注浆法处理采空区地基.pdf

施工技术ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２００８年１２月第３７卷增刊注浆法处理采空区地基杨绍华（山西省机械施工公司，山西太原０３０００９）［中图分类号］ＴＵ４７５  ４［文献标识码］Ａ［文章编号］１００２  ８４９８（２００８）Ｓ１  ０１４２  ０２ＴｒｅａｔｍｅｎｔｗｉｔｈＧｒｏｕｔｉｎｇｏｎＧｏａｆＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＹａｎｇＳｈａｏｈｕａ（ＳｈａｎｘｉＭｅｃｈａｎｉｃａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ０３０００９，Ｃｈｉｎａ）［收稿日期］２００８  ０９  ０２［作者简介］杨绍华，山西省机械施工公司副总工程师，山西省太原市胜利街５号２９号楼东单元１６号０３０００９，电话１３０１５３４０５７２，Ｅ  ｍａｉｌｓｘｊｓｙａｎｇｓｈ＠１６３．ｃｏｍ为确保既有建筑的稳定性和修筑公路或其他基本建设的安全、可靠，在了解了采空区岩层，采空区空洞容积，采空区的走向，覆土厚度、宽度、深度，岩层含水量、出水量、含瓦斯量等情况后，即可确定加固处理方案。本文介绍了钻孔灌浆处理采空区的施工方法。１钻孔注浆法１  １适用范围适用于深度超过１５ｍ的各种采空区的治理。当采空区距地表较深、地质条件比较复杂时，采用浅层处理地基的方法或其它方法不能满足设计要求时，可采用此法。１  ２工艺流程按设计要求测量放线、平整场地、布设探孔，探明采空区的走向、宽度、厚度、岩土现状，用石灰撒出轮廓线；然后，将采空区与拟建工程场地（或高等级公路）的地坪钻孔连通，通过勘探钻机钻出若干钻孔；将设计试配后选择的适宜配合比的水泥、粉煤灰（或粘土）、水拌合的浆液通过预钻孔灌入采空区，以及采空区上部岩层的裂缝中，直至灌满；再移至下一孔位，重复上述工作，直至将全部采空区域空洞和岩层裂隙全部灌满水泥粉煤灰（或水泥粘土）浆液，使其凝固后与原地质岩层结成坚固的整体。具体施工顺序如下测量放线→搭建临设，平整场地→设置发电机→布设钻孔，架设钻机→设置泥浆池，钻孔→检查、验收，及时设置水泥浆搅拌机及注浆泵→ 注浆→检查、验收→封堵孔→移至下一孔位。２施工工艺利用  １２７ｍｍ开孔钻机，在拟建高速路或建筑物自然地坪处等距离钻孔（＠５～１５ｍ），钻孔时应采用泥浆护壁法。钻孔至采空区时停钻，撤出钻杆，检验钻孔情况，无塌孔现象时，即可设置注浆管开始灌注水泥粉煤灰浆（或水泥粘土浆）。灌浆压力一般控制在０  ５～２ＭＰａ，直至钻孔灌满后，再移至下一孔位钻孔、灌浆。２．１钻孔顺序应按梅花点状顺序布置钻孔并灌浆。先钻采空区截止段两端头的注浆孔，待孔内浆液灌满后，再依次钻长度方向两侧的注浆孔，最后钻中间的注浆孔（见图１）。图１钻孔注浆顺序示意２．２注浆一般采用地面垂直注浆施工，过路段或原有建筑２４１物下部采用扩散式倾斜注浆。采用倾斜注浆是在不阻断正常交通和不防碍建筑物正常使用的情况下进行地基加固处理。对地下管线密集处或地下工程的下部亦可采用增加扩散性等工艺方法施工。１）注浆加固 ①注浆范围的设计、土体注浆加固范围如下道路路段宽度为路宽再加２～５ｍ，建筑物的加固宽度应为基础外边２～３ｍ； ②注浆孔的设置注浆孔应呈梅花点状布置，孔距５～１５ｍ，排距１  ５ｍ； ③ 注浆压力为０  ５～２  ０ＭＰａ； ④凝结时间为３０ｍｉｎ左右。２）注浆施工工序钻机就位→钻注浆孔→下注浆管→先注水冲孔５ｍｉｎ→注入浆液→每个注浆孔完成后拔出浆管→封堵注浆孔→挪钻机进行下一注浆孔施工。３）浆液配合比注浆材料采用３２  ５级以上普通硅酸盐水泥和粉煤灰（或粉质粘土），浆液水固化比为１ ∶ １  ０和１ ∶ １  ３，固相比为水泥∶ 粉煤灰＝３ ∶ ７（或按设计要求）。施工搅拌时，添加水泥质量２％的速凝剂水玻璃。４）间歇注浆法的利用当采空区离地表较深时，注进的浆液量大时则不能及时沉淀、凝固，或沉淀凝固后孔中水泥浆凝固体产生较大的收缩裂缝，造成加固体不密实，减弱加固体的强度，此时，可采用间歇注浆法，即先注入一定数量的浆液，过４～１０ｈ后，再注入剩余浆液。可２次注完，也可多次注完，以减少水泥浆收缩裂缝的数量，提高水泥浆固体强度。５）每班（上午或下午）下班时，或遇有意外停止注浆时，应及时用清水冲洗注浆管、注浆泵等，以备再上班时操作方便。３施工机具（见表１）表１注浆法施工机具机具名称规格数量用途经纬仪或全站仪１台测量放线水准仪Ｓ３１台测量场坪钢卷尺５０ｍ１把测放桩位回转式钻机Ｄ１２７型ｎ台钻孔发电机１０００ｋＶ１台远离电网时搅拌机２５０Ｌ１台搅拌水泥浆注浆泵１５０Ｌ／７ＭＰａ１台注浆用注浆管Ｄ５０ｎｍ注浆用空压机１２ｍ３１台水泵ＹＣ１０ｍ１台水箱５ｍ３１个电焊机交流１台修理机具变压器７５ｋＮ１台利用电网电源时塔尺５ｍ／铝合金１个测场地高程测绳＋线坠１００ｍ１根测孔深手推车０．１ｍ３３辆运料铁锹尖１０把搅拌填料４质量要求１）测量放线，应按业主给定的工程桩进行测量放线，首先放出拟建公路或建筑物的轮廓线，设置好护桩后，再放孔位线。２）平整场地时，场地的平整度应达到１００ｍｍ，且应设１％坡度，使其场地排水畅顺；并要碾压密实，以利施工机械行走和架设。３）泥浆护壁的泥浆液应按地基土质情况现场配制和调试，以保证钻孔、注浆过程中不塌孔。４）注浆所用的原材料、水泥、粉煤灰（或粘土）、水玻璃等均应通过检验，合格后方可使用；水泥应有出厂合格证。５）灌注的水泥粉煤灰浆液应每班留一组砂浆试件，并按规定的标准养护时间、条件进行养护。应按其试压倒标准强度确定灌注体强度等级。６）注浆的其它质量指标按建筑地基基础工程施工质量验收规范ＧＢ５０２０２  ２００２执行。７）施工过程中的各种施工记录、原材料合格证、原材料检验合格证、测量放线记录、会议记录等均应及时整理，归档保存。５安全注意事项１）施工场地应平整碾压或夯实，防止发生施工机械倾翻事件，就位后的钻机应支垫平稳，必要时应设缆风绳固定钻架。２）施工场地的架空电缆应沿采空区走向靠两边架设，过路处应穿钢管埋设保护。３）施工用电线路应由持有上岗证的电工按施工现场临时用电安全技术规范ＪＧＪ４６  ２００５的相关条款要求架设；带电设备应按规定进行接地保护。非正式电工不准随意接、拆电器线路。４）高压泥浆泵在正式注浆前，应在组装完后注水试泵，并全面检查泵、管、接头处连接情况，每次注完浆液应全面检查并清洗干净，保证正常使用。一旦发生故障，应停泵停机排除故障。５）高压胶管应按规定的压力范围使用，施工中弯曲不得小于规定的弯曲半径，以防高压胶管破裂。６）施工前，应对操作者进行安全技术交底，司钻人员应熟练操作技术，移动钻机时，应平整设备行走的道路，并设专人指挥。７）遇有５级及以上的大风或雨雪天气，应停止钻孔、注浆操作，并将机械设备用防雨篷布遮盖。８）如需夜间施工，应修整施工道路、人行通道、安全警戒线、照明灯具等，以确保夜间施工安全顺利。３４１２００８增刊杨绍华注浆法处理采空区地基