工程技术 China New Techno—Zlogies aUnIdU IPro ̄IdUu.c[t1s■■■■■■譬● 【嗣囵团图 ■■■■ 岩溶地基处理的灌浆技术 林伟 (十四冶建设云南勘察设计有限公司,云南昆明650031) 摘要:地基岩溶对建筑的危害非常大,严重时甚至导致建筑物失去使用功能。怎样处理地基岩溶、提高地基的承载力及地基的稳定 性一直是业内人士所关注的课题。应用灌浆法处理地基岩溶、溶洞是一种非常有效的施工方法,既可以保证工程的质量,又可以节约 投资和缩短工期,不影响正常施工。本文结合工程实例,针对灌浆技术在岩溶地基处理中的方法作出分析。 关键词:灌浆技术;岩溶;地基处理 上覆土层薄时浆液压力采用小值,上 也各不相同。需要先进行试探性灌浆,然后进行 灌浆压力,覆土层厚时浆液压力采用较大值。 该工程地处山沟冲积地。根据地质勘察资 间歇式和交替式灌浆,最后进行加压灌浆。 4.7进行沉降变形观测,掌握施工中沉降变 3.1试探性灌浆 料,其下伏岩层属泥盘石炭时代,以石灰岩为 般先配制两种浓度的浆液,一种是标准 化过程,及时监测灌浆对路面的影响。地面要埋 主,岩溶发育充分,洞穴裂隙发达,属构造复杂 一种是稠浆。当地基孔隙不大时,采用标准 设变形观测点,防止在灌浆过程中地面产生过 地带,上覆层为第四纪冲积和残积成因的粘土 浆,当孔隙较大时,采用稠浆。当采用标准浆时, 量变形,对路面造成破坏,变形量不宜超过 和亚粘土。地基承载力(Fk)=250 kPa-3OOkPa,压 浆;随灌人量的增加,若浆液同步上升,即用一般标 t5mnv-,10mm,不允许地表出现裂缝。 缩模量ES--9MPa-1 1MPa,能满足设计要求的地 4.8灌浆压力保持一定值,稳定30min,可 基承载力,但在⑥轴魉轴,⑦轴处地质钻探资料 准浆灌浆,若未同步上升,说明孔隙直径偏大, 以终孔。 表明在一12.5m,-7.9m处各有地下溶洞,并且设 使用稠浆灌人。计资料说明要求打开溶洞进行回填处理。如果 3.2间歇式灌浆 5灌浆效果分析 当空隙直径过大且采用稠浆时,若浆液未 5.1地质:通过对同一钻孔灌浆前后的声波 采用打开溶洞再回填的施工方法,将导致工期 同步上升,此时可采用间歇式复灌,在灌人一定 测试,岩溶不发育、岩石完整的声波速度达到 拖延较长,经济损失大。在经过认真考虑和参考 间歇一段时间待浆液初凝后,再灌人 5000km/s,灌浆前后差别不明显。岩溶发育的钻 有关资料之后,最后采用水泥浆材料进行灌浆 的浆液后,孑L,在灌浆前声波速度最低为3000 km/s,加固 处理。 定量的浆,直到托底为止。 后达到4500km/s,加固效果十分显著。 33交替式灌浆 2主要技术参数 5.2测量:由于工程处理前在相关位置埋设 间歇式灌浆用时较长时,可改用交替式灌 2.1灌浆材料 浆,即先灌浆液,再灌砂砾,然后再灌浆液,如此 了沉降点,定期观测地面的沉降隋况。通过在试 425普通硅酸盐水泥、粘土、粉煤灰。 验和施工期间的观察,沉降量很小,正负不超过 2.2浆液配比 反复,直到托底为止。 34加压灌浆 2mm,说明灌浆施工对整体地基未产生影响。 灌人材料及其配合比需要根据具体钻孔的 53注浆:通过现场灌浆试验,一序孑L吃浆 可灌性,由现场决定和改变。通常要综合考虑几 最后用标准浆加压灌浆,灌浆时严格控制 个方面的因素:岩、土体裂隙发育程度;钻孔时 灌浆压力,直到压力稳定,托底固结灌浆终孔。 量平均为1 192m3,最大为28.0m ,最小3.64m ̄; 土层、基岩的漏水情况;岩、土层的钻进速度,是 4灌浆技术要求 二序孔吃浆量平均为5.65 ,最大为9.67m,,最 否有掉钻等现象;发现溶洞、土洞时,其尺寸的 4.1在进行灌浆时,要及时测量孔深和浆液 小为2.6m3;三序孔即检查孔吃浆量平均为 505m 最大为lJm3,最小为0.16 。按平均吃 大小以及是否有充填物等情况。此次注浆材料 面高度。投入的砂料应为中粗砂,剔除砾石;下 0.采用水泥、粉煤灰,其配合比为3:7,水料比为 料要均匀,防止堵塞钻孔,用量要控制;及时测 浆量统计,二序孔吃浆量为一序孔的47.4%,而 05-055。 量孑L深,切忌灌入的砂料超过托底深度。同时掌 检查孔的吃浆量为一序孑L的42%,为二序孔的 握浆液面上升速度,以此确认是否已经托底。 8-9%。说明5m的孑L距太大,不能使岩溶洞隙得 2.3灌浆压力 当灌浆压力超过地层的压重和强度时,将 4.2灌浆技术由托底灌浆和静压灌浆组成。 到较好的充填,2.5m的子L距能得到较好的充填, 有可能导致地基及其上部结构的破坏,因此,一 钻孔若要进行托底时,不能先下注浆管封孑L,待 从检查孔的吃浆量分析,均能满足设计标准要 般都应以不使地层结构破坏或仅发生局部的和 托底完成后,方可下注浆管封孔进行静压灌浆。 求,说明选用2.5m的孑L距和压力是适宜的。从 少量破坏的原则选定灌浆压力;同时也应考虑 当钻孔不需要托底时,可直接下注浆管封孔,进 灌浆孑L吃浆量的不均匀性分析,最大为28.0m3, 到灌浆压力也受浆液浓度的影响。根据地质情 行间歇式静压灌浆。 : ̄/Jx为3.64m,,反映了岩溶洞隙发育的可灌性 况、灌浆方法和地基为回填土质的实际情况,该 43间歇式静压灌浆。第一次灌浆采用稠 和不均匀性。 次实验采用0.3MPa--2.0 MPa。 浆,灌浆时间控制在20min,间歇12h后再灌第 54力学指标:根据质量验收标准,对检查 2.4浆液扩散半径的估算 二次,第二次灌浆可采用标准浆。若20min内仍 孑L进行取芯浆柱体强度和抗渗试验。浆柱体渗 由于该工程的地质条件复杂,特别是基岩 不起压,停止灌浆,间歇6h后再灌第三次,依此 透系数均小于10cm/s,强度均大于4SPa,其力学 裂隙发育的无规律性,因此较难准确计算。影响 类推,直到终孔为止。为防lE浆液向路基两侧流 性质指标均达到检验标准要求。 扩散半径的因素有:岩溶洞隙的形状、大小以及 失,路基两侧边界孔注浆压力适当降低,适当 6结语 它们的连通性;灌浆充填材料的性质(颗粒大小、 增加间歇灌浆次数。 本工程通过应用灌浆新技术,不但有效地 浆液浓度、浆液的流变性等)、注浆压力、注浆流 44稠浆和标准浆的标准。稠浆的水料比为 防止了地表水渗入和岩溶土洞吸蚀塌落,保护 量以及注浆时间等。故按孑L序注浆量的大小来 0_5,标准浆为0_55。为了便于检测,两种水料比 了地基安全稳定,而且通过改善优化了工艺,缩 控制扩散半径。 可换成比重,进行量化控制。 短工期。大大提高了效率,降低了成本。另外,该 25钻孔深度 45灌浆的厚度。基岩钻孔灌浆段为5m,灌 技术施工设备简便,操作方便,质量可靠,投资 由于该工程回填土基本在lOm左右,将钻 浆段控制在2m厚度,即从孔底算起上升至2m 省,施工速度快,不污染地下水,故值得在类似 孔深度定为基岩以下4ra-5m,如果钻进时遇到 处,如遇特殊情况,2m内不能控制托底时,可适 工程中推广应用。 岩溶洞可适量加深。 当增加,但不得超过3m。静压灌浆段应保证3m 参考文献 3灌浆施工工艺 厚度,以保证灌浆质量。 『1]林培源-岩溶地基的病害与灌浆(旋喷)处理.岩 固结灌浆是由不同材料和多道工序完成 4.6灌浆时,灌浆孔都应分序进行,浆液压 石力学与工程学报. 的。岩溶空隙和溶洞大小及充填物不同,吃浆量 力采用0.3MPa-2.0MPa,根据上覆土层厚度调整 1工程概述 一-_.一场地质条件的复杂性,作为设计人员应重视现 场试验和施工过程的质量控制,积累工程经验, 完善设计理论。 53采用素混凝土桩复合地基,技术简单可 行,施工速度快,投资少,是一种比较合适的方 法。经处理后的地基可将地基承载力提高2~3 『21低强度混凝土桩复合地基技术规程.∞B13(J) 倍以上。该工程的成功实施对本地区的地基处 32-2002).河北省建设厅 理具有借鉴意义。 参考文献 作者简介:林朝(1977一lo),男,工程师, 【1]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范【S] 2000年毕业于沈阳市东北大学土木工程专业。 中国新技术新产品 一79—