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根据《核电厂抗震设计规范》，核电厂抗震Ⅱ类物项宜坐落在基岩或剪切波速大于400 m/s[1]的岩土上，目前对于不满足此要求的地基，往往采用开挖后换填素混凝土的方式进行处理，此方法存在诸多缺点，比如造价高、施工占用场地大，大体积混凝土浇筑对质量控制和施工组织要求高，开挖土方的弃置需考虑对环境的保护问题，另外对于深基坑开挖还往往涉及边坡支护，带来施工安全风险。
针对换填素混凝土方式存在的上述诸多缺点，在一些核电子项中采用换填方式进行地基处理代价较大，为此，需要寻求一种新的替代处理方法。高压注浆法[2]是将水泥浆用压浆泵、注浆管均匀地注入土体中，以填充、渗透、挤密等方式赶走土颗粒间或岩石裂隙间的水分和空气后占据其位置，浆液硬化后将松散的土粒或裂隙胶结为一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体。本文通过对台山核电一期工程常规岛废液储存罐厂房地基处理的工程实例，介绍了高压注浆法对提高核电厂地基剪切波速的实际效果。
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台山核电站常规岛废液储存罐HQL厂房位于核电厂东平台，平面尺寸36.2 m×26 m，属于核电厂抗震II类物项，根据岩土工程勘测报告，该建筑范围内有8～10 m厚度的回填土，回填土材料为开山碎石，夹有部分砂土，回填土下为砂土层和强风化花岗岩，该区域前期通过强夯处理。由于HQL属核电厂抗震II类物项，设计要求剪切波速不小于400 m/s，根据强夯检测报告，现有强夯地基剪切波速不能满足设计要求，需对该区域地基进行处理。
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根据类似工程经验，对于核安全相关的抗震物项，常规地基处理方式为换填素混凝土，以便满足地基剪切波速不小于400 m/s的要求。
对于台山核电站废液储存罐厂房地基，根据勘察报告和现场实际查看，回填土层多为开山碎石和砂土，可考虑采用高压注浆法将水泥浆注入土体，并均匀填充土体空隙，从而形成碎石、砂和水泥浆三者组成的结石体[3]，提高土体的强度，并减小孔隙比，从而达到提高土体的剪切波速的目的。下面从技术可行性和经济性对地基处理方案进行分析，见表1和表2。
方案 技术可靠性 施工工艺 施工条件 工期要求 换填素混凝土 常规方法，能够满足承载力特征值、剪切波速、压缩模量等岩土力学参数要求，可靠性强。 施工工艺成熟，涉及大体积混凝土浇筑。 需放坡开挖，占用西侧通往核岛的主要施工通道，对周边厂房施工影响大。 施工方案明确，工期可控。 高压注浆法 通过注浆能提高地基承载力特征值、减小孔隙比等岩土力学参数，有效提高剪切波速，对于局部不能满足要求的地方，可采用重复注浆或局部换填的方式处理，技术可靠。 施工工艺成熟。 无需占用周边场地，施工条件满足要求。 需试灌浆并检测，周期长，可能出现上部不满足要求而重新注浆或换填的风险，工期存在不确定性。 Table 1.
Comparison of foundation treatment 地基形式 项目名称 工程量 单价/ (元·m-1) 合价/万元 方案总费用/万元 综合单价/ (元·m-3 水泥高压注浆 水泥高压注浆/m检验费用 11 018 353 388.94 438.94 362.79 2 250 000 50 素混凝土换填 基坑土方开挖/m3 21 666 30 65.00 606.79 513.21 边坡支护/m2 2 023.42 170 34.40 素混凝土浇筑/m3 16 913 300 507.39 Table 2.
Price comparison table 分析可知：采用水泥高压注浆方案和换填素混凝土方案在技术上皆可行。换填素混凝土方案由于需要进行深基坑开挖和支护，对周边施工条件影响大，有一定安全风险，且费用较高。采用水泥高压注浆施工工艺成熟，对周边环境影响小，造价低，虽然存在上部局部土层仍不满足剪切波速要求的风险，但可能性较小，通过重复灌浆或局部换填方式进行处理的代价小。采用水泥高压注浆费用约438.93万元，采用换填素混凝土约606.79万元。因此，采用水泥高压注浆方案。
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在全面施工之前，选取HQL基础范围内的二块8 m×8 m的区域(A区、B区，见图2阴影区域)，进行试注浆。
Figure 1. Plan of test-grouting area
Figure 2. Average value of shear velocity
Figure 3. Core Sample of 5# and 10# Plies
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1)钻孔布置：本次试灌浆区域分为A、B区，其中A区域孔距1.5 m，B区域孔距2.5 m，呈正方形布置，其他参数相同。
2)孔径：Ф110 mm。
3)孔深：根据地质勘察报告和强夯检测报告，强风化岩层的剪切波速大于400 m/s，所以孔深为基底至强风化岩的顶面范围内，约11～13 m。
4)水泥浆配合比：水泥：水＝1：1。
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1)材料要求：采用PO 42.5普通硅酸盐水泥。
2)钻孔允许偏差：水平偏差为钻孔深度的3%。
3)水泥用量：330～380 ㎏/m，特殊情况除外。
4) 注浆方法：采用分段，多次重复注浆的方式，每一注浆段长度50 cm。
5)注浆压力：5～10 MPa。
6)注浆速度：50 L/min。
7)严格、详细进行施工记录。
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按照设计要求，分别对两个试验区域做了跨孔剪切波速检测、钻芯法检测和平板载荷试验检测。
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跨孔剪切波检测波速平均值见图2，对于孔距1.5 m的试验区域，地面至地下7.0 m范围内剪切波速小于400 m/s，7.0 m以下深度大于400 m/s，孔距2.5 m的试验区域，地面至地下9.0 m范围内剪切波速小于400 m/s。
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芯样完整性一般，芯样侧面表面粗糙，肉眼能看到泥沙，胶结效果不好。建议后续注浆处理时，优化施工工艺和参数，增大水泥浆扩散的范围，提高胶结效果。
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各测点承载力特征值均大于200 kPa，满足设计要求。
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根据试注浆检测结果，跨孔剪切波速和钻芯检测结果均没有达到预期要求，但从检测结果可知，剪切波速随注浆孔间距、注浆压力和土层深度变化而变化，注浆孔间距越小、注浆压力越大、土层越深，则剪切波速越大，因此，在制定正式注浆方案时对注浆孔布置和注浆压力进行了合理调整：
1)注浆孔的布置采用正三角布置，间距1.50 m，以保证处理后地基连成一体。考虑浆液的均匀渗透，按梅花型布孔。
2)注浆压力调整为10～15 MPa。
3)注浆施工的施工顺序为，先外圈施工，逐步向内圈过渡，外圈的两排注浆加水玻璃以加速水泥浆的凝结。
4)浆液配置：外圈采用混合浆液，即水泥—水玻璃双液快凝浆液，水泥采用PO42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为1：1，水玻璃用量为2.0%；其他区域采用水泥浆，水泥采用PO42.5R普通硅酸盐水泥，水泥用量为270～300 ㎏/m；水灰比为1：1。
5)根据本工程基础标高，将注浆区域分为A、B、C三个区，其中A区注浆顶标高为∇-1.40 m，B区注浆顶标高为∇-1.60 m，C区注浆顶标高为∇-5.60 m(标高为相对标高，∇0.00 m相对当于∇8.80 m)，注浆底标高为强风化岩顶面，注浆深度约为11～13 m。
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跨孔剪切波速检测、钻芯法检测、平板载荷试验检测三项检测结果均满足设计要求。
跨孔剪切波速检测结果见表3，跨孔剪切波速平均值均高于400 m/s。
深度/m 测点1 测点2 测点3 平均值 1 403.6 397.5 405.4 402.2 2 402.8 407.4 396.5 402.2 3 413.6 402.9 413.6 410 4 420.9 413.8 449.5 428.1 5 416.5 437.9 426.1 426.8 6 434.3 426.1 435.6 432 7 472.2 452.4 463.8 462.8 8 482.9 490.7 482.9 485.5 9 476.2 506.9 511.6 498.2 10 459.6 531.4 528.2 506.4 11 490.8 520.3 548.6 519.9 12 517.6 549.8 536.7 534.7 13 538.9 542.1 552.6 544.5 14 529.7 569.2 576.4 558.4 15 579.6 587.2 594.3 587 Table 3.
Average value of shear velocity after grouting m/s 钻芯法检测结果见图4，芯样胶结效果较好，芯样较完整。
Figure 4. Core sample after grouting
平板载荷试验检测结果表明，各测点地基极限承载力大于400 kPa，承载力特征值均大于200 kPa，满足设计要求。
3.1 试注浆方案
3.1.1 施工参数[4-5]
3.1.2 施工技术要求
3.2 试注浆检测[6-7]
3.2.1 跨孔剪切波检测结果
3.2.2 钻芯法检测结果
3.2.3 平板载荷试验检测结果
3.3 正式注浆方案的确定
3.4 注浆检测结果
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用高压注浆法提高核安全物项地基的剪切波速，属首次应用，相对于传统的开挖换填方式，该方法充分利用了原有土层，不需要进行大面积开挖和边坡支护，特别对于回填土层较厚的砂类土层地基，具有较大优势。通过本工程的实践，可得出以下结论，供后续类似工程参考：
1)高压注浆法可以有效地提高地基剪切波速，同时通过调整注浆压力、注浆孔间距等注浆参数，可得到不同的剪切波速值，从而满足不同的设计要求。
2)对于回填土层较深的地基，高压注浆法相对于常用的开挖换填方法，占用的施工场地小，对周边环境影响小，施工安全风险小。
3)高压注浆法造价相对较低。
4)提高地基剪切波速为目的高压注浆法处理地基，被处理的土中砂、石含量要高；如果砂、石含量低，应予以特别的重视，必要时，应在施工之前多做几组试验，以确定其适应性及合适的施工参数。
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