平凉注浆加固施工方案

平凉地区地基注浆加固施工方案一、工程概况本工程位于甘肃省平凉市城区，主要针对既有建筑地基不均匀沉降问题实施注浆加固处理，涉及建筑面积约8600㎡，包含6栋6-12层框架结构住宅楼及2处地下车库。根据前期地质勘察数据，场地地基承载力普遍低于设计要求（现状80-120kPa，设计要求≥180kPa），且存在2处明显沉降漏斗（最大沉降量127mm）。工程需通过系统性注浆处理，形成直径1.2-1.5m的连续加固体，同步解决湿陷性黄土遇水崩解、砂卵石层渗漏等问题，确保加固后地基变形速率控制在0.05mm/d以内。二、地质条件分析2.1地形地貌特征施工区域处于黄土高原边缘过渡带，地面标高1320-1345m，地势西高东低，自然坡度3°-5°。场地表层覆盖第四纪马兰黄土，厚度5-12m，下部为上更新统黄土状粉质黏土，局部揭露古河道沉积的砂卵石层透镜体，最大厚度达3.8m。2.2土层物理力学性质湿陷性黄土：占比约60%，呈浅黄色，具大孔隙结构，孔隙比1.0-1.2，天然含水量12%-18%，自重湿陷系数1.5-2.0cm²/kPa，属Ⅱ级自重湿陷性场地。粉质黏土：灰黄色，可塑状态，厚度1-4m，天然孔隙比0.85，压缩模量8-12MPa，地基承载力特征值100-130kPa。砂卵石层：粒径2-8cm，含量约65%，充填中粗砂，松散-稍密状态，渗透系数1.5×10⁻²m/s，为主要透水层。2.3水文地质条件场地地下水属潜水类型，稳定水位埋深3.5-7.8m，年变幅2-3m，主要补给源为大气降水及侧向径流。地下水对混凝土结构具弱腐蚀性（SO₄²⁻含量350-480mg/L），对钢筋结构具微腐蚀性。土层渗透系数分布：黄土层1.2×10⁻⁵m/s，粉质黏土层5.0×10⁻⁶m/s，砂卵石层2.3×10⁻³m/s。三、材料选择与配比设计3.1注浆材料体系3.1.1水泥基浆液主剂：采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，要求3d抗压强度≥25MPa，28d抗压强度≥42.5MPa，细度（80μm筛余）≤10%。配合比设计：黄土层注浆：水灰比0.8:1-1:1，掺入3%膨润土（钠基，蒙脱石含量≥75%）+0.5%萘系高效减水剂（减水率≥20%）砂卵石层注浆：水灰比1:1-1.2:1，添加2%硫铝酸钙型速凝剂（初凝时间控制在25-35min）性能指标：浆液密度1.8-2.0g/cm³，黏度30-50s（漏斗黏度计），结石体28d抗压强度≥20MPa，渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s。3.1.2化学浆液环氧树脂浆液：用于微裂隙处理，由E-44环氧树脂（含量60%）、糠醛丙酮稀释剂（25%）、乙二胺固化剂（8%）及促进剂（7%）组成，黏度≤50mPa·s（25℃），固化时间2-4h，粘结强度≥3.5MPa。水玻璃-氯化钙双液：用于砂卵石层快速止水，水玻璃浓度38-42Be'，氯化钙溶液浓度20%，体积比1:1，凝胶时间控制在30-90s，结石体抗压强度≥5MPa。3.2辅助材料注浆管：Φ50mm×3.5mm无缝钢管，底部1.5m范围按梅花形布设Φ6mm注浆孔，孔间距10cm，管端加工成60°锥形。止浆塞：橡胶-金属复合结构，工作压力≤2.5MPa，膨胀率≥200%，耐酸碱腐蚀。护壁泥浆：采用钠基膨润土（掺量8%）+纯碱（0.5%）配置，密度1.05-1.10g/cm³，黏度25-30s，失水量≤20mL/30min。四、施工工艺与技术参数4.1施工总体流程测量放线→场地平整→设备就位→泥浆护壁钻孔→清孔验孔→下注浆管→封孔埋管→制浆→分段注浆→拔管封孔→质量检测→下一循环4.2关键工序控制4.2.1钻孔施工设备选择：采用XY-100型液压钻机，配套Φ110mm金刚石钻头，钻进效率3-5m/h。孔位布置：按等边三角形网格排列，孔距1.2-1.5m，排距1.0m，止水帷幕孔深入稳定岩层0.5m，加固孔深度8-12m（穿透湿陷性黄土层）。钻进参数：黄土层转速80-100r/min，钻压10-15kN；砂卵石层转速40-60r/min，钻压20-25kN，采用跟管钻进工艺。质量控制：孔斜率偏差≤1%，孔深误差±50mm，终孔后采用超声波孔壁检测仪进行孔径、垂直度检测。4.2.2注浆作业注浆方式：采用“分段后退式注浆”，段长1.0-1.5m，注浆管提升速度5-8cm/min。压力控制：黄土层：起始压力0.3-0.5MPa，逐步升压至0.8-1.2MPa粉质黏土层：1.0-1.5MPa砂卵石层：1.5-2.0MPa（双液注浆）流量控制：单孔注浆流量20-30L/min，吸浆量突变时（波动超过30%）立即停注检查。注浆结束标准：满足下列条件之一即可终止：注浆压力达到设计值并稳定30min单孔注浆量达到理论计算值的120%周边监测点位移超过预警值（5mm）4.3特殊地层处理措施湿陷性黄土：采用“低压力、慢注浆、多循环”工艺，每注300L浆液停顿15min，待裂隙填充后复注，水灰比从1:1逐步调整至0.8:1。砂卵石层：先采用双液注浆形成止水帷幕（扩散半径0.8m），24h后进行水泥浆补强，注浆孔呈梅花形错位布置。空洞处理：当钻孔出现塌孔或漏浆量＞500L/min时，先填入级配砂石（粒径5-20mm）至稳定液面，再注入速凝浆液封堵。五、质量控制体系5.1材料质量控制进场检验：水泥每200t为一批次进行强度、安定性检测；化学浆液每批次检测黏度、固化时间及粘结强度；注浆管进行耐压试验（1.5倍工作压力持压30min无渗漏）。存储要求：水泥存储期不超过3个月，防潮等级≥Ⅱ级；化学浆液存放于25℃以下通风环境，远离火源，存储期≤6个月。5.2施工过程控制参数监测：每孔设置自动记录仪，实时监测注浆压力（精度±0.05MPa）、流量（±1L/min）、注浆量（±5L），每10min生成一组数据曲线。抽样检测：每50个注浆孔选取1个检测孔，采用地质雷达（SIR-4000型）进行无损检测，波速≥2000m/s为合格；每100孔取3组芯样（每组3个试块），测定28d抗压强度。过程验收：钻孔验收：孔深、孔径、垂直度合格率100%注浆验收：压力达标率≥95%，单孔注浆量偏差≤±10%外观验收：地面无明显隆起（≤3mm），周边建筑无新增裂缝5.3监测控制标准沉降监测：布设24个监测点，采用DS05水准仪按二等水准测量精度观测，加固期间每2d监测1次，稳定后每周1次，控制标准：日均沉降量≤0.1mm累计沉降量≤10mm差异沉降≤0.002L（L为相邻点距离）孔隙水压力监测：在砂卵石层布设6个监测孔，采用振弦式孔隙水压力计，注浆期间每小时读数1次，压力骤升超过50kPa时应降低注浆速率。六、安全防护与环保措施6.1施工安全保障用电安全：采用TN-S接零保护系统，配电箱设置三级漏电保护（动作电流≤30mA，分断时间≤0.1s），设备接地电阻≤4Ω。高空作业：钻机操作平台搭设1.2m高防护栏杆，设置防滑脚手板，作业人员佩戴双钩安全带（静荷载测试≥15kN）。高压作业：注浆泵压力表定期校验（精度等级1.6级），高压管路采用无缝钢管（工作压力≥3MPa），接头处设置防崩挡板。6.2环境保护措施废水处理：设置三级沉淀池（3m×2m×1.5m）+一体化净水器，处理后水质指标：SS≤100mg/L，pH值6-9，回用率≥80%。噪声控制：选用低噪声钻机（昼间≤70dB，夜间≤55dB），设置可移动隔声屏障（插入损失≥25dB），夜间施工办理许可并公告周边居民。固废处置：钻渣经脱水处理（含水率≤30%）后运至指定消纳场，化学废液分类收集，交由有资质单位处置，危废转移联单保存3年以上。6.3应急预案冒浆处理：立即停注，采用速凝浆液（水玻璃:水泥=1:0.8）封堵，调整注浆压力至原参数的70%，必要时采用间歇注浆（注30min停20min）。管涌处置：在渗漏点周边2m范围打设Φ50mm止浆孔，注入双液浆形成止水环，同时抛填级配砂石（5-30mm）反压，控制涌水量≤0.5m³/h。中毒急救：配备应急洗眼器（水流速12L/min）及化学灼伤急救箱，接触环氧树脂后立即用乙醇清洗，出现头晕恶心症状时转移至通风处并吸氧。七、施工组织管理7.1人员配置岗位人数职责要求资质要求项目经理1全面协调管理一级建造师+安全B证技术负责人1方案执行与参数调整注册岩土工程师施工员3现场工序指挥施工员证安全员2安全巡查与记录安全C证钻机操作工6钻孔施工特种作业操作证注浆工8制浆与注浆作业专业培训合格证质检员2材料与工序检验质量员证监测员2沉降与压力监测测量员证7.2设备配置计划设备名称型号规格数量功率主要参数地质钻机XY-1004台15kW最大钻深100m，转速0-300r/min注浆泵BW-1503台11kW最大压力15MPa，排量150L/min搅拌机JS-5002台7.5kW搅拌容量500L，转速30r/min测斜仪KXP-11台-测量精度±0.1°地质雷达SIR-40001台0.5kW探测深度5m，分辨率2cm水准仪DS052台-每公里往返误差≤0.5mm7.3进度计划控制准备阶段（7d）：图纸会审、材料进场检验、设备调试、测量放线钻孔施工（18d）：日均完成80-100m，采用4班倒作业注浆施工（25d）：分3个作业面平行施工，单孔注浆时间控制在1.5-2h检测验收（5d）：静载试验、地质雷达扫描、沉降观测数据分析总工期：55日历天，关键线路为：钻孔→注浆→检测验收八、验收标准与后期维护8.1验收内容与标准资料验收：包含注浆施工记录、材料合格证、检测报告等12类文件，要求签字齐全、数据真实、归档规范。实体验收：承载力：采用1.0m²承压板静载试验，最大加载量360kPa，沉降量≤20mm且24h回弹量≤5mm完整性：钻孔取芯结石体连续，胶结良好，芯样采取率≥85%止水效果：抽水试验30d后，水位降深≤1.0m，渗透系数≤1×10⁻⁷m/s验收流程：施工单位自检→监理验收→第三方检测→业主竣工验收，合格率达到100%方可交付。8.2后期维护方案沉降观测：设置永久观测点20个，首年每月观测1次，第2年每季度1次，第3年每半年1次，累计观测3年，稳定标准为连续6个月沉降量≤2mm。注浆孔维护：验收后采用M10水泥砂浆封孔至地表下0.3m，孔口做200mm×200mm×100mm