维普资讯 http://www.cqvip.com 皇 文０ 柏章朋羹 刘明辉（国家林业局林产工业规划设计院） 为３ｌ ｍ３。在施工过程中，可根据实际情 况对各参数取值进行调整。 （二）总浆液注入量 注浆技术在覆盖层扰动土体和土洞加固处理中的应用 摘要：采用注浆技术对第四系覆盖层中扰动 玻璃模数宜为２．４—３．４，水玻璃浓度宜 土体及土洞进行加固处理一直未得到广泛应用， 为４０ＯＢｅ。注浆用水不得采用ＰＨ值小于４ 但相对于灌注桩等地基处理形式其确有造价低． 的酸性水和工业废水。 工期短等优势，本文就具体工程实例，阐述了其理 水泥砂浆：由于本工程地质条件较复 论基础和实际应用办法，对在相似地质条件地区 杂、地下水活动强烈、土体中存在扰动土 对地基加固处理提供了可以参考的理论与施工经 验。 单孔浆液注入量为３ ｌ ｍ３，总共设计 注浆孔９５个，总注浆量约为２９４ ５ ｍ３。 六．浆液配料计算 （一）按设计确定的水灰比，配制水泥 浆液所需水泥量和水量按下式计算： Ｍｃ：＝Ｇｃ ｐ ｗＶｃｊ／（１＋ｏｔ Ｇｃ） Ｍｗ＝Ｍｃ ０【 式中：Ｍ ｃ一水泥量（ｔ）； 关键词：注浆技术；土体；加固 注浆技术在工业与民用建筑工程中、 市政工程中、水利水电工程中应用得非常 普遍，尤其是近年来改造、加固项目比较 体和土洞，在注浆过程中可能存在耗浆量 很大、达不到规定的注浆压力等情况，此 时可考虑采用水泥砂浆。水泥中掺砂可提 高砂浆的固体含量和抗剪强度，减少浆液 流失。水泥砂浆一般由水灰比不大于ｌ的 水泥浆掺砂配成，与水泥浆相比流动性 多，取得了非常好的效果，但是注浆技术 在加固处理第四系覆盖层扰动土体及土洞 中一直应用不多，因为第四系覆盖层扰动 土体及土洞一般埋藏较深，且无规律分 布，各具特点，即使在同一地区也不可能 找到完全相同的土体结构，难以找到规 律，施工过程中不可预见因素过多，对施 工技术水平要求较高，这一现象在我国河 北省唐山市表现非常明显。 一，工程地质条件 根据“岩溶灾害勘查报告”及“岩土 工程勘察报告”，该拟建场地按其稳定性 分为稳定区、不稳定区及危险区。对于位 于危险区内的建筑地基，须进行有效治 理。最后采用了注浆技术对覆盖层扰动土 体或土洞进行加固处理。 （一）地层 根据“岩土工程勘察报告”，本场地地 层主要分布新生界第四系冲洪积地层和古 生界寒武系石灰岩、泥质灰岩、泥岩地层， 据本场地岩溶勘察资料，第四系覆盖层厚 约２９．０～３６．０ｍ。本次勘察揭露５６．０ｍ深 度范围，根据其岩性及物理力学性质自上 而下分为ｌ ０层，分述如下：杂填土、粉质 粘土、中砂、细砂、粘土、细砂、粘土、粉 质粘土、砾砂、粘土。基岩为寒武系泥岩、 石灰岩，具裂隙及小溶洞。 部分地段在基岩与覆盖层接触带附近 存在土洞和扰动土体。 （二）水文地质条件 工程场地地处古滦河冲洪积倾斜平原 水文地质区，位于滦河早期冲洪积扇西 部，属基岩浅埋区，基岩埋深２ ９．０～３ ６． ０ ｍ。第四系松散岩类孔隙水含水层为第Ⅱ 含水组，含水层底板埋深约３ ０ｍ，含水层 岩性以细砂为主，单位涌水量＜ｌ ０ｍ３／ｈ． ｍ。近年来年水位变幅ｌ～２ｍ。 根据地质勘察资料，场区普遍存在上 层滞水，水位埋深不稳定，约２．０～ｌ１．０ｍ， 第四系地下水潜水水位ｌ ７．０～ｌ ８．０ｍ；基 岩裂隙水水位为５ １．０ｍ左右。下伏基岩岩 性为寒武系泥岩、石灰岩，富水性差，单 位涌水量＜ｌ０ ｍ３／ｈ．ｍ。 二、本工程浆液材料确定 本工程注浆冶理主要是为加固地基， 提高地基的强度和抗变形能力，故优先选 用以水泥为基本材料的水泥浆液。若注浆 过程中存在耗浆量很大、达不到规定的注 浆压力等情况，可选用水泥砂浆。此外，尚 可通过试验确定掺加ｌ ５～２ ５％的粉煤灰， 以节省水泥。 水泥浆：浆液采用强度等级为４ ２ ５以 上的普通硅酸盐水泥拌制而成的水泥浆， 水灰比为ｌ：ｌ，必要时可同时掺加３％的 水玻璃，以增加其抗渗性和早期强度，水 ５４ 小．结石强度高、耐久性好。水泥砂浆配 合比可初步选用ｌ：ｌ：０．８（水泥：砂：水）， 根据现场实际情况可作适当调整。 三、浆液扩散半径的确定浆液扩散半径作为一个重要参数，它 对注浆质量、注浆造价有着重要影响。本 工程地质条件复杂，危险区内地基土无论 在垂直方向还是水平方向都是不均匀的， 因此无论是理论计算还是注浆试验，均难 于求得一个适用于整个地层的有代表性的 浆液扩散半径。该工程浆液扩散半径按下 述方法综合确定： （一）根据同类工程经验确定，先进行 注浆工程的初步设计。根据唐山市工人医 院及唐山市体育场等同类工程注浆治理工 程经验，第四系覆盖层中的扰动土体浆液 有效扩散半径一般为３．５ ｍ（与扰动土体 性质及发育规模有关）。本工程按此经验 值进行注浆孔布置。考虑到危险区内所布 设注浆孔不可能都遇到扰动土体或土洞， 采用３．５ ｍ有效扩散半径计算注浆量可能 偏大。但在现设计阶段又无法确定遇扰动 土体或土洞的注浆孔数量，故在进行浆液 注入量估算时，土体孔隙率ｎ按０．２５考虑， 浆液有效扩散半径仍按３．５ｍ考虑； （二）现场进行注浆试验确定。确定扩 散半径时应当注意的是：扩散半径并非浆 液扩散最远距离，而是能符合设计要求的 扩散距离；要选择多种条件下可以达到的 数值，不是取平均值。 四、注浆孔位布置 根据浆液有效扩散半径布置注浆孔， 浆液有效扩散半径按３．５ ＩＴＩ考虑，确定孔 间距为５．０ＩＴＩ，按等边三角形布置。 五、浆液注入量估算 浆液注入量是较难确定的指标，它与 土质情况、不良土体发育程度及范围．注 浆方法等多种因素有关，可由现场试验或 由已有经验确定。 本工程浆液注入量计算方法如下：先 根据《注浆技术规程 Ｙ Ｓ Ｊ ２ ｌ ｌ ９ ２； ＹＢ Ｊ４４ ９２中式４．２．７计算每孔浆液注入 量，其参数选取参考了同类工程经验，再 根据注浆孔数确定总的浆液注入量。 （一）单孔浆液注入量可按下式计算： Ｑ＝Ａ ｎ Ｒ２Ｈｎ Ｄ 式中：Ｑ一每孔（段）注入量（ｍ ３）； Ａ一浆液损耗系数，本工程取１．１ ５； Ｒ一浆液有效扩散半径（ｍ），本工程 取３．５ｍ； Ｈ一注浆孔（段）深（ＩＴＩ），本工程取 ７．０ｍ； ｎ一孔隙率，取０．２ ５； Ｄ一浆液充填系数，本工程取０．４。 根据上式计算每孔（段）浆液注入量 Ｍｗ一水量（ｍ３）； Ｇ ｃ一水泥相对密度，计算时取３．０； ｐ ｗ一水的密度（ｔ／ｍ３），ｐ ｗ＝１． ０ ｔ／ｍ３； Ｖ ｃｊ一欲配制水泥浆液体积（ｍ ３）； ａ一水灰比。 根据上述公式计算，配置２９４５ ｍ３水 泥浆液，水灰比为ｌ，需要水泥２ ２ｌ ０ｔ，水 ２２ｌ０ｔ，水玻璃用量６６ｔ。 （二）水泥浆液密度确定 水灰比为ａ的水泥浆液的密度ｐ ｃ ｊ按 下式求取： ｐ ｃｊ二Ｇｃ ｐ ｗ（１＋ｏｔ）／（１＋ｏｔ Ｇｃ） 根据上式计算水灰比为ｌ的水泥浆液 其密度为１．５ ｔ／ｍ３。 （三）水泥砂浆配料计算 若浆液中水泥量为Ｍｃ，用砂量为ＭＳ， 用水量为Ｍｗ，配合比为Ｍｃ：ＭＳ：Ｍｗ一 ｎｃ：ｎｓ：ｎｗ，则按下式计算浆液原材料用 量： Ｍｃ＝ｎｃ ｐ ｗＶ／（ｎｃ／Ｇｃ＋ｎｓ／Ｇｓ＋ｎｗ） Ｍｓ＝ｎｓ ｐ ｗＶ／（ｎｃ／Ｇｃ＋ｎｓ／Ｇｓ＋ｎｗ） Ｍｗ＝ｎｗ ｐ ｗＶ／（ｎｃ／Ｇｃ＋ｎｓ／Ｇｓ＋ｎｗ） 式中：ｎｃ、ｎｓ、ｎｗ一浆液中水泥砂和 水各自所占份数； Ｇｃ、ＧＳ一水泥和砂的相对密度，Ｇｃ 取３．０，Ｇｓ取２．６５； Ｖ一欲配浆液体积（ｍ３）； ｐ ｗ一水的密度（ｔ／ｍ３），ｐ Ｗ＝１．０ ｔ／ ｍ３。 根据上式计算配比为ｌ：ｌ：０．８（水泥： 砂：水）水泥砂浆每立方米中水泥用量Ｍ ｃ 为０．６６２ｔ，砂量Ｍｓ为０．６６２ｔ，用水量Ｍｗ 为０．５３０ｔ。 七．注浆压力控制标准 （一）注浆压力约等于注浆点上覆土 层压力，根据注浆实际情况一般掌握在０． ２ ０．５Ｍｐａ。当采用水泥砂浆浆液时，注浆 压力为ｌ ７Ｍｐａ。 （二）单孔注浆结束标准 第四系覆盖层中扰动土体注浆压力达 到０．３ ０．４ＭＰａ，持续时间ｌ ５分钟可结 束注浆。工程完成２ ８天后依据《注浆技术 规程 ＹＳＪ２ｌｌ一９２；ＹＢＪ４４—９２；《岩土 工程验收和质量评定标准 ＹＢ９０ ｌ ０—９８： 的相关规定对该项目进行检测试验，检测 方法采用钻孔取芯、标准贯入试验，检查 部位应选在有代表性地段及薄弱部位。做 标准贯入试验４０次；做无侧限抗压强度ｌ ０ 组。 笔者认为注浆技术在该项目的成功应 用有较强的代表意义，能够为相似地质条 件地区地基处理提供可以借鉴的理论与施 工经验。
