刘国栋

（中国水利水电第二工程局有限公司，北京 100120）

南水北调鹤壁段第Ⅰ标段人工采空区分布于桩号Ⅳ148+850—Ⅳ154+000段，该段发现人工掏砂竖井口60余处，人工采空区洞径一般为1.5～2.0 m，局部达4 m，砂洞长度可达百余米，人工采空区延伸方向多为西北东南向，且分布有支洞。

经过调查采空区为2000年左右当地村民掏砂形成，采空区埋深及直径与砂层分布有关，采空区走向一般沿砂层分布方向延伸、规律不明显，人为因数较强；为保证渠道的正常施工及后续运行安全主工程质量，在采空区灌浆处理正式施工前，进行采空区水泥粘土浆灌浆试验，通过试验的成果来指导采空区全段灌浆施工。

1 灌浆施工

1.1 材料要求

1）水泥：考虑到采空区及含砂层的可灌性和回填体的密实性，选用细度为通过80 μm方孔筛的筛余量小于5%要求的P.O42.5R普通硅酸盐水泥。

2）粘土：塑性指数 Ip＞15，粘粒（粒径小于0.005 mm）含量不小于40%、粉粒（粒径0.005～0.05 mm）含量不多于50%、含砂量（0.05～0.25 mm）不大于5%及有机物含量不大于3%的合格土料。

3）外加剂：粘土固化剂，用于改善灌浆材料的强度及流体性能。

4）水：地下水，水质符合水工混凝土拌制的要求。

1.2 浆液配合比设计及试验

1.2.1 浆液配合比设计

施工前水泥∶粘土∶水的不同比例组合设计出了5种配合比，水泥粘土浆参考配合比见表1。

表1 水泥粘土浆参考配合比

1.2.2 灌浆试验

采空区水泥粘土浆灌浆施工在已开挖到位的武庄沟倒虹吸已探明的采空区武0-024—武0+128段进行，分成A，B，C，D，E等5个单元区域。为确保工程施工质量，结合现场实际情况，决定在A单元和D单元进行灌浆试验，以确定满足工程施工的最优配合比方案。……