压密注浆技术最初是在实践基础上发展起来的，国内在这方面的研究应用也越来越多，通过不断的研究和工程实践的应用，人们对压密注浆的注入效果有了基本的了解。压密注浆不仅能够挤密松散的人工填土和天然土体，还可以在发生不均匀沉降的建（构）筑物基础下形成桩体，抬起建筑物，对建（构）筑物进行纠偏。压密注浆具有施工方便、施工效率高、过程易于控制、能够处理不同深度的软弱土层，经济性较好等优点，具有广泛的应用前景。本文结合实际，对施工过程中的工艺和关键点的控制进行了阐述，为以后注浆技术的应用提供相关经验。 
　　1工程概况 
　　1.1设计情况 
　　该工程为某选煤厂主厂房工程，建筑占地面积2600�。一层设备基础埋深2m，基础下为2m厚沙砾石换填层，基础设计持力层为老土层。 
　　1.2施工情况 
　　该项目为边设计、边施工，施工进度较快，施工期间跨越冬季。在施工过程中设计变更较多，超过一半的设备基础是在一层地面回填土完成之后进行施工的，造成一层地面多次重复开挖。 
　　1.3工程地质情况 
　　根据业主提供的原始地勘资料，主厂房坐落在黄土冲沟边缘，原始地貌起伏变化大，地质条件较为复杂，原始地勘±0.000以下18m未见有地下水，地勘结束后业主使用风积沙和砂质黄土对场地进行了平整。施工前±0.000以下地质情况为： 
　　第一层为回填土，土层厚度约为1.20～8.00m，性能不稳定，回填土多为风积沙和砂质黄土，具有一定的湿陷性。 
　　第二层为粉质沙土，即为老土层，土层厚度1.2～3.5m，具有一定的湿陷性。 
　　第三层为粉质砂岩，为设计的桩基持力层，承载力较大。 
　　2事故调查 
　　2.1现场情况 
　　事故发生在生产设备调试期间，首先是厂房内部分设备基础出现下沉，块煤系统两个介质桶基础沉降较大，已无法正常使用，末煤系统两个介质桶基础出现偏斜，也无法正常使用，随后沉降范围进一步扩大，厂房内部一层地面大面积开裂，局部沉降明显，设备调试期间生产水和冲洗水由地面裂缝大量渗入地下，部分排水沟有翻砂现象。 
　　2.2沉降观测 
　　发生沉降后施工单位对主厂房进行了连续沉降观测，根据现场实测的沉降量情况，主厂房桩基、钢结构并没有发生沉降，发生沉降的是设备基础和一层地面，沉降范围在1～22cm之间，而且仍在继续下沉。根据沉降观测数据结合工程地质情况判断，在回填土层厚的区域沉降量较大，回填土层薄的区域沉降量较小。 
　　2.3原因分析 
　　2.3.1设计时考虑不周。该工程上马快，设计依据原始地勘进行设计，未考虑原始冲沟回填后可能带来的地质情况变化。原始地勘报告中±0.000以下18m未见地下水，而在冲沟回填后施工桩基时挖至地下6m左右即见大量地下积水，可能的原因是土方平整后形成阻水坝，大量地表水积存，引起地质情况发生改变。同时工程设备基础设计与施工不同步，业主为赶工期，要求施工单位在45天内将桩基和一层地面设备基础施工完成，施工单位按期完成后，一层设备基础又出现了两次大的变更，先后增加了32个设备基础，造成一层设备基础施工多次重复开挖地面，可能对已施工的设备基础造成不良影响。 
　　2.3.2冬季施工地基形成冻土，也对基础形成不良影响。由于设备基础变更图纸出图较晚，变更的设备基础在冬季进行施工，而此时主厂房外围护结构还未施工，虽然采取了保温措施，但一层地面已经形成了冻土，冻土深度超过了1.2m，重新开挖一层地面势必对已施工的设备基础造成不利影响。由于业主对形象进度的需要，一层混凝土地面施工时，冻土层仍未解冻，回填土春季解冻后造成地面沉降，在地面下沉产生裂缝，生产水直接下渗进入地下，也是造成地面和基础下沉的一个重要原因。 
　　2.3.3施工原因。由于施工图后期变更，施工单位开挖基坑时未挖至老土层即可开始施工基础，基础坐落在回填土层上，也是造成基础下沉的一个重要原因。 
　　2.3.4厂房建成后厂房外部排水系统未及时完工，雨季时大量积水汇至厂房周边，下渗到厂房内，对地基形成不良影响。 
　　2.3.5设备带荷载运转后形成震动，引起基础土层扰动，加之大量积水进入，可能导致地基土形成轻微液化，对地基产生不良影响。 
　　3处理方案 
　　由于该厂房设备已经安装完毕，正处于带荷运转调试阶段，厂房内设备、管道密集，业主要求在不停产状态下进行处理。综合比较多种方案，结合现场实际情况，确定采用压密注浆的处理方案，采用压密注浆方案，可以根据工程特点，分片、分区域有选择的对设备基础进行加固。在车间内部施工时，占用场地小，注浆设备可放置在厂房外部，减少对生产调试的影响，成本低，经济合理。 
　　具体方案步奏如下： 
　　1）采用水泥压密注浆方法加固地基，阻止设备基础继续沉降。 
　　2）施工时，注浆孔孔距设置为1500mm。设备、管道密集处孔距可根据情况适当调整，调整后孔距不得大于1500mm，并采用向设备基础中心倾斜的斜孔，斜孔施工时倾斜角由现场技术人员交底。 
　　3）根据现场地质情况，压密注浆深度控制在6～9m之间，水灰比控制在0.6～1.0之间，注浆率控制在10%～15%之间。 
　　4）压密注浆压力控制在0.3～1.0Mpa之间。 
　　5）注浆结束后必须保证地基不再沉降，设备基础在短期内停止沉降。 
　　4压力注浆施工设计 
　　4.1需注浆范围确定 
　　根据现场实际情况，选择沉降量大的和地质情况差的区域进行加固处理。根据现场观测最终确定该厂房需要处理的范围，主要分布在块煤系统和末煤系统的设备基础范围内，需要处理的面的达到756�，需要加固处理的土层为回填土部分，加固的土层在地面以下-0.15～-8m。 
　　4.2注浆设备选择 
　　1）选择一台压力注浆机，注浆机压力范围在0～10Mpa。 
　　2）注浆管选用Φ48×2.0的钢管，钢管每隔100mm钻Φ10mm孔眼一个，注浆完毕注浆管留在土层内，注浆管制作如图1所示。 
　　 
　　图1注浆管制作 
　　3）灰浆搅拌机一台，用于水泥浆的搅拌。 
　　4）与注浆机配套的高压输送胶管一套，40米左右。 
　　5）配套的三角支架气动式凿岩钻孔机一台，用于钻探注浆孔。 
　　4.3压力注浆孔布置 
　　设备基础四周布设压力注浆孔，所布注浆孔中心距控制在1500mm以内，内排管距离基础边缘500mm。由于厂房内设备较为密集，具体施工时对注浆过程进行动态控制，孔距可根据实际情况做适当调整，调整后的孔心距不得大于1500mm，调整时由现场技术人员进行确定。 
　　4.4压力注浆施工 
　　4.4.1压力注浆施工工艺 
　　压力注浆施工工序：钻孔→插入注浆管→浆液配制→压力注浆→拔管处理 
　　压力注浆示意图如图2所示 
　　 
　　图2压力注浆示意图 
　　1）钻孔：使用气动式凿岩机在布孔位置钻孔，钻至设计标高，钻孔时技术人员随时监控，并根据现场实际情况适当调整钻孔位置。钻进过程中，及时记录钻孔深度及层位。终孔前，技术管理人员鉴定，符合终孔条件方可终孔。 
　　2）插入注浆管：钻孔施工完毕，按设计要求及时放入注浆管，防止停留时间过长出现塌孔。注浆管一般高出地表以上0.5m，便于与注浆机注浆管连接，注浆孔与注浆管之间的缝隙用水泥砂浆封堵，封孔段不少于0.5m，防止注浆时冒浆。 
　　3）浆液配置：注浆材料主要采用水泥浆，使用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0.6～1.0之间，在情况需要时可加入水玻璃，配比为1:1:0.03（水泥：水：水玻璃）。 
　　4）压力注浆：灰浆搅拌机搅拌水泥浆，吸入注浆泵内，通过胶管，注入到注浆管内，通过注浆管注入需要加固的土层中。 
　　压密注浆按照先注外排管、后注内排管的顺序进行组织，采取流水施工的方法，内外排注浆时间间隔应大于12小时。采用此施工方法，外排管注浆完成后形成新的结合体挡墙，避免内排管注浆时在压力作用下浆体外溢，注浆效果更佳。 
　　外排管注浆：外排管注浆施工采用跳孔注浆的方式进行，注浆管一次插入到底，注浆时随时观察注浆机压力表变化，开始注浆时压力较小，随着时间的增长，压力会逐步放大，当压力接近设计压力值时，适当放缓注浆速度，使浆液在土层中充分扩散。 
　　内排管注浆：由于设备基础面积较大，内排管钻孔打眼时，要倾斜的打入到基础底板以下，然后插入注浆管。注浆方法同外排管压力注浆。 
　　5）拔管处理：当注浆达到注浆压力、浆液无法再注进后，停止注浆，一般间歇10分钟左右，将注浆胶管与插入地下的注浆管分离，开始灌注下一个注浆孔。在注浆完毕24小时后将注浆钢管露出地面的部分切除，切口与地面相平，最后处理地面，恢复地面原貌。 
　　4.4.2注浆要求 
　　注浆浆液采用水泥浆，水泥采用普通32.5级硅酸盐水泥，水灰比控制在0.6～1.0之间。注浆过程中根据实际情况适当添加水玻璃。 
　　浆液浓度采用先稀后稠的方法，注浆开始后要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据情况及时调整注浆量和浆液浓度。注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，采用间歇式注浆或减小泵量及采取地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。 
　　注浆孔注浆施工原则上采用一次注浆的施工方案，注浆时，应避免在短时间内注入大量的浆液，如果单孔注浆量较大时，需要在浆液中添加水玻璃。 
　　4.4.3注浆压力 
　　注浆压力控制在0.3～1.0Mpa范围，由技术人员进行动态调整，外排注浆管注浆压力要小，内排注浆管压力要放大。 
　　4.4.4水泥用量 
　　水泥用量根据注浆深度不同进行控制，对于此工程，外排管注浆率控制在10%左右。内排管由于贴近设备基础，水泥用量适当提高，注浆率控制在15%左右。根据工程实际情况，该工程注浆率控制在10～15%之间较为合理。 
　　5后续施工 
　　在工程施工过程中，共钻孔372个，使用水泥212吨，施工期间对所有设备基础的沉降进行观测，发现处理后的基础治理效果明显，一周后沉降基本停止。工程施工工期共计28天，之后进行地面、排水沟及集水坑的处理，工程处理完成后，地面及设备基础经过观测未出现裂缝及继续下沉现象，处理效果显著。 
　　6加固后的效果 
　　该选煤厂主厂房入选原煤能力为1000万吨/年，在注浆施工完成10个月后，未发现地面有沉降裂缝，基础未再出现下沉现象，设备运转正常。基本可以认定压密注浆方案对该工程的设备基础加固是成功的。 
　　7结束语 
　　对软弱地基的处理方法有很多种，压密注浆方法只是其中一种，该技术在已建厂房地基处理中具有一定的优越性。本文就此实例探讨压密注浆加固处理地基技术，供同行参考。 

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