为提高湿陷地基的力学强度和抗变形能力,根据地质勘察资料和地基沉陷情况,确定采用注浆法加固地基。
1 注浆技术参数
本次注浆以PS 25级水泥为固化剂,浆液配比结合水泥进行现场试配,水灰比确定为06~07;为提高浆液的结石率,掺入2%的水玻璃;为改善浆液的流动性,掺入 2%的泵送剂,UEA膨胀剂掺入量为水泥用量的10%。经计算,注浆压力控制在0~15 MPa,注浆深度为600m
2 注浆加固设备
①成孔设备:工程冲击钻2台,岩心钻机2台,人工冲击锤2套。
②注浆设备:注浆高压泵1台,浆液搅拌机1台。
③配套设备:高压注浆胶管、注浆花管、储浆池、水箱、电源线、控制箱、台秤等。
注浆加固主要材料:PS 25级水泥、水玻璃、UEA膨胀剂、泵送剂。
4 注浆顺序,先外围后室内,间歇对称注浆。
5沉降观测
注浆前设置沉降观测点12个,注浆过程中控制注浆速度并随时进行观测,注浆期间每日进行沉降观测1次,注浆完成后每2日观测1次,一旦出现沉降过大或出现不均匀沉降,应立即停止注浆并进行相应处理。
6 施工控制
①注浆速率大时,应减少注浆压力或间隙灌注。
②压力小且注浆速率大时,减小水灰比,加大水玻璃掺量。
③施工时,注意观察地面变化情况,注意地面管道周围及地下井口的变化情况,对钻孔冒浆、串浆者处理后再注,发现地面起鼓或开裂以及管道周围、地下井口冒浆时停注。
4、施工工艺
工艺流程:布孔→钻孔→埋设注浆管→封孔→浆液试配→注浆→封管
①布孔:定位放线,注浆布孔图参见图1,对注浆孔进行编号。根据结构实体尺寸,可适当调整孔位,以避开障碍物。
图1 住宅楼单元结构注浆孔位布置图
②钻孔:室内地面应先将硬化地面用水钻钻透。钻孔直径为45~60mm,深度为8~85m,成孔后,对成孔深度进行核验。
③埋设注浆管:在注浆管底部2m范围内打花眼,以便浆液向四周扩散。注浆管下端宜脱开孔底0~06m,避免注浆管端头被泥土堵塞。
④封孔:钻孔封口深度为2~25m,安装时在上部封口处用7~10cm宽的编织袋封圈,封圈不到位时可用钢筋捅入预定位置,注浆管露出地面15cm左右,然后钻孔内倒入拌好的水泥水玻璃浆封口,养护48h后即可灌注。
⑤浆液试配:每罐加入200kg水泥,按比例掺入外加剂,搅拌时间15~25min浆液搅拌均匀后,通过滤网进入储浆池,用筛子捞出浆液内杂物。
⑥注浆:将吸浆管放入储浆池,检查各管路连接好后,开动注浆泵,缓缓加压,增大进浆量,注意压力变化。在注浆过程中,应设立专人不断搅动储浆池中的浆液,密切注意压力表、吸浆量及孔口周围情况的变化,一旦出现堵管现象,应立即停止注浆,清洗疏通注浆管后再注。
⑦封管:注浆结束后,拆开孔中管与地面移动注浆管接口,并迅速用木塞将管口堵塞,减少回浆量。解开导浆管时,小心注浆管内浆液带压喷出,射在人的面部。
5、质量检验
本工程注浆除完成原方案226个孔外,为进一步提高注浆效果,特在该楼外围新增注浆孔8个,注浆孔总数达到264个,总注浆量为209t,平均079t/孔。根据沉降观测记录,施工期间该楼沉降观测点最大沉降量为459mm,未出现地基沉降过大和不均匀沉降现象。
为检验地基加固效果和地基注浆后的承载力情况,该注浆地基采用标准贯入试验进行检测。从-250m开始,每隔100m作一次标贯。
检测结果:根据标贯击数统计结果,按照《河北省建筑地基承载力技术规程(试行)》(DB1(J)/T48-2005)规定,确定注浆后地基承载力为200kPa可见,加固后的地基承载力明显提高。
6、结束语
通过实际工程,在采用注浆法加固非自重湿陷性地基方面,做了有益的实践,其关键在于注浆的顺序及加强在注浆期间的沉降观测以指导施工。注浆法具有以下优点:
(1)施工简便,节省劳力。
(2)所用设备简单,施工质量易于保证。
(3)加固效果明显,安全可靠。
(4)费用较低,经济合理。