论灌浆加固法在煤炭工业的运用

导语：论灌浆加固法在煤炭工业的运用一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

同时煤炭工业建筑地基的地形性质十分复杂，它与软土的种类、状态，以及外界条件有很大关系。

1灌浆加固法的原理分析

传统工艺一般采作挖除破损地基后，重新填筑地基后铺筑地面，不仅造价高、工期长，还严重影响施工期间的建筑安全，同时也消耗大量的资源。作为一种地基病害处理与加固措施，灌浆加固法技术和传统修复方面相比较，不仅可以降低工程造价，同时建筑原有材料全部利用，具有显著环保意义。其将原来松散或开裂的材料凝聚成板块，可明显提高承载力，延长建筑使用寿命。另上是采用注浆加固技术，施工快速，对建筑影响小，注浆后一天即可开放使用，有力地保障了建筑施工用安全【7】。

2灌浆加固法的技术组成

2.1灌注粘土浆加固技术

目前，煤炭工业建筑地基粘土浆灌注加固方法可分为劈裂式与填充式两种，前者是指利用灌浆压力劈开坝体，后者是指自重灌浆，前者形成的是一道近于垂直并连续的浆体帷幕。其实，这两种灌浆方式都属于压力灌浆模式，区别只是在于压力的大小不同而已【8】。

2.2灌注水泥加固技术

控制性水泥灌浆工艺应用水泥浆液加化学外加剂后能将水泥浆液的凝固时间控制到20-30秒的特性，当水泥灌浆施工过程中出现串冒浆、进浆量很大产生浆液流失、灌浆压力升不起来等问题时，通过特殊的工艺构思和措施，启动专用的泵将化学外加剂送到地层内与扩散着的水泥浆液相混合，使被混合的水泥浆液变成速凝浆液而迅速失去流动性，达到解决水泥浆液的串冒浆问题、水泥灌浆对地层的抬动问题、浆液流失及不易升高灌浆压力等，这些都是水泥灌浆技术中长期存在而未解决的技术难题【9-10】。水泥灌浆中应用该专利技术后，应用范围得到了扩展，第一，为松散软弱地基用水泥灌浆进行防水及加固处理展开了美好前景，并且可以选用高压水泥灌浆施工；第二，岩溶地区、断层破碎带的帷幕灌浆和固结灌浆施工能大幅度的提高施工进度，降低成本；第三，可在没有止浆的裸体岩石或土层内进行防水堵漏，且能取得好的满意的效果。

3灌浆加固法在煤炭工业建筑地基处理中的应用-案例分析

本文以某煤炭工业高层建筑湿陷性黄土地基注浆加固为例，从方案选择、设计、施工等方面对注浆法在湿陷性黄土地基加固中的应用进行了详细论述。

3.1建筑概况

某煤炭工业高层建筑建于2002年，高17.00m，6层，东西长66.8m，南北宽12.80m，5个单元，砖混结构，毛石基础，基础埋深-2.80m.在使用期间，发现房屋部分墙体出现裂缝，随后裂缝继续发展。经现场勘测，确定为地下水管开裂发生漏水，地基受水浸泡发生不均匀沉降，导致局部墙体开裂。

3.2地质概况

1层杂填土，杂色-黄褐色，主要由粉土组成，含碎砖及煤渣，松散，层厚1.4-1.8m；2层新近沉积黄土状粉质黏土，褐黄色，可塑-软塑，土质不均，具有垂直节理和大孔隙，含姜石，层厚1.80-5.30m；3层新近沉积黄土状粉土，黄褐色，土质不均，湿，稍密，含姜石，强度低，韧性低，层厚1.60-2.70m；4层粉质黏土，褐红-赤褐色，土质均匀，含姜石及铁锰结核，可塑，层厚6.70-9.80m。以下为5层残积土和6层全风化岩。基础主要坐于第②层土上，局部坐落于3层土上，在水平方向上，持力层及下卧层局部接近10%，为不均匀地基。通过勘探、原位测试及室内土工试验，确定该地基湿陷系数为0.023-0.054，湿陷土层深度8.00m.从地坪1.50m下计算湿陷量，总湿陷量为344.3mm，属Ⅱ级非自重湿陷性地基。

3.3加固方案

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。

3.3.1注浆技术参数本次通过浆液配比结合水泥进行现场试配为提高浆液的结石率，掺入2%的水玻璃；，注浆以P.S32.5级水泥为固化剂，水灰比确定为0.6-0.7；为了改善浆液的流动性，UEA膨胀剂掺入量为水泥用量的10%，并且掺入了2%的泵送剂。经过计算，注浆压力控制在0.3-1.5MPa之间，注浆深度为6.00m。

3.3.2注浆加固设备成孔设备：工程冲击钻2台，岩心钻机2台，人工冲击锤2套。注浆设备：浆液搅拌机1台、注浆高压泵1台。配套设备：储浆池、注浆花管、高压注浆胶管、水箱、台秤、电源线、控制箱等等。注浆加固应用的主要材料为：水玻璃、P.S32.5级水泥、泵送剂、UEA膨胀剂。注浆顺序采用先外围后室内的方式，间歇对称注浆的方法进行。

3.3.3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。

3.3.4施工控制注浆速率大时，应减少注浆压力或间隙灌注。压力小且注浆速率大时，减小水灰比，加大水玻璃掺量。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。

3.3.5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，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。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8-8.5m，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0.3-0.6m，避免注浆管端头被泥土堵塞。④封孔：钻孔封口深度为2-2.5m，安装时在上部封口处用7-10cm宽的编织袋封圈，封圈没有到位的时候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1.5-2.5min.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，注意压力变化，并逐渐增大进浆量。并且，在注浆的过程中，应设立专业人员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。

3.3.6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38个，注浆孔总数达到264个，总注浆量为209.3t，平均0.793t/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4.59mm，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-2.50m开始，每隔1.00m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)》(DB13(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。

3.4加固效果

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。实践证明，采用灌浆加固法处理煤炭工业建筑地基，保证了工程质量、降低造价，施工速度快，取得较好的效益。

作者：武志明单位：中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司