徐伟、常新民 、刘丛满、王浩宇、王国龙
中建八局第二建设有限公司, 济南 250014;
【摘 要】:在枣庄市中医医院二期建设项目土石方开挖过程中,在科研教学规培基地综合楼基础处揭露两处灰岩溶洞,在建筑工程施工中,地基的牢固性直接关系到建筑物的质量和使用寿命。根据物探地震映像法探测解释结果,须对两个溶洞处进行钻孔灌注处理,注浆技术凭借自身独特优势在地基处理过程中发挥了重要的作用,本文将以该工程为实例重点介绍溶洞注浆技术在房建工程地基处理中的应用,希望对工程的实施有一定的理论指导作用。
【关键词】:地基加固;渗透注浆;压密注浆。
1.引言
注浆技术是通过注浆管把具有流动性、填充性、胶凝性的一种或几种浆液材料,按一定的配比注入地基土中,浆液以充填、渗透和挤密等方式挤走土粒间的水分和空气,使浆液与原来松散的土粒胶结成整体,从而提高原来土体的强度。
注浆加固技术适用于砂、粉土、填土、裂隙岩石、溶洞等地质,本项目主要采用渗透注浆和压密注浆两种类型。
渗透注浆。注浆压力小,土体的颗粒大,用于渗透系数大于10-4cm/s的砂性土体注浆,浆液在土体中渗透并凝结而加固土体。
压密注浆。利用压力下的极浓浆液使土体压密,在注浆部位形成球形的“浆泡”,离浆泡面0.3-2m内的土体都受到明显压密而增强,浆泡的强度则更高,浆泡的直径可达4m,压密注浆常用于中砂地基,粘性土若具有适宜的排水条件宜可选用。
2.工程概况
2.1项目概况
枣庄市中医医院二期项目建设场地,位于枣庄市薛城区太行山路与长江路交叉口东北侧。其中科研教学规培基地综合楼约34m,地上8层。由于在基坑开挖过程中,在科研教学规培基地综合楼基础处揭露两处灰岩溶洞,位置见图1,溶洞直径约1m左右。溶洞具有一定规模,说明该区域的灰岩较容易由于溶蚀作用形成溶洞,溶洞较大,将会对建筑物基础稳定性形成影响。根据工程要求,采用注浆技术是地基处理比较有效的方法。
图2.1-1枣庄中医医院二期建设项目物探工程平面布置图
2.2作业条件简述
在本工程进行注浆技术对地基基础进行加固处理,大部分区域完全揭露灰岩层,整个场地高差较小,但平整度较差,南半部清理较好,北半部碎石较多,且局部有碎石堆,对于注浆孔的布设略有影响,但能够满足地基加固的施工条件。
3.注浆加固具体方案
3.1方案概述
根据岩土工程勘察报告以及补充物探报告资料及设计要求,对该建筑整体地基范围内进行自下而上的分段注浆加固处理。采用注浆花管方法对地基土进行加固处理,用长度为1.0m的注浆花管,钻孔深入基岩中自下向上的分段注浆。
3.2注浆参数选用
注浆压力,注浆压力应通过现场实验来确定,综合考虑覆盖土压、浆液种类、地质条件等因素的影响。参照砂砾石土地基注浆工程经验,建议此地段注浆压力选用0.4-1.0MPa。
注浆顺序,注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,采用先外围后内部的注浆施工方法。
浆液参数,注浆材料为纯水泥浆,水灰比为1:1,水泥为32.5的普通硅酸盐水泥。注浆量。在一般情况下,理论上注入的耗浆量,应填充到颗粒之间的孔除中,或沿层理或裂隙劈裂式注入。每孔(段)浆液注入量可用下式计算:
Q=πAH?R2oβon=AoSoHonoβ=qoH?(1)
式(1)中,Q为每孔段注浆量m3;A为浆液损耗系数,取1.15-1.30;H为注浆孔深m;R为浆液有效扩散半径m;β为浆液充填系数;S为浆液扩散面积㎡;n为孔隙率。
综上计算,每延lm注浆量Q为0.8m3。
注浆孔间距及注浆速度。注浆孔的布置,采取梅花型,注浆孔间距其取值为1.2-1.5m,注浆流量为10-15L/min。注浆花管采用φ25镀锌钢管,小圆孔呈梅花型布置,每隔10cm横向开设两个6mm小圆孔。
3.3地基加大具体方案的实施
施工工艺流程:选择注浆设备—成孔—花管制作以及安放—注浆—清洗工程设备。
(1)测放孔位,根据设计孔位在注浆范围内准确定位,定出注浆孔位并将其标记出来。
(2)成孔,注浆孔施工选用孔径为91mm.或110mm的XY-100型钻机成孔。为防止再发生不均匀下沉,将其状态固定。由于科研教学规培基地综合楼区域的溶洞深度变化在1.5-5.2m之间,不均匀,自西向东按照填土层将该区划分为7m、5m、3m这3个注浆区域,故自西向东将科研教学规培基地综合楼地基开孔深度安排为8m、5m二个区域。局部钻孔在见到岩石而未达到设计深度时,以现场实际深度为准。
(3)花管制作以及安放,花管的配置由孔深决定,并通过设计要求进行制作,成孔后注浆花管下入至孔底,将孔口管封闭。
(4)注浆,首先选择注浆材料,水灰比为1:1的纯水泥浆,水泥为32.5普通硅酸盐水泥,注浆压力定为0.4-1.0MPa。首先,需要进行现场注浆试验,以确定单孔注浆量,之后根据所采用的注浆工艺进行施工。注浆的工序要先对边缘帷幕孔进行施工,接着要对加固孔进行施工,当注浆量达到设计要求时,终止注浆。为了使注浆工程质量得到确保,边缘帷幕孔孔距一般为注浆孔孔距的1/2。当注浆量小于0.4L/min,或地面出现大量冒浆,稳定30min时即可完成注浆。每组注浆时应间隔2-3孔隔孔跳打跳注。
(5)清洗,如不需要连续施工,注浆完成后务必要及时清洗浆泵、管路等。如连续施工可视具体情况不进行操作。
4.结语
对于类似地质或好于本工程地质情况上(更适于注浆加固的土层)的多层或轻型建筑工程的不均匀沉降处理可采用注浆加固地基方式进行,浆液采用水泥浆,如果设计施工得当,可取得较好的处理效果,本方法还有成本低、灵活、可在狭窄场地施工、不需要大型设备等优点,值得借鉴和推广。??
参考文献:
[1]JGJ123-?-2000,既有建筑地基基础加固技术规范[S].?
[2]叶书麟,叶观宝地基处理与托换技术(第3版)中国建筑工业出版社