水泥固結灌漿在地基處理中的應用

李憲民  張斌科馬世嶺

(陜西省澄城縣電廠715200澄城)

    電解鋁廠二期擴建為10萬噸電解鋁工程項目。根據(jù)中國長城鋁業(yè)公司設計院和《工程地質(zhì)勘測報告》提供的資料表明，擴建廠區(qū)地形較為平坦，地層有老到新，為白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、石灰?guī)r、下層基巖，巖溶發(fā)育，泥灰?guī)r中的巖溶由于受巖性控制，以順層發(fā)育為特征，石灰?guī)r與泥灰?guī)r的接面上發(fā)育成沿層展布的空腹溶洞為主，尤其在電解廠房區(qū)域上述巖溶較為發(fā)育地基處理原則中指出；除對巖石表面的溶溝、溶槽進行挖除、充填粘土，回填C20毛石砼外，還應對基礎下部的空腹溶洞、裂縫進行固結灌漿，以提高地基的承載能力，使其滿足設計要求。

1、灌漿設計要求

    1.1灌漿深度為基礎墊層以下8m。

    1.2開孔直徑為127mm，鉆深到0.5m后，改孔徑73m直到設計深度。

    1.3最終孔距3～5m之間。

    1.4灌漿方法采用空口封閉，孔底循環(huán)灌漿的方法。

    1.5設計灌漿壓力為0.25Mpa。

    1.6灌漿材料采用32．5Mpa普通硅酸鹽水泥漿液水灰比采用8：1，5：1，3：1，2：1.5：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1八級，由稀變濃。

    漿液濃度變換原則是：當灌漿壓力升高到規(guī)定值時，灌注500～600L，單位吸漿量減少不顯著時，可將濃度加大一級直至加濃到0.5：1。

2、灌漿施工

    2．1工程量

    共鉆孔292個，總進度尺2316m，除l6號33號基礎7個勘測孔沒有灌漿外，其余285個孔全部鉆灌結束本次灌漿共計用普通硅酸鹽水泥372．14t，水玻璃970kg。

    工程由地基處理公司承包調(diào)進XYl00巖心鉆機5臺，附屬工具設備鉆桿5套，聯(lián)合攪漿機2臺，臥式柱塞泵2臺、注漿管數(shù)套膠球塞若干。

    勞力組合包括鉆孔隊21人，灌漿隊26人，共計51人。

    2.2鉆孔

    有測量組放出x、Y軸線，根據(jù)孔位布置圖進行放線，先鉆周邊孔，后鉆中間孔，布孔由技術員負責，并負責鉆孔后測量孔深，滿足設計要求后安裝封口。

    2.3灌漿

    (1)灌漿工藝流程：布孔——鉆孔——沖洗——壓水——試驗——灌漿——封孔——質(zhì)量檢查——驗收。

    (2)灌漿方法：采用孔口封閉、孔底循環(huán)法灌漿，灌漿分次序，一孔一泵灌注，灌漿壓力控制在0.25Mpa，材料采用32．5Mpa普通硅酸鹽水泥，漿液比重1．6～1.99／cm3，漿液濃度變換采用由稀到濃8個比級，最濃達0.5：1。

    (3)灌漿結束標準：在設計灌漿壓力下，該灌漿段吸灌量小于0.41／mm繼續(xù)灌注30min。

    (4)采用機械封孔，排除孔內(nèi)稀漿，用水泥：砂：水=1：1：0.5的稠水泥砂漿將孔封填密實。

    2.4出現(xiàn)的異常情況及對策

    (1)冒漿：施工進行到9號軸l45號孔時，在砼頂面東部毛石縫隙開始冒漿，這是我們采取了低壓循環(huán)灌漿的工藝，待孔中的粘土，巖粉等充填物被沖靜并出現(xiàn)水泥漿后，再用麻布、尼龍袋封堵冒漿裂縫，并采用停停灌灌的方法，待吸灌量明顯減少后，再恢復到設計壓力繼續(xù)灌漿，直至達到設計標準方可結束。

    (2)串孔：由于地基巖溶發(fā)育，所以在灌漿過程中，各灌漿孔之間經(jīng)常出現(xiàn)相互串孔現(xiàn)象。我們對串漿的孔及時用木塞，棉紗進行了封堵，繼續(xù)灌漿，直到灌漿達到設計標準結束灌漿。

    (3)灌漿不起壓：當灌漿施工到基礎的西部1號軸和2號軸時，灌漿出現(xiàn)不起壓(即灌漿壓力等于零)和自動吸漿現(xiàn)象，當灌漿到l.5h時，毛石砼頂板出現(xiàn)1--5mm裂紋，我們首先對壓力表、灌漿三通管進行了檢查，確認設備正常后，繼續(xù)灌漿。第二天，又對松動毛石砼進行了清掃，發(fā)現(xiàn)巖石裂縫中均被水泥漿沖填擠壓密實，待灌漿掃孔后繼續(xù)灌漿，直至達到設計要求。

3、質(zhì)量控制

    本次工程的檢測手段主要采用水壓試驗檢查，即根據(jù)在每m水柱壓力的作用下，lm孔段lmin內(nèi)的單位吸水率來測定孔段的單位吸水率w值，計算公式：W=Q／sH

    式中w：單位吸水量(L／min.m)  s：試驗壓力按水柱高計(m)  Q：壓入流量(L／rain)  H：孔段深度(m)

按照技術要求W值小于0.O5位合格經(jīng)過質(zhì)量檢查共打21個，其中18個檢查孔w值<0.05，有3個檢查孔>0.05，分別為0.057，0.067，0.088。規(guī)范規(guī)定合格率80％即為合格，實際已達到86％，從總體上看，滿足設計要求。

4、結語

    地基空腹溶洞固結灌漿，作為一種新的地基處理方式，在鋁廠廠房應用尚屬首次，在施工單位的努力下，固結灌漿順利完成，經(jīng)長鋁設計院業(yè)主、施工監(jiān)理四方組成的檢查小組，認定固結灌漿完全符合設計要求。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)