静压注浆在电厂厂房基础加固中的应用

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 摘 要：结合工程实例，阐述了利用静压注浆方法对电厂厂房进行地基加固的原因、方案设计和关键技术，并对处理后的注浆效果进行了分析评价。
 关键词：地基沉降 静压注浆 基础加固
 陕西金泰氯碱化工有限公司自备热电站主厂房，位于陕西省米脂县城南约1．2km的化工厂生产区，西临210国道和无定河，地貌单元为无定河一级阶地，厂区地势平坦，无明显高差。该厂于2005年9月2日初步建成并试运营生产，运营后，在汽机锅炉房、主厂房低压配电室和高压配电室等区域产生较大的不均匀沉降，如不尽快找出沉降的原因并及时进行治理，会严重影响到设备的正常生产和安全性。
 1 工程地质条件
 自备热电站主厂房地质条件表1。该厂区地下水为一级阶地潜水，局部有工业废水和生活废水渗漏，地下水位约在2.0～2.5m之间，且随季节变化而有上下浮动。
 2 不均匀沉降原因分析
 根据现场勘查分析，产生不均匀地面沉降的原因有以下两方面：1)由于地下潜水水位的变化和工业、生活废水的渗漏，影响到砂石垫层和回填土的附加沉降；2)由于生产过程中设备振动，导致砂石垫层和素填土的附加沉降。根据地面不均匀沉降原因，确定加固方案采用静压注浆法，加固对象为砂石垫层部分和素填土部分。
 3 加固方案设计
 考虑到主厂房地下管道、电缆、油管等分布复杂，加上地上设备的影响，具体布孔原则如下：
 (1)平面上孔间距为1.5m，排间距为1.0m，孔位成梅花状布置；
 (2)不均匀沉降量大的区域，孔位可适当加密；
 (3)受到地表设备和电缆沟、地基等的影响时，孔位沿设备基础周围布设，孔间距可按适当加密的原则进行。
 (4)在沉降量较小的地方，孔位主要布设在墙、柱和设备基础周围。
 注浆材料选用速凝水泥浆液，采用P032.5R水泥，水灰比为1：0.6～0.8，同时加入三乙醇氨和氯化钠加强剂，其中三乙醇氨加入比例为水泥重量的万分之三，氯化钠加入比例为水泥重量的千分之三。
 自上而下总的注浆程序为：先对素填土进行注浆，待初凝后，再对砂石垫层进行注浆。对于每个孔的施工，按照逐步加密、由外向里封堵的注浆原则进行施工，即把注浆孔编号分为工序孔I，工序孔II，先对工序孔I进行施工，再对工序孔II施工，且先施工外圈孔，后施工内圈孔，最后施工检查孔，以此顺序进行具体的注浆施工(图1)。
 其中钻孔孔深应控制在砂砾石层底部，但不能破坏下伏的灰土垫层及原状土。
 4 施工
 选用xP—100型回转式岩芯钻钻机和50型方杆钻机进行成孔，根据砂砾石垫层不同部位的具体埋深，确定成孔深度。钻孔孔径为Φ91～95：mm。对于设备不能到达的地方，可采用人工成孔。
 注浆管采用内径为Φ20mm的PV(：管，注浆段每隔0.5m设置一对Φ5mm的出浆孔，上下两对孔成垂直分布。注浆管底口下入至距孔底0.5m处，采用孔口止浆，孔口处外露注浆管0.3—0.5m与输浆管连接。
 注浆压力不小于0.1MPa，注浆量不宜少于3.0m3注浆过程中应随时观察地面及管沟中的情况，当发现有冒浆时，应及时停止注浆。
 每个孔注浆的终止条件为注浆量小于1～2L·min一时，继续灌注30min，即可结束注浆。
 待注浆结束后，凿去孔口下0.2m内的封孔砂浆，采用细石砼进行封孔。
 5 注浆效果分析
 在整个注浆过程中，每天利用精密水准仪对底板进行沉降观测，施工完成后，在大楼周围及楼内底板上，各任取3个孔进行取芯检查，得出以下结论：
 (1) 从注浆加固施工过程来看，随着施工的进展，压入土中的水泥浆液不断增多，注浆孔口常出现负压，说明基土较为松散。漏水现象逐渐消失，后序孔较前序孔多呈递减趋势，符合补强灌浆的一般规律。
 (2)从施工完成28天后所取芯样情况来看，通过注浆加固后，增加了土体密实度，同时，架空的孔隙得到浆液的充填，从而改善了基土的结构，增加了基土的强度，大楼的不均匀下沉得到有效抑制。
 (3)从沉降监测结果来看，沉降已经得到很好的控制。注浆完毕后4个月观测结果表明，下沉区域经过注浆的地基有明显抬升现象，并且主厂房地基已经趋于稳定，充分说明注浆效果好，达到了提高建筑物地基承载力的要求。
王万平 邹永玲
(长安大学地质工程与测绘工程学院)
《岩土工程界》2006年第8期