(qū)域素填土狀態(tài)為稍密。場(chǎng)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(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖碎塊石等組成，建筑垃圾粒徑在20～1 000mm之間，系近年內(nèi)堆積而成的新近堆積填土。分布于局部場(chǎng)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(zhì)不均勻，大多呈軟-可塑狀態(tài)，空隙度大。場(chǎng)地局部地表分布，層厚在0.5～1.2m之間。

（3）第四系全新統(tǒng)坡洪積層（Q4dl+pl）

粉質(zhì)黏土③1：灰黃色、灰褐色、褐黃色、棕紅色，濕，可塑狀態(tài)，干強(qiáng)度較高，無(wú)搖振反應(yīng)，韌性一般，土質(zhì)較軟。場(chǎng)地大面積分布，地層厚度0.4～10.8m。

粉質(zhì)黏土③2：灰黃色、灰褐色、褐黃色，濕-很濕，主體軟塑狀態(tài)，干強(qiáng)度較高，無(wú)搖振反應(yīng)，韌性一般，土質(zhì)軟。分布于場(chǎng)地部分地段，地層厚度 3.3～7.4m。

含有機(jī)質(zhì)粉質(zhì)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(tài)，干強(qiáng)度一般，無(wú)搖振反應(yīng)，韌性一般，土質(zhì)軟。含少量有機(jī)質(zhì)與腐殖物，分布于場(chǎng)地部分地段，地層厚度1.0～5.4m。

（4）侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組層（J3p）

砂質(zhì)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(zhì)結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，薄-中厚層狀構(gòu)造，巖質(zhì)極軟-較硬，夾泥質(zhì)砂巖薄層。據(jù)其風(fēng)化程度可分為2個(gè)亞層，現(xiàn)分述如下：

強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖④1：該層節(jié)理裂隙發(fā)育，巖質(zhì)極軟，巖芯破碎，主要呈土狀、碎塊、圓餅及少量短柱狀，風(fēng)化均勻性極差，巖體構(gòu)造層理不甚清晰，巖體結(jié)構(gòu)被節(jié)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(fēng)化砂質(zhì)泥巖④2：該層裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)較硬，巖芯較完整，錘擊易斷，遇水易軟化，風(fēng)干后易開(kāi)裂，主要呈短、長(zhǎng)柱狀，RQD值一般在30%～70%之間。巖體構(gòu)造層理清晰，巖體結(jié)構(gòu)被節(jié)理、裂隙分割塊石狀，裂隙中充填少量風(fēng)化物，錘擊聲較脆，較易擊碎。結(jié)構(gòu)裂隙面平均間距在0.3～0.7m之間，巖體較破碎-較完整，根據(jù)巖石的抗壓強(qiáng)度，屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。該層分布于絕大部分場(chǎng)地，為場(chǎng)地穩(wěn)定地基，地層厚度 0.9～11.2m。

1.2.2 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

該場(chǎng)地內(nèi)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(bǔ)給，排泄方式以地下徑流、蒸發(fā)排泄為主。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)上層滯水水位2.1～7.2m，絕對(duì)標(biāo)高381.57～399.20m。

基巖裂隙水，主要受鄰區(qū)地下水側(cè)向補(bǔ)給，主要通過(guò)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(chǎng)地溝谷地形控制影響，各地段富水性不一，無(wú)統(tǒng)一的自由水面，埋藏較深，水量主要受裂隙發(fā)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(xiàng)目工期緊、任務(wù)重，屬于簡(jiǎn)陽(yáng)市工業(yè)園區(qū)的重點(diǎn)工程。根據(jù)常用的靜壓灌漿、高壓旋噴注漿、微型樹(shù)根樁、振沖碎石樁等地基處理方式，從技術(shù)、質(zhì)量、造價(jià)、工期等各方面進(jìn)行比較，結(jié)合擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)水文、地質(zhì)調(diào)節(jié)以及類似工程該法人施工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)決定采用靜壓注漿方式進(jìn)行地基加固處理。

2 靜壓注漿地基處理設(shè)計(jì)

2.1 A型注漿孔

孔徑60mm，孔深11.0～14.0m（以孔底進(jìn)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(gè)比級(jí)，漿液配比變換根據(jù)《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL 62-2014）執(zhí)行。

2.5 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

A型注漿孔：在壓力達(dá)到設(shè)計(jì)最高值，注入率不大于5.0L/min時(shí)，繼續(xù)灌注30min，灌漿結(jié)束。

B型注漿孔：在壓力達(dá)到設(shè)計(jì)最高值，注入率不大于0.5L/min時(shí)，繼續(xù)灌注30min，灌漿結(jié)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(zhì)量保證措施

3.1 施工流程

3.2 施工設(shè)備

注漿孔鉆孔采用“MG-30”型頂驅(qū)鉆機(jī)施工，漿液拌制采用“JW180”型高速攪拌機(jī)，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(kāi)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(shí)下設(shè)一根回漿管，回漿管與注漿管同規(guī)格同型號(hào)，管身不開(kāi)設(shè)花孔（見(jiàn)圖1）。

圖1 注漿管安裝

3.4 注漿作業(yè)及技術(shù)措施

3.4.1 鉆孔作業(yè)

（1）施工前先采用水磨鉆開(kāi)孔（開(kāi)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(qū)鉆機(jī)施工，施工孔徑為60mm。

3.4.2 注漿管及回漿管安設(shè)

注漿管底端距孔底500mm左右，露出地表400mm左右。回漿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(shí)水泥砂漿中摻和速凝材料。

3.4.3 灌漿作業(yè)

（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(yán)格執(zhí)行《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)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(yè)見(jiàn)圖2。

圖2 灌漿作業(yè)

4 質(zhì)量保證措施

（1）鉆進(jìn)過(guò)程中，機(jī)組施工人員及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要經(jīng)常檢查鉆桿中心、鉆頭中心、孔點(diǎn)中心是否重合一致，發(fā)現(xiàn)傾斜時(shí)及時(shí)調(diào)整糾正，以確?？孜黄詈涂仔甭剩ㄣ@孔垂直偏差）在規(guī)定范圍內(nèi)。

（2）注漿管下設(shè)前，底端及花孔均采用透明膠封堵。

（3）各注漿孔的各個(gè)注漿段，在注入水泥漿液之前，先注入清水進(jìn)行簡(jiǎn)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(yè)，待回漿管返出與進(jìn)漿管同比級(jí)的水泥漿時(shí)將回漿管彎折，使注漿壓力盡快達(dá)到設(shè)計(jì)值。

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

（6）B型注漿孔每20m預(yù)留一個(gè)孔，待周邊注漿孔作業(yè)結(jié)束后，再進(jìn)行預(yù)留孔的鉆孔注漿作業(yè)，亦即加密注漿孔。

（7）加密注漿孔注漿達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后采取屏漿和閉漿措施。

（8）加密注漿孔注漿作業(yè)時(shí)設(shè)置抬動(dòng)觀測(cè)，根據(jù)地面抬動(dòng)情況，必要時(shí)打開(kāi)回漿管卸壓。

5 施工質(zhì)量檢測(cè)

（1）靜載檢測(cè)：施工結(jié)束后，隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)做了靜載荷試驗(yàn)，測(cè)得復(fù)合地基承載力特征值≥150kPa，滿足設(shè)計(jì)承載力要求。

（2）鉆孔取芯檢測(cè)：施工結(jié)束后，采用工程地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔取芯，根據(jù)取芯情況看，水泥結(jié)石與巖土塊膠結(jié)良好，泥土比較密實(shí)，有明顯的擠密效果（見(jiàn)圖3）。

（3）開(kāi)挖檢測(cè)：施工結(jié)束后，局部進(jìn)行開(kāi)挖檢查，根據(jù)開(kāi)挖情況看，巖土層空洞水泥漿充填飽滿，交界面膠結(jié)良好（見(jiàn)圖4）。

圖3 鉆孔取芯檢測(cè)

圖4 開(kāi)挖檢測(cè)

6 結(jié)束語(yǔ)

壓力灌漿具有工藝簡(jiǎn)單、工期短，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，對(duì)于高回填區(qū)域的地基加固處理，其技術(shù)上切實(shí)可行，經(jīng)濟(jì)上十分合理。在常規(guī)施工方式的基礎(chǔ)上設(shè)置加密注漿孔， 在灌漿結(jié)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。