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摘要：注浆法加固软弱地基是一种常见的方法，但对已建站台的地基进行加固，却有着不容忽视的一些技术问题。在施工技术参数的选择上应该特别谨慎。系统地介绍了静压注浆法处理地基不均匀沉降的问题。实践证明 ，处理后的地基得到有效的加固。此工艺简便快速，又经济。
关键词： 注浆 地基处理 加固
Abstract: the grouting method to reinforce the soft foundation is a common method, but to have built the foundation for strengthening the platform, they have not allow to ignore some technical problems. In construction technology parameters should be especially careful selection of. Introduces static grouting method and treatment of foundation the uneven settlement problem. Practice has proved, the processed effectively the reinforcement of the foundation. This process is simple fast, and the economy.
Keywords: grouting strengthening the foundation treatment
中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号
1工程概况
鹰潭车站一站台改造灌浆加固工程，是为确保浙赣线提速后安全运行，需在运营铁路站台上施工，施工期间必须确保行车、人身、设备安全。鹰潭站一站台为高填方基础，主要靠浆砌红条石等挡墙支撑。上部地层（主要受力层）主要由素填土、淤泥质土、粉砂组成。由于素填土结构疏松、淤泥质土呈软塑状、粉砂饱和松散，自稳能力差，存在着很大的安全隐患。难以满足站台加高后上部荷载对地基、挡墙的要求。为保证该站台地基的稳定，提高地基土强度和变形模量，以满足上部荷载对地基土承载力的要求，南昌铁路勘测设计院提出了对该站台采取灌浆加固处理方案。 根据工程情况和设计要求，利用地质钻机、灌浆机和搅拌机等设备，采用灌浆加固措施，使用425#纯水泥浆加固，浆液水灰比一般为1:1~1:0.5，灌浆加固处理，增强地基基础土层的自稳性和抗压强度，达到基础抬高加固的目的。
2006年11月，我院对该工程共施工灌浆加固钻孔222个，钻孔总进尺1232.94m，总灌入水泥335t。
灌浆后15天，经检测，站台地基土各项指标均符合设计要求；鹰潭站一站台加高后至今，未出现地面沉降或地下过道产生裂缝等不良现象，足以说明灌浆对软弱地基加固处理效果明显。
2站台地基地质简况
根据有关工勘资料，该站台的岩土性质自上而下依次为：①素填土，厚2.5～6.0ｍ，主要为粘性土夹风化块石等，物理力学性质指标：ｅ=0.96，ＩＬ=0.65；②淤泥质土，厚0～2.2ｍ，灰黑、黑色，软塑，物理力学性质指标：ｅ=1.05，ＩＬ=1.15；③粉砂，厚0～1.5ｍ，浅黄色，饱和，物理力学性质指标：Dr=0.20， N=7击；④强风化砂岩。
根据工程要求，需处理①素填土、②淤泥质土、③粉砂的全部，④强风化砂岩的部分。处理的深度为4.5～9.2ｍ
3 灌浆加固方案确定
因为所处理的区域是需在运营铁路的站台上施工的地基，且站台的周围地下埋置了各种管线，施工工期越短越好。因静压注浆法，该方案设备简单，施工简便震动小，工期短，适合在站台上施工，且费用较低。经过与水泥土深层搅拌、高压注浆比较，静压注浆法，为站台加固处理的最优工艺法。
4 灌浆设计与计算
4.1 灌浆加固机理
灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性，通过钻孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液，一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围土体被挤压充填，紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的土体则发生弹性变形，钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方面随着灌浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵模交错的浆脉随着其凝结硬化，造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触，沿灌浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基，相互共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。
4.2 工艺设计要点
根据地层地质条件：粘性土、较湿、孔隙大等特点，决定采用静压注浆法中的劈裂渗透工法，既可以在较高的压力劈裂粘性土中的孔隙，使浆液顺畅流通，又可以有效的充填。（1）灌浆标准：灌浆完成后，采用钻孔取样检验灌浆效果，要求土体固结后的内摩擦角不小于45度。
（2）灌浆段选择：本次灌浆钻孔孔深较浅，采用全孔一次灌浆。从既有站台面标高（孔口）下1.0m开始灌浆。
（3）灌浆材料及配方设计：灌浆材料主要为425#水泥和自来水。采用两种配方的纯水泥浆，在第一灌浆段水灰比为1.0开灌，在第二灌浆段为0.8。若素填土中局部孔隙较大，导致灌浆量过大时，采用水灰比为0.5的浓浆灌。
（4）浆液扩散半径的确定：由于素填土均一性差，其孔隙率、渗透系数变化大，因而仅用理论公式计算浆液扩散半径显然不甚合理，现据大量的经验数据，暂定浆液扩散半径为1.5m。在现场进行灌浆试验后进一步确定。
（5）灌浆孔位布置：灌浆孔采取在距离既有挡墙基底或地道护壁外侧，平行挡墙或护壁方向各钻两排灌浆孔。孔径为11cm，孔距为2.0m。具体孔位根据站台现有建筑及管线作适当的调整。
（6）灌浆孔孔深：孔深钻至基底2.0m，或钻至基岩层1.0m。
（7）灌浆压力：由于灌浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及灌浆次序等因素有关，而这些因素又难以准确地确定，因而本次灌浆的压力通过灌浆试验来确定。现据有关公式计算，暂定灌浆压力为0.1MPa～0.2MPa，在灌浆过程中根据具体情况再作适当的调整。
（8）灌浆量：灌浆量主要与灌浆对象的体积v、土的孔隙率n和经验系数k值有关，据Q＝k．v．n公式，理论估算单位吸浆量分别为0.2～0.4m3。
（9）灌浆结束标准：在规定的灌浆压力下，孔段吸浆量小于1L／min，延续5min即可结束灌浆，或孔段单位吸浆量大于理论估算值时也可结束灌浆。
5灌浆施工工艺
5.1灌浆试验
在拟定的布孔方案布设钻孔后，在花坛边施工灌浆孔5个，孔号为DZP2-20～DZP2-24，总长进尺44.2m，共使用了水泥11.25t，制浆15.4m3。
注浆过程中，出现串浆、冒浆现象。针对此情况，提出了以下改進措施：（1）在灌浆过程中，发现浆液冒出地表即冒浆，主要采取了如下控制性措施：①降低灌浆压力，同时提高浆液浓度；②限量灌浆，控制单位吸浆量不超过30L／min～40L／min或更小一些；③采用间歇灌浆的方法，即发现冒浆后就停灌，待15min左右再灌。（2）在灌浆过程中，当浆液从附近其他钻孔流出即串浆，采取如下方法处理：①在施工组织安排上，适当延长相邻两孔施工时间的间隔，使前一孔浆液基本凝固或具有一定强度后，再开始后一钻孔，且相邻孔不在同一高程钻孔中灌浆；②串浆孔若为待灌孔，采取同时并联灌浆的方法处理，如串浆孔正在钻孔，则停钻封闭孔口，待灌浆完后再恢复钻孔。
5.2主要工艺流程
布设钻孔→钻机定位→钻孔→置放中硬塑管→封孔口→移钻机→制浆→灌浆→补浆→清场。
（1）成孔：钻头（Φ110mm）对准孔位后，为更好保持站台环境，我方多采取冲击成孔的方法钻进。在达到设计深度或入基岩之后，由现场技术人员通知监理和项目部技术主管认可到位，测量孔深。
（2）灌浆管安放及孔口封堵：灌浆管采用8分PVC管，在管下端设置0.7m～1.0m长的花管，花管孔径Φ8mm左右，孔隙率15%左右；当成孔达到预定深度后，将PVC管下到位，再用水泥袋放入孔中0.5m左右位置，然后用水泥浆把孔口封堵。
（3）搅浆：先往搅拌浆筒内加水到预定深度并开动搅浆机后，再逐渐加入425＃普通硅酸盐水泥直到预定的用量，搅拌3min～5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。
（4）灌浆：灌浆采用自下而上孔口封闭纯压式全孔灌浆方法，当吸浆量较大时采取间歇灌浆或用浓浆灌灌，终灌时的压力为0.2MPa；灌浆结束标准严格按设计执行。
（5）封孔灌浆结束后及时封孔，即全孔灌浆结束过半小时后，排除孔口封堵物，再往孔内投入砂石直到水稳层顶面，过24h后，若浆液下沉，再补充水灰比0.5的浆液或砂浆至水稳层顶面。
6质量检查及灌浆效果
6.1灌浆质量检查
6.1.1钻孔取芯
钻孔检查施工结束半个月后，监理在施工段范围内选择了12个检验钻孔，钻孔均在原灌浆孔中点位置，共取12组原状土样，土样由江西省地质矿产勘查开发局九一二实验室进行试验。从钻孔取上的芯样中可见：素填土中水泥结石较多，呈片状、条带状，并且结石与土体胶结紧密；粉砂连接成块状、水泥结石成片块状、网状；强风化砂岩中也可见清晰的水泥细网状结石。土工试验表明了其密度有所增加，状态也由原来的松散状变为密实状（e＝0.637）。
6.1.2标贯试验在钻孔取芯检查时，监理在施工段范围内选择了5个代表性钻孔（其中2个在注浆点位，2个在两相邻注浆点位中间，1个在相邻对角注浆点中间），做了标贯试验，试验后数据说明，注浆后标贯击数明显比注浆前击数高，说明注浆后使路基土层压密固结，提高了路基承载力，达到了我们的施工目的。
6.2效果评价
从上述效果检验分析可见，灌浆施工范围内的素填土层空隙得到有效充填，淤泥质土、受到充填和挤密，粉砂、强风化砂岩得到有效充填和压密。这三种土体经灌浆后，不同程度地得到加固，承载力明显提高，达到了加固的目的。
鹰潭站一站台加高后至今，未出现地面沉降或地下过道产生裂缝等不良现象，足以说明灌浆对软弱地基加固处理效果明显。
7结束语
（1）站台经过灌浆处理后，软地基土得到了加固，有效地提高了地基土的承载力；
（2）实践证明，采用静压注浆加固处理老站台是成功的，工艺、技术安全可靠；
（3）静压灌浆技术施工设备简单、易操作，施工工期短，经济上合理，而且极大地减少了环境污染问题；
（4）鹰潭车站一站台改造灌浆加固工程，为我院在浙赣线老站台（如新余站、宜春站、萍乡站）高填方土层加固处理提供了宝贵的经验。
参考文献
陈希哲.土力学与地基基础.北京:清华大学出版社,2000.
程驍,张凤祥.土建注浆施工与效果检测.上海:同济大学出版社,1998.
徐学军等,建筑整体平移工程中软土过渡段地基处理,建筑施工,2002
中华人民共和国标准.建筑地基基础工程施工质量验收规程(GB50202-2002).
关键词： 注浆 地基处理 加固
Abstract: the grouting method to reinforce the soft foundation is a common method, but to have built the foundation for strengthening the platform, they have not allow to ignore some technical problems. In construction technology parameters should be especially careful selection of. Introduces static grouting method and treatment of foundation the uneven settlement problem. Practice has proved, the processed effectively the reinforcement of the foundation. This process is simple fast, and the economy.
Keywords: grouting strengthening the foundation treatment
中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号
1工程概况
鹰潭车站一站台改造灌浆加固工程，是为确保浙赣线提速后安全运行，需在运营铁路站台上施工，施工期间必须确保行车、人身、设备安全。鹰潭站一站台为高填方基础，主要靠浆砌红条石等挡墙支撑。上部地层（主要受力层）主要由素填土、淤泥质土、粉砂组成。由于素填土结构疏松、淤泥质土呈软塑状、粉砂饱和松散，自稳能力差，存在着很大的安全隐患。难以满足站台加高后上部荷载对地基、挡墙的要求。为保证该站台地基的稳定，提高地基土强度和变形模量，以满足上部荷载对地基土承载力的要求，南昌铁路勘测设计院提出了对该站台采取灌浆加固处理方案。 根据工程情况和设计要求，利用地质钻机、灌浆机和搅拌机等设备，采用灌浆加固措施，使用425#纯水泥浆加固，浆液水灰比一般为1:1~1:0.5，灌浆加固处理，增强地基基础土层的自稳性和抗压强度，达到基础抬高加固的目的。
2006年11月，我院对该工程共施工灌浆加固钻孔222个，钻孔总进尺1232.94m，总灌入水泥335t。
灌浆后15天，经检测，站台地基土各项指标均符合设计要求；鹰潭站一站台加高后至今，未出现地面沉降或地下过道产生裂缝等不良现象，足以说明灌浆对软弱地基加固处理效果明显。
2站台地基地质简况
根据有关工勘资料，该站台的岩土性质自上而下依次为：①素填土，厚2.5～6.0ｍ，主要为粘性土夹风化块石等，物理力学性质指标：ｅ=0.96，ＩＬ=0.65；②淤泥质土，厚0～2.2ｍ，灰黑、黑色，软塑，物理力学性质指标：ｅ=1.05，ＩＬ=1.15；③粉砂，厚0～1.5ｍ，浅黄色，饱和，物理力学性质指标：Dr=0.20， N=7击；④强风化砂岩。
根据工程要求，需处理①素填土、②淤泥质土、③粉砂的全部，④强风化砂岩的部分。处理的深度为4.5～9.2ｍ
3 灌浆加固方案确定
因为所处理的区域是需在运营铁路的站台上施工的地基，且站台的周围地下埋置了各种管线，施工工期越短越好。因静压注浆法，该方案设备简单，施工简便震动小，工期短，适合在站台上施工，且费用较低。经过与水泥土深层搅拌、高压注浆比较，静压注浆法，为站台加固处理的最优工艺法。
4 灌浆设计与计算
4.1 灌浆加固机理
灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性，通过钻孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液，一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围土体被挤压充填，紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的土体则发生弹性变形，钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方面随着灌浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵模交错的浆脉随着其凝结硬化，造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触，沿灌浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基，相互共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。
4.2 工艺设计要点
根据地层地质条件：粘性土、较湿、孔隙大等特点，决定采用静压注浆法中的劈裂渗透工法，既可以在较高的压力劈裂粘性土中的孔隙，使浆液顺畅流通，又可以有效的充填。（1）灌浆标准：灌浆完成后，采用钻孔取样检验灌浆效果，要求土体固结后的内摩擦角不小于45度。
（2）灌浆段选择：本次灌浆钻孔孔深较浅，采用全孔一次灌浆。从既有站台面标高（孔口）下1.0m开始灌浆。
（3）灌浆材料及配方设计：灌浆材料主要为425#水泥和自来水。采用两种配方的纯水泥浆，在第一灌浆段水灰比为1.0开灌，在第二灌浆段为0.8。若素填土中局部孔隙较大，导致灌浆量过大时，采用水灰比为0.5的浓浆灌。
（4）浆液扩散半径的确定：由于素填土均一性差，其孔隙率、渗透系数变化大，因而仅用理论公式计算浆液扩散半径显然不甚合理，现据大量的经验数据，暂定浆液扩散半径为1.5m。在现场进行灌浆试验后进一步确定。
（5）灌浆孔位布置：灌浆孔采取在距离既有挡墙基底或地道护壁外侧，平行挡墙或护壁方向各钻两排灌浆孔。孔径为11cm，孔距为2.0m。具体孔位根据站台现有建筑及管线作适当的调整。
（6）灌浆孔孔深：孔深钻至基底2.0m，或钻至基岩层1.0m。
（7）灌浆压力：由于灌浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及灌浆次序等因素有关，而这些因素又难以准确地确定，因而本次灌浆的压力通过灌浆试验来确定。现据有关公式计算，暂定灌浆压力为0.1MPa～0.2MPa，在灌浆过程中根据具体情况再作适当的调整。
（8）灌浆量：灌浆量主要与灌浆对象的体积v、土的孔隙率n和经验系数k值有关，据Q＝k．v．n公式，理论估算单位吸浆量分别为0.2～0.4m3。
（9）灌浆结束标准：在规定的灌浆压力下，孔段吸浆量小于1L／min，延续5min即可结束灌浆，或孔段单位吸浆量大于理论估算值时也可结束灌浆。
5灌浆施工工艺
5.1灌浆试验
在拟定的布孔方案布设钻孔后，在花坛边施工灌浆孔5个，孔号为DZP2-20～DZP2-24，总长进尺44.2m，共使用了水泥11.25t，制浆15.4m3。
注浆过程中，出现串浆、冒浆现象。针对此情况，提出了以下改進措施：（1）在灌浆过程中，发现浆液冒出地表即冒浆，主要采取了如下控制性措施：①降低灌浆压力，同时提高浆液浓度；②限量灌浆，控制单位吸浆量不超过30L／min～40L／min或更小一些；③采用间歇灌浆的方法，即发现冒浆后就停灌，待15min左右再灌。（2）在灌浆过程中，当浆液从附近其他钻孔流出即串浆，采取如下方法处理：①在施工组织安排上，适当延长相邻两孔施工时间的间隔，使前一孔浆液基本凝固或具有一定强度后，再开始后一钻孔，且相邻孔不在同一高程钻孔中灌浆；②串浆孔若为待灌孔，采取同时并联灌浆的方法处理，如串浆孔正在钻孔，则停钻封闭孔口，待灌浆完后再恢复钻孔。
5.2主要工艺流程
布设钻孔→钻机定位→钻孔→置放中硬塑管→封孔口→移钻机→制浆→灌浆→补浆→清场。
（1）成孔：钻头（Φ110mm）对准孔位后，为更好保持站台环境，我方多采取冲击成孔的方法钻进。在达到设计深度或入基岩之后，由现场技术人员通知监理和项目部技术主管认可到位，测量孔深。
（2）灌浆管安放及孔口封堵：灌浆管采用8分PVC管，在管下端设置0.7m～1.0m长的花管，花管孔径Φ8mm左右，孔隙率15%左右；当成孔达到预定深度后，将PVC管下到位，再用水泥袋放入孔中0.5m左右位置，然后用水泥浆把孔口封堵。
（3）搅浆：先往搅拌浆筒内加水到预定深度并开动搅浆机后，再逐渐加入425＃普通硅酸盐水泥直到预定的用量，搅拌3min～5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。
（4）灌浆：灌浆采用自下而上孔口封闭纯压式全孔灌浆方法，当吸浆量较大时采取间歇灌浆或用浓浆灌灌，终灌时的压力为0.2MPa；灌浆结束标准严格按设计执行。
（5）封孔灌浆结束后及时封孔，即全孔灌浆结束过半小时后，排除孔口封堵物，再往孔内投入砂石直到水稳层顶面，过24h后，若浆液下沉，再补充水灰比0.5的浆液或砂浆至水稳层顶面。
6质量检查及灌浆效果
6.1灌浆质量检查
6.1.1钻孔取芯
钻孔检查施工结束半个月后，监理在施工段范围内选择了12个检验钻孔，钻孔均在原灌浆孔中点位置，共取12组原状土样，土样由江西省地质矿产勘查开发局九一二实验室进行试验。从钻孔取上的芯样中可见：素填土中水泥结石较多，呈片状、条带状，并且结石与土体胶结紧密；粉砂连接成块状、水泥结石成片块状、网状；强风化砂岩中也可见清晰的水泥细网状结石。土工试验表明了其密度有所增加，状态也由原来的松散状变为密实状（e＝0.637）。
6.1.2标贯试验在钻孔取芯检查时，监理在施工段范围内选择了5个代表性钻孔（其中2个在注浆点位，2个在两相邻注浆点位中间，1个在相邻对角注浆点中间），做了标贯试验，试验后数据说明，注浆后标贯击数明显比注浆前击数高，说明注浆后使路基土层压密固结，提高了路基承载力，达到了我们的施工目的。
6.2效果评价
从上述效果检验分析可见，灌浆施工范围内的素填土层空隙得到有效充填，淤泥质土、受到充填和挤密，粉砂、强风化砂岩得到有效充填和压密。这三种土体经灌浆后，不同程度地得到加固，承载力明显提高，达到了加固的目的。
鹰潭站一站台加高后至今，未出现地面沉降或地下过道产生裂缝等不良现象，足以说明灌浆对软弱地基加固处理效果明显。
7结束语
（1）站台经过灌浆处理后，软地基土得到了加固，有效地提高了地基土的承载力；
（2）实践证明，采用静压注浆加固处理老站台是成功的，工艺、技术安全可靠；
（3）静压灌浆技术施工设备简单、易操作，施工工期短，经济上合理，而且极大地减少了环境污染问题；
（4）鹰潭车站一站台改造灌浆加固工程，为我院在浙赣线老站台（如新余站、宜春站、萍乡站）高填方土层加固处理提供了宝贵的经验。
参考文献
陈希哲.土力学与地基基础.北京:清华大学出版社,2000.
程驍,张凤祥.土建注浆施工与效果检测.上海:同济大学出版社,1998.
徐学军等,建筑整体平移工程中软土过渡段地基处理,建筑施工,2002
中华人民共和国标准.建筑地基基础工程施工质量验收规程(GB50202-2002).