李洪洲
云南建工集团第十建筑有限公司
摘要：本文结合工程实例，介绍了灌浆法在某小区室外道路不均匀沉降处理中运用，以供类似工程参考。
关键词：灌浆法；室外道路；不均匀沉降
Abstract：Combined with the actual case，this article introduces thecompaction groutingmethod which is adopted in uneven settlementreinforcement in a residentialoutdoor road.in order tooffer a reference for similar engineering.In order tooffer a reference for similar engineering.
Keywords：Grouting method，Outdoor road，the uneven settlement
1、前言
近年随着高层、超高层建筑的增多，基坑、管沟、道路等工程深厚回填土质量缺陷突显。回填施工中未严格按规范分层夯填，多为一次回填到位，机械夯实或直接采用水夯。机械强夯影响深度有限，且回填土不均匀，杂质较多，物理力学性能较差。导致深厚回填土层短时间内难以形成土体固结，承载力较低，极易产生沉降。为加速欠固结土体的稳定，考虑采取压密注浆处理。本文通过笔者在在某小区室外道路不均匀沉降处理中压密灌浆法的成功运用为例，进行分析讨论，以供类似工程借鉴。
2.工程概况
昆明市某小区室外道路工程在修建时，有一路段原为沼泽、耕地，填方高达5-12m，施工时未严格分层填筑压实，且回填土为基坑开挖风化土及部分杂填土，铺筑基层后，经过一个雨季，填土路基出现了沉陷，使边坡及路面产生较大裂缝，其中右半幅产生一条宽1- 3cm 的纵向裂缝，左半幅产生二条宽3- 5cm 的纵向裂缝，裂缝长达52m。为稳定路基，并有效控制施工工期、成本，经认真探讨研究，决定采用固结压密灌浆方法进行处理。
3、注浆加固土基的原理及工艺流程
3.1压密注浆固结加固
通过钻孔向欠固结土体中加压注入一定水灰比的浆液，一方面注浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围土体被挤压充填，紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的土体则发生弹性变形，钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方面随着注浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵模交错的浆脉随着其凝结硬化，造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触，沿注浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基，相互共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。
3.2压密注浆加固施工工艺
压密注浆加固施工流程图如下图：
（1）施工准备
收集分析道路原始施工记录，现场取土样进行物理力学性能分析，根据试验数据进行注浆设计，确定加固深度、宽度等。有条件时可取代表性的地段钻探取样，准确了解注浆的厚度范围。
（2）定位放线
必须按设计要求进行孔位测放，如设计孔位有障碍物影响可适当调整，钻机就位时要求平稳，保证钻孔的垂直度。
（3）钻孔
采用YT-1型钻机成孔。根据工勘资料，本工程设计孔深2.5m～6．0m，平均约3、4m。钻孔孔深进入原开挖底面以下0.5m，以孔底到粘性土层为准。钻孔间距500mm~1000mm梅花形布孔，并深浅结合，相间分布。钻孔注浆应严格按分序跳跃成孔施工。
（4）配浆
以普通硅酸盐水泥（P.O.32.5）和40 Be水玻璃为主要制浆材料，水玻璃作为添加剂调节注浆液的初凝时间。为降低水泥用量可适当掺入粉煤灰，降低水泥用量，掺量不超过水泥用量20%。根据小区设计道路结构及欠固结路基回填土特性，采用灰水比0.7～1，粉煤灰水泥浆液和稀释后水玻璃液体积比1：0.39，水泥与水玻璃的比例按照1：0.18～0.25根据实际施工灌注情况进行调配。注浆在达到提高原地层地基承载力到设计值的同时应尽量控制浆液的注入量，应严密根据实际注入情况控制浆液的浓度以及水玻璃的掺配比。浆液浓度由稀到浓，浆液浓度加大时，适当加入缓凝剂。
（5）注浆
a、注浆采用高压注浆专用泵，采用孔口封闭一次性联合注浆，多孔同时注浆。
b、注浆扩散半径是一个非常重要的参数，不仅影响注浆的工程质量，而且影响工程的造价，通过计算和类似工程的经验，确定注浆渗透直径为500～800mm，水泥浆体将地基土体劈裂，充填入裂隙和孔隙中形成水泥土混合结实体。
C、注浆压力与地层的上覆厚度、浆液黏度，注浆速度和注浆量等因素有关，注浆中压力是变化的，注浆压力严格控制，采用分级加压，一次加压不超过0.2～0.4Mpa，注浆最高压力1.0Mpa，要求稳定时间不小于5min。在规定的注浆压力下，孔段吸浆量小于0．6L／min，延续30min即可结束注浆，或孔段单位吸浆量大于理论估算值时也可结束注浆。
（6）补孔注浆
对检查孔个别吸水量较大（大于0.4L/min﹒m﹒m）的孔，进行补注浆，利用检查孔或另加布孔补注浆液进行注浆。
（7）施工要点
a、钻机要安装牢固，定位稳妥、固定。各类设备应就近安装固定管线，不宜过长，以防压力和流量消耗。
b、严格控制注浆配合比，注浆用的浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始灌注，并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌。且搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤，防止出现堵管现象。
c、注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作。现场做好试验控制，留好压浆试块。加强巡视，避免环境污染。
3.3施工质量控制
（1）主控项目
水泥及外掺剂质量检验：进场的水泥及外掺剂必须出具产品合格证，及出厂检验报告，进场的复验报告。
水泥用量检验：水灰比为0.7~1.0较妥，为确保施工质量，施工机具必须配置准确的计量仪表。强度及完整性检验和地基承载力检验要在施工结束28天后进行检测。检测点应布置在下列部位：
a有代表性的桩位；
b施工中出现异常情况的部位；
c地基情况复杂，可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位；
d检测点数量为施工孔数的1%并不应少于3点。
桩体强度检验：桩体强度通过钻孔取芯来判断其固结体性，并将所取岩芯做成标准件进行室内物理力学性质试验，以求得其强度特性。
欠固结土体承载力检验：欠固结土体承载力的载荷试验必须在桩身强度满足试验条件时进行，检验数量为桩总数的0.5%~1%，且每个单体工程不应少于3点。
注浆复合地基承载力的检测应采用复合地基载荷试验。也可选用其它检测方法来判定其地基承载力和标准贯入试验，静力触探及十字板剪切强度等方法。也可用旁压试验测定出高压喷射注浆加固桩间土质量。
（2）一般项目
施工前应掌握有关技术文件（注浆点位置、浆液配比、注浆施工技术参数、检测要求等）。浆液组成材料的性能应符合设计要求，注浆设备应确保正常运转。
施工中应经常抽查浆液的配比及主要性能指标，注浆的顺序、注浆过程中的压力控制等。
施工结束后，应检查注浆体强度、承载力等。检查孔数为总量的2%-5%，不合格率大于或等于20%时应进行二次注浆。检验应在注浆后15d（砂土、黄土）或60d（粘性土）进行。
（3）欠固结注浆固结质量检验标准应符合下表规定。
3.4 施工关键点控制及问题处理
（1）施工关键点及控制方法
①计量：注浆施工时，宜采用自动流量和压力记录仪，并应及时对资料进行整理分析。
②搅拌：浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。
③注浆顺序：注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行，并宜采用先外围后内部的注浆施工方法。当地下水流速较大时，应从水头高的一端开始注浆。
④监测：当既有建筑地基进行注浆加固，应对既有建筑及其邻近建筑，地下管线和地面的沉降、倾斜、位移和裂缝进行监测。
（2）常见质量问题处理
①冒浆：浆液沿裂隙或层面往上窜流，主要是由于岩层破碎，注浆段位置较浅，注浆压力过大等因素造成的。发生冒浆采取降低注浆压力，加入速凝剂，限制进浆量，或者是先灌混凝土盖板后注浆。
②串孔：注浆孔中的浆液从其它孔中流失。主要是由于岩层横向裂隙发育，贯通注浆钻孔。采取适当延长相邻孔间施工间隔，串桨若为待灌孔，可同时并联注浆。
③漏浆：由于地质条件差，或浆液浓度太低，造成漏桨，采取粒状浆液与化学浆液相结合灌注。
④成品保护：施工结束后，注浆检验应在注浆后15d（砂土、黄土）或60d（粘性土）进行。
4、施工质量检验
施工处理完成45d后，由检测单位采用原位标准贯入试验和室内土工试验两种手段进行现场检测和室内测试，即在注浆前及注浆竣工一定时间后，选择有代表性的点进行现场标准贯入试验及采取原状土进行室内土的物理力学试验。检测结果及处理前后土工试验对比见表1、表2：
通过上述两种手段的检测，注浆路堤段土的物理力学性质得到改善，路基土体的密实度和抗剪强度得以提高，受压路基土的沉降变形减少。注浆前地基土的标准贯入击数为5.7~ 8.0 击，呈松散状态；注浆后地基土的标准贯入击数为11~ 23.3击，呈稍密）中密状态，表明土体的密实度提高了。
5、结论
实践证明，通过对欠固结土层各项物理力学性能及上部结构的分析，对一般道路、建筑深厚欠固结回填土地基采用压密灌浆法对软弱土质进行补强改性，能有效提高地基承载力，解决地基的不均匀沉降问题。
论文作者:李洪洲
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期供稿
论文发表时间:2015/12/23
标签：注浆论文; 浆液论文; 钻孔论文; 地基论文; 水玻璃论文; 压力论文; 承载力论文; 《基层建设》2015年15期供稿论文;