林偉

（十四冶建設云南勘察設計有限公司，云南 昆明 650031）

1 工程概述

該工程地處山溝沖積地。根據(jù)地質勘察資料，其下伏巖層屬泥盤石炭時代，以石灰?guī)r為主，巖溶發(fā)育充分，洞穴裂隙發(fā)達，屬構造復雜地帶，上覆層為第四紀沖積和殘積成因的粘土和亞粘土。地基承載力(Fk)=250 kPa～300kPa，壓縮模量ES=9MPa～11MPa，能滿足設計要求的地基承載力，但在⑥軸/④軸，⑦軸處地質鉆探資料表明在-12.5m，-7.9m處各有地下溶洞，并且設計資料說明要求打開溶洞進行回填處理。如果采用打開溶洞再回填的施工方法，將導致工期拖延較長，經濟損失大。在經過認真考慮和參考有關資料之后，最后采用水泥漿材料進行灌漿處理。

2 主要技術參數(shù)

2.1 灌漿材料

425普通硅酸鹽水泥、粘土、粉煤灰。

2.2 漿液配比

灌人材料及其配合比需要根據(jù)具體鉆孔的可灌性，由現(xiàn)場決定和改變。通常要綜合考慮幾個方面的因素：巖、土體裂隙發(fā)育程度；鉆孔時土層、基巖的漏水情況；巖、土層的鉆進速度，是否有掉鉆等現(xiàn)象；發(fā)現(xiàn)溶洞、土洞時，其尺寸的大小以及是否有充填物等情況。此次注漿材料采用水泥、粉煤灰，其配合比為3：7，水料比為0.5～0.55。

2.3 灌漿壓力

當灌漿壓力超過地層的壓重和強度時，將有可能導致地基及其上部結構的破壞，因此，一般都應以不使地層結構破壞或僅發(fā)生局部的和少量破壞的原則選定灌漿壓力；同時也應考慮到灌漿壓力也受漿液濃度的影響。根據(jù)地質情況、灌漿方法和地基為回填土質的實際情況，該次實驗采用 0.3MPa~2.0 MPa。

2.4 漿液擴散半徑的估算

由于該工程的地質條件復雜，特別是基巖裂隙發(fā)育的無規(guī)律性，因此較難準確計算。影響擴散半徑的因素有：巖溶洞隙的形狀、大小以及它們的連通性；灌漿充填材料的性質(顆粒大小、漿液濃度、漿液的流變性等)、注漿壓力、注漿流量以及注漿時間等。故按孔序注漿量的大小來控制擴散半徑。

2.5 鉆孔深度

由于該工程回填土基本在10m左右，將鉆孔深度定為基巖以下4m～5m，如果鉆進時遇到巖溶洞可適量加深。

3 灌漿施工工藝

固結灌漿是由不同材料和多道工序完成的。巖溶空隙和溶洞大小及充填物不同，吃漿量也各不相同。需要先進行試探性灌漿，然后進行間歇式和交替式灌漿，最后進行加壓灌漿。

3.1 試探性灌漿

一般先配制兩種濃度的漿液，一種是標準漿，一種是稠漿。當?shù)鼗紫恫淮髸r，采用標準漿；當孔隙較大時，采用稠漿。當采用標準漿時，隨灌人量的增加，若漿液同步上升，即用一般標準漿灌漿，若未同步上升，說明孔隙直徑偏大，使用稠漿灌入。

3.2 間歇式灌漿

當空隙直徑過大且采用稠漿時，若漿液未同步上升，此時可采用間歇式復灌，在灌入一定的漿液后，間歇一段時間待漿液初凝后，再灌入一定量的漿，直到托底為止。

3.3 交替式灌漿

間歇式灌漿用時較長時，可改用交替式灌漿，即先灌漿液，再灌砂礫，然后再灌漿液，如此反復，直到托底為止。

3.4 加壓灌漿

最后用標準漿加壓灌漿，灌漿時嚴格控制灌漿壓力，直到壓力穩(wěn)定，托底固結灌漿終孔。

4 灌漿技術要求

4.1 在進行灌漿時，要及時測量孔深和漿液面高度。投入的砂料應為中粗砂，剔除礫石 ；下料要均勻，防止堵塞鉆孔，用量要控制；及時測量孔深，切忌灌入的砂料超過托底深度。同時掌握漿液面上升速度，以此確認是否已經托底。

4.2 灌漿技術由托底灌漿和靜壓灌漿組成。鉆孔若要進行托底時，不能先下注漿管封孔，待托底完成后，方可下注漿管封孔進行靜壓灌漿。當鉆孔不需要托底時，可直接下注漿管封孔，進行間歇式靜壓灌漿。

4.3 間歇式靜壓灌漿。第一次灌漿采用稠漿，灌漿時間控制在20min，間歇12h后再灌第二次，第二次灌漿可采用標準漿。若20min內仍不起壓，停止灌漿，間歇6h后再灌第三次，依此類推，直到終孔為止。為防止?jié){液向路基兩側流失，路基兩側邊界孔注 漿壓力適當降低，適當增加間歇灌漿次數(shù)。

4.4 稠漿和標準漿的標準。稠漿的水料比為0.5，標準漿為 0.55。為了便于檢測，兩種水料比可換成比重，進行量化控制。

4.5 灌漿的厚度?；鶐r鉆孔灌漿段為5m，灌漿段控制在2m厚度，即從孔底算起上升至2m處，如遇特殊情況，2m內不能控制托底時，可適當增加，但不得超過3m。靜壓灌漿段應保證3m厚度，以保證灌漿質量。

4.6 灌漿時，灌漿孔都應分序進行，漿液壓力采用 0.3MPa～2.0MPa，根據(jù)上覆土層厚度調整灌漿壓力，上覆土層薄時漿液壓力采用小值，上覆土層厚時漿液壓力采用較大值。

4.7 進行沉降變形觀測，掌握施工中沉降變化過程，及時監(jiān)測灌漿對路面的影響。地面要埋設變形觀測點，防止在灌漿過程中地面產生過量變形，對路面造成破壞，變形量不宜超過±5mm～10mm，不允許地表出現(xiàn)裂縫。

4.8 灌漿壓力保持一定值，穩(wěn)定30min，可以終孔。

5 灌漿效果分析

5.1 地質：通過對同一鉆孔灌漿前后的聲波測試，巖溶不發(fā)育、巖石完整的聲波速度達到5000km/s，灌漿前后差別不明顯。巖溶發(fā)育的鉆孔，在灌漿前聲波速度最低為3000 km/s，加固后達到4500km/s，加固效果十分顯著。

5.2 測量：由于工程處理前在相關位置埋設了沉降點，定期觀測地面的沉降情況。通過在試驗和施工期間的觀察，沉降量很小，正負不超過2mm，說明灌漿施工對整體地基未產生影響。

5.3 注漿：通過現(xiàn)場灌漿試驗，一序孔吃漿量平均為 11.92rn3，最大為 28.0m3，最小 3.64m3；二序孔吃漿量平均為 5.65rn3，最大為 9.67m3，最小為2.6m3；三序孔即檢查孔吃漿量平均為0.505m3最大為 1.3m3，最小為 0.16 m3。按平均吃漿量統(tǒng)計，二序孔吃漿量為一序孔的47.4%，而檢查孔的吃漿量為一序孔的4.2%，為二序孔的8.9%。說明5m的孔距太大，不能使巖溶洞隙得到較好的充填，2.5m的孔距能得到較好的充填，從檢查孔的吃漿量分析，均能滿足設計標準要求，說明選用 2.5m的孔距和壓力是適宜的。從灌漿孔吃漿量的不均勻性分析，最大為28.0m3，最小為 3.64m3，反映了巖溶洞隙發(fā)育的可灌性和不均勻性。

5.4 力學指標：根據(jù)質量驗收標準，對檢查孔進行取芯漿柱體強度和抗?jié)B試驗。漿柱體滲透系數(shù)均小于10cm/s，強度均大于4SPa，其力學性質指標均達到檢驗標準要求。

6 結語

本工程通過應用灌漿新技術，不但有效地防止了地表水滲入和巖溶土洞吸蝕塌落，保護了地基安全穩(wěn)定，而且通過改善優(yōu)化了工藝，縮短工期。大大提高了效率，降低了成本。另外，該技術施工設備簡便，操作方便，質量可靠，投資省，施工速度快，不污染地下水，故值得在類似工程中推廣應用。

[1]林培源.巖溶地基的病害與灌漿(旋噴)處理.巖石力學與工程學報.