注浆加固地基

2024-06-13

注浆加固地基（精选12篇）

注浆加固地基篇1

引言

随着城市化进程飞速发展，工程建设规模逐步扩大，在原有工程场地范围内建设新工程的情况已经出现。原工程场地为天然地基的较易进行处理，但原工程为桩基础的较难处理，拔桩工程费用较大、工期长，且拔桩对原有土质有较大破坏。对于低层建筑，采用地基处理新建建筑基础底与原工程桩桩顶之间的土体，进而用作新建建筑的地基，既利用了原有工程桩，又省去了拔桩的费用，不失为一种有效的方法。对于不具备施工工程桩条件的基坑工程，注浆支护方式是一种可行的方法。本文将结合实际工程，对在原工程场地上新建建筑工程的情况进行探讨分析，为类似工程提供参考。

一、工程概况

天津市海河剧院附属用房位于天津市南开区卫津南路与复康路交口处，为一栋高度为24.2 m的六层框架结构，地下一层为3.9 m高与另外一栋海河剧院相连的车库。基坑深度约为4.7 m，基坑近似成矩形，面积为3 500 mm2。该场地进行过工程桩施工及工程开挖，原设计深度为10.0 m，采用钻孔灌注桩加设一道水平环撑的方式进行支护，后开挖后将基坑回填，回填过程中支撑及支护桩受到了不同程度损坏。现场地地坪埋深10 m范围内为杂填土及素填土，结构松散、土质不均，且填垫年限小于十年。

本场地西侧紧邻施工道路，东侧与既有12层框架结构建筑距离为8 m，且东侧地下室外墙与原支护桩相邻，北侧为施工单位临时办公用房，距离地下室外墙距离为15 m，南侧与本工程海河剧院相连。海河剧院采用三轴工法桩(SMW)进行支护，辅助用房场地范围分布着原工程的工程桩，采用工法桩或钻孔灌注桩的方案不可行。北侧有放坡空间，可采用放坡开挖，东侧及西侧不存在放坡空间，且无法施工支护桩。该场地10 m范围内为松散的填土，且10 m深度以下密布原工程桩，不具备重新施工工程桩的条件，若将此部分土换填，则开挖工作量大，工期长，支护结构较难选择。

二、基坑支护设计

由于原工程的截水帷幕保留较完好，并能将新建工程包括在内，原截水帷幕距坑边较近，且新建工程开挖深度较浅，故依靠原截水帷幕截水，在坑边设置大口进行降水，沿基坑四周及基坑内部设置碎石排水暗沟，将其与集水井相连，形成纵横连通排水系统。距离坑边设置三排间距1.0 m、孔距1.0m的注浆孔，孔径为100 mm，孔深为基坑底下6 m，并在每个孔内插入3根直径16 mm的钢筋以增加其刚度。注浆初期强度较低，为防止施工时浆液串孔和对邻近注浆体的破坏，采取穿插、跳打方式施工，施工后期加入速凝剂。在注浆孔顶部周圈设置250mm厚度的盖板，将整个支护结构连成一个整体，盖板在坑内一侧方向垂下900 mm长的垂板以固定基坑顶部的土体。由于坑边较长，每隔15 m设置一个斜撑，斜撑顶与盖板相连，斜撑底与坑底基础相连。计算模型采用重力式挡墙[1]，墙厚度取注浆孔距加左右外扩0.5 m，为3 m，弹性模量及抗压强度均进行了相应折减，计算桩顶最大位移为40 mm，满足设计要求及工程需要。在基坑施工过程中进行了实时监测，坑体变形与周边建筑的观测变形均满足设计要求，时值雨季，有效地保证了地下工程的施工，节省了工期及工程造价。

三、注浆加固地基设计

由于本工程重新施工工程桩的条件不完备，为了提高地基承载力、减小不均匀沉降，采用压密注浆方法来进行地基处理。压密注浆方法通过与土体发生物理化学反应及挤密土层来提高土体承载力[2,3]。压密注浆地基处理需要达到的目的：(1)基础以下形成一定厚度的均匀、坚硬持力层，达到基础承载力要求[4];(2)由于原工程桩长短、刚度不一，通过压密注浆，控制建筑物建筑物产生明显的不均匀沉降。

本场地后填土大约至10.5 m，其下为粉土、粉质粘土层，土层较好，故加固深度设计为进入好土层不少于0.5 m(即加固至埋深11.0 m)。

压密注浆孔的扩散半径为1.5 m，为了更好达到注浆效果，中间注浆孔孔距设为1.2 m，按梅花状布置[5]，沿基础周边布置的外围封闭注浆孔设为1.0 m。注浆顺序先外后内，内部注浆孔采取隔排跳打方式进行注浆。

1. 有限元模型分析

本工程最关心的是竖向沉降问题，而且地基是抗剪强度很低的人工填土和软土，故采用文克尔地基模型，采用COMBINl4弹簧单元来模拟注浆桩和桩间土体的共同体，SHELL43壳单元来模拟筏板、地下室顶板及地下室外墙，BEAM188梁单元来模拟梁和柱[6]。

为简化模型及综合考虑整体结构刚度，仅建立地下一层模型，在地下一层顶处输入PKPM中导算下来传至柱顶的准永久荷载。底板约束限制x、y方向平动及z方向的转角，桩底全刚接，见图1。准永久荷载下底板沉降计算结果如下：整个底板变形下凹，中部变形最大，最大沉降为20 mm，四周变形较小，最小沉降为3.6 mm，见图2。

2. 实测结果对比

据主体封顶后的环形闭合线路沉降观测结果，建筑四周沉降量为2.05～4.5 mm，中间沉降在15 mm左右，沉降总体较为稳定，沉降差较小。总体来说实测结果与有限元分析结果较为吻合。地基承载力载荷板试验，地基承载力达到120KPa，满足基础设计要求。

四、结语

采用类似重力式挡墙模型对注浆插筋支护结构进行了分析，采用有限元分析方法对注浆加固地基进行了沉降计算，并在施工过程中进行实时观测，得出结论如下。

(1)对于较浅且不具备放坡及支护桩施工条件的基坑工程，采用注浆加固土体的方式能有效控制基坑变形，计算时采用类似重力式挡墙模型能较真实反映工程实际情况，保证支护工程正常施工。

(2)注浆加固地基对提高地基承载力及控制主体沉降能起到有效作用，并具有施工方便、灵活、成本低、工期短等优点，具有一定的推广价值。

(3)随着城市化进程飞速发展，在原有桩基工程上新建工程的情况会越来越多，拔桩的工期长，成本高，可行性差。注浆支护及注浆加固地基是一种有益的尝试，具有可操作性。本工程只是对于低层建筑的一个探讨，有必要对原有桩基上施工高层建筑进行进一步研究。

摘要：本文以海河剧院附属用房注浆支护及注浆加固地基为例,介绍了压密注浆支护及加固地基在实际工程中的应用,采用类似重力式挡墙计算支护结构,采用有限元数值分析基础沉降,并与工程实测进行对比,验证了注浆支护及加固地基对控制基坑变形、控制基础沉降能起到显著作用,具有施工方便、降低成本、缩短工期等特点,是在原工程基础上施工新建建筑的一种有益尝试,为此技术的推广提供理论参考与借鉴价值。

关键词：注浆支护,注浆加固地基,重力式挡墙

参考文献

[1]刘国彬,王卫东.基坑工程手册(第二版)[M].中国建筑工业出版社,2009.

[2]徐至钧,赵锡宏等.地基处理技术与工程实例[M].科学出版社,2008.

[3]王杰,杜嘉鸿.岩土注浆技术的理论探讨[J].长江科学院院报,2000(06).

[4]刘恩元.秦皇岛市某公司车间注浆加固地基实例[J.山西建筑,2009(06).

[5]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊.地基与基础[M].中国建筑工业出版社,2002.

[6]叶裕明,刘春山,沈火明等.ANSYS土木工程应用实例[M].中国水利水电出版社,2005.

注浆加固地基篇2

(1)控制浆液配比

正式施工之前，根据搅拌罐容积和设计配合比，配制标准水泥浆液，测得标准条件下水泥浆比重和粘度，施工过程中应随机抽检水泥浆比重、粘度，以检查水泥掺量是否符合设计要求。

(2)控制注浆量

应配置浆液流量自动记录装置，如实记录浆液注入量，

若无流量计，则在正式施工前，应对搅拌罐的容积进行标定，根据配合比、水灰比要求和加固深度、设计孔距等项数据，通过计算确定每孔水泥浆液注入量，作为施工标准和检查依据。

(3)控制施工参数

首先是加固深度部位的控制，复核钻杆长度，使其满足加固深度要求;其次，施工中随机检查施工参数的执行情况，如注浆压力、注浆量、拔管间距等，发现问题，及时整改。

(4)加固效果检验：

注浆加固地基篇3

工程建设发展的同时，不仅仅注重建筑的高质量，同时也要保证建筑的安全加以保障。对于如何做好工程建筑中地基土注浆加固始终是工程建筑行业领域研究的热点之一。因此本文对地基土注浆加固法的应用进行研究有一定的经济价值和现实意义。

注浆加固法的技术特点

所谓的注浆加固技术，主要是借助于电化学的基本原理，并依据于气压和液压的基本原理，借助于注浆管，将浆液材料依据于一定的配比，在地基土中注入，并保证浆液采取渗透以及挤密的形式将土粒间的空气和水分挤走，并将原来土体的强度提高。

注浆加固法主要有两类，一种是高压旋喷注浆法，另一种则是静压注浆法，在地基加固中均有着广泛的应用。

地基土注浆加固法在工程实践中的应用

1.工程概况

某一建筑物于1985年建立，是5层砖混结构的宿舍楼，片石基础是其结构形式，基础埋深为1.5m，基础的宽度为1.2m，在2011年的时候，该建筑物出现不同程度的八字形裂缝，发展态势较为严重，经过勘察，该建筑物的地基处于一种不均匀的沉降，也即是基础下沉，进而造成的墙体逐渐开裂变形。

2.地基加固

针对该工程，由于地基加固基础以下的8.0m的深度范围有着严重的粉土夹层和素填土层，为了避免不均匀下沉现象的发生，并将地基土的承载力加强，通过对注浆加固法加以采用，进而实现加固。

注浆的过程中，采取整体注浆的方式，并做好整体建筑物的注浆加固地基，建筑物的外侧将两排注浆孔布设，孔间距为900mm，室内外的的注浆孔，主要沿着基础边沿进行布设。在将地基土的承载力增强的同时，就要保证整体建筑物的地基有着稳定的状态，并保证没有发生下沉的现象。

依据于本建筑物的实际情况，主要有3个注浆区域，分别为3.5m，5.5m，7.5m。注浆材料通过对普通425#硅酸盐水泥加以采用，保证水泥浆液的水灰比值控制为0.7：1.同时水玻璃的掺入量仅仅是水泥掺入量的5%，对于水泥注浆量而言，将其控制为55kg/m。通过进行现场注浆试验，结合试验的结果，对相关数据进行适当的调整。

注浆过程中，首先进行室外注浆，其次进行室内注浆，再其次进行外排，最后进行内排。注浆的过程中，保证间隔3个孔进行跳打跳注。而成孔同样也是一种钻机成孔，严格的控制钻进的深度。在孔内的注浆管中，就要进行封孔处理，避免浆液处于一种外溢状态。在对注浆开泵的过程中，通过对双泵双液注浆加以采用，将压力保持为0.5MPa，注浆的量保证为55kg/m，一旦注浆完成，就要借助于稠水泥浆对注浆孔进行封存。沉降观测和裂缝观测中，就要将沉降观测点设置，在施工之前，保证墙体的裂缝中设置石膏饼，做好建筑的沉降观测，一旦有异常变化，就要停止施工。

质量检测中，首先就要做好沉降观测，尽可能的保证有四次沉降观测，开工之前进行一次沉降观测，室外注浆完成之后进行一次沉降观测，在室内注浆完成之后，同样也要进行沉降观测。一旦所有工程全部完成，一个月后进行一次沉降观测。同时也要对注浆的质量进行检验，在注浆结束之后的一个月，保证注浆孔的合格率不小于80%。

总之，施工的过程中，尽可能的避开一些布孔，并在注浆前采取科学先进的注浆试验，对注浆的效果进行检验，及时的对相关的参数进行调整。该工程通过注浆加固，在2013年的4月开始加固，2013年的10月工程结束，几个月后进行沉降观测，该建筑物的沉降基本处于一种稳定性的状态，有着较好的地基处理效果。

结语

地基土注浆加固法在建筑工程中的应用中，更要综合性的分析沉降观测的数据，并做好加固法过程的各项施工，注浆前采取科学先进的注浆试验，对注浆的效果进行检验，及时的对相关的参数进行调整，对注浆的质量进行检验，在注浆结束之后的一个月，保证注浆孔的合格率不小于80%。最后保證建筑物有着稳定性的沉降，从根本上保证建筑工程的安全。

（作者单位：杭州华瑞房地产开发有限公司）

地基加固注浆施工工艺运用浅谈篇4

随着人们经济水平的提高人们对房屋的居住体验也有了较高的要求, 在此次的房屋设计当中主要是针对办公用房, 对于地基进行加固的过程中需要能够结合项目的实际需求, 对建筑的结构特点进行分析和研究, 从而合理的运用注浆施工技术来对地基进行加固。在施工之前需要能够制定出较为完善和严谨的施工方案, 在施工过程中要能够严格按照各种规范和标准的要求来进行施工。以下结合工程项目展开详细的分析和探讨。

二、工程概况

本工程位于青海省玉树县结古镇南部。南区事业单位用房为玉树县行政中心项目的子项之一。本工程地上三层, 局部四层, 建筑高度16.10m (包括局部屋顶及楼梯间) , 建筑面积4001.70m2。主要功能为办公用房, 为框架结构, 独立基础, 持力层为卵石层。在基础工程施工时, 采用了大开挖, 基坑深度约6m, 基础工程完工后进行了基坑回填, 回填料为素填土。主体工程完工后, 外装饰设计变更为在办公房外墙保温层外侧增设厚度为200mm的装饰砌块墙, 因该装饰砌块墙自重不能传于主体结构, 于是在该装饰砌块墙底部增加了钢筋混凝土圈梁及条形基础, 但该钢筋砼圈梁及钢筋砼底板基础以下地基为人工回填土, 而非卵石层。现因钢筋混凝土圈梁及条形基础下回填土地基发生不均匀沉降, 导致该房屋装饰外墙出现局部开裂, 并且与主体外墙脱离、下错约0.5~3cm, 房屋南侧装饰外墙变形为最大, 已影响办公楼的正常使用, 因此首先需要对该病害体地基进行加固治理。

三、地基加固注浆施工工艺运用特点

在房屋的建造过程中注浆技施工工艺在这方面的应用具有其独有的优势, 现将这些优势表述如下:

1、在房屋的建造中, 使用注浆技术对地基进行加固时, 在操作工艺上较为简单, 实际的施工也不复杂, 比较适合这种规模较小的建筑。

而且在施工的过程中没有涉及到较大型的设备的使用, 因此在施工中设备的使用也较为简单。更进一步的将, 在施工中注浆技术不容易受到施工环境的限制, 墙体能够完整地保留, 不仅如此, 在进行注浆技术的同时还能够同时进行别的施工, 而不会对其他操作产生干扰作用。最后, 在注浆施工的过程中对于施工人员的要求也相对不高, 因为工艺操作简单, 工艺技术较为容易掌握。

2、在对房屋地基的处理上, 采用注浆技术能够对地基扩散的处理上取得较为良好的效果。

对于房屋表面的加固工作也有较好的效果。不仅如此, 使用注浆工艺技术能够最大程度地保留砼结构的完整性, 使其不受到破坏。

3、在传统的地基加固技术中普遍存在着防水性能无法达到使用要求的问题, 而注浆工艺技术的运用能够很好地解决这一点。

在注浆工艺的施工过程中采用的注浆方式是一次性完成的, 具有较好的连贯性, 使得浆液和砼结构更好地粘接到一起, 这样就使得地基在防水性方面有较好的表现。

4、与传统的施工技术相比, 注浆工艺技术过程中所使用的主将材料在粘性上有着独特的优越性。

在注浆工艺中对于浆液的配备有着较为严格的要求, 需要能够在经过多次的试验之后才能得到各个组成成分之间最良好的配比。这样的材料应用于房屋地基的加固中能够对其抗老化能力有着明显的提高。因此在房屋建造中, 使用注浆工艺技术对房屋地基进行加固与传统加固方式相比能够起到较为良好的效果, 对于房屋耐老化能力的提高有着显著的效果。

四、地基加固注浆施工工艺在运用过程中需要注意的几点

在房屋的建造中, 注浆工艺的应用原则是要能够实现对材料的充分利用和对效率最大化的追求。在施工过程中要能够结合房屋的基本状况对施工材料的性能和价格等多方面进行综合考量, 从而合理地选择施工材料, 以更好地达到预期的施工效果。在注浆技术的实际操作和运用上要能够结合实际情况进行合理运用, 这需要施工人员进行科学的把握。

1、注浆工艺技术中技术的选择

在进行地基加固的施工过程中需要注意的是对砼结构的完整性的保证。因此在进行技术选择时要充分注意到技术对裂缝问题的处理能力和对其稳固性的保证上的能力。此外还值得注意的一点是在工艺的进行中对于周围环境的影响要降到最低。

2、注浆工艺技术中材料的选择

对注浆材料进行选择时需要考虑到的是材料在渗透性方面所具有的表现能力是否良好, 还要能够注意在浇筑的过程中材料的大小能够满足顺利进入到缝隙当中这一条件的要求。此外在进行砼结构的防水能力的提高上, 需要注浆材料在粘连性能上具有较好的表现。此外需要考虑的是材料对地基抗老化能力的影响、对稳固性和安全性等方面的影响进行综合的考虑和选择。在注浆施工过程中较为常见的材料有水泥和一些高分子的有机材料。在进行选择时从以上介绍的性能进行综合考虑进行谨慎选择。在此次的房屋施工过程中对地基的加固进行的注浆施工选择的材料是水泥。水泥作为注浆过程中最常采用的材料注意, 在稳定性能上有着较强的表现, 能够在浇筑一定时间之后在空气中凝结成坚硬的块状胶结体。

五、实际运用分析

在房屋建造中, 存在着很多可能对房屋的使用寿命和稳固性造成影响的危险因素。因此在进行地基的加固工作时, 注浆技术在各个部位的应用是比较重要的。以下对房屋墙体和混凝土结构两个方面对注浆技术的运用进行具体分析。

1、注浆技术在墙体地基中的应用

(1) 对于板楼和女儿墙的连接部位的处理上, 需要采取在墙体相互接触的地方进行钻孔, 然后使用埋管的方式来进行。

(2) 在门窗部位进行的注浆施工时, 需要采取周围布孔的方式来进行注浆过程。在这个过程中所使用到的注浆材料是水泥。

(3) 在渗漏面的处理上, 使用到的方法是在墙面进行钻孔的方式来进行注浆。在这个过程中对于压力的把握比较重要, 需要限制在0.5MPa~0.8MPa的范围之内。

2、注浆技术在混凝土结构中的应用

(1) 首先在对于孔距的把握上, 孔间的距离在300mm~400mm范围内是最为合适的距离。

(2) 固化时间的把握上, 通过以往经验分析, 最佳的时间为十四个小时左右。具体的要根据当天气温等状况来进行合理把握。

结合此次工程的房屋建设提出以下几点建议:

地基注浆加固施工时, 先实施第2、3排注浆加固工程, 再实施第1、4排注浆加固工程;施工时做好安全防护措施, 保证注浆工程顺利进行;由于此次注浆加固工程在人工回填土中进行, 在灌浆过程中, 若发现墙面变形、开裂、漏浆或注浆压力超过0.4 MPa时, 应采取措施或停止灌浆。

六、结束语

经过以上对房屋地基加固过程中注浆工艺技术在本次工程中的应用状况的介绍可以知道, 注浆工艺整体上来讲不是一个高难度的技术, 在操作上也较为方便和简单, 但在施工质量上不能够马虎, 其工艺质量的高低对房屋结构整体的稳固性和安全性有着决定性的作用。

摘要：房屋出现沉降后对基础的维修加固处理, 是对建筑整体稳固性保证的重要技术, 注浆施工工艺在房屋的地基加固中较好地应用能够使得房屋在稳固性能上进一步提高, 使得房屋具有更高的使用性, 并能够使得房屋在一定程度上保持较长的使用年限, 本文就针对在此次的房屋建造中对地基的加固使用的注浆施工技术进行研究和分析。

关键词：房屋建造,地基加固,注浆,运用分析

参考文献

[1]冯进, 张家艮.浅谈既有建筑地基基础加固施工[J].城市建设理论研究, 2013 (4) :35~37.

[2]孙若峰.既有建筑物地基基础加固的研究与工程应用[J].河南科技, 2014 (14) :67~68.

[3]张久志.浅谈既有建筑地基基础加工措施[J].商品与质量, 2013 (3) :28~29.

浆砌片石桥台注浆加固施工技术篇5

采用注浆技术加固浆砌片石桥台在其它路段已有成功先例,但整套技术目前尚不成熟,施工工艺上还有需要通过实践探索进行改进的地方.结合广东省清远至连州一级公路改造(高速)项目中几座浆砌片石桥台注浆加固的施工情况,介绍了小孔道注浆、钢花管注浆锚杆与基础钢花管注浆的.施工工艺及施工中的几个关键技术问题的解决方法.

作者：马晓力孟屯良王俊涛作者单位：马晓力(深圳高速公路股份有限公司,广东,深圳,518026)

孟屯良,王俊涛(中交通力建设股份有限公司,陕西,西安,710075)

刊名：湖南交通科技英文刊名：HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 35(3) 分类号：U445.55 关键词：桥梁工程浆砌片石桥台注浆施工技术

桥涵台背注浆加固工法篇6

关键词：台背注浆；桥头跳车；基础沉降；地基处理；注浆原理

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）01-0061-03

1　概述

武汉至汉川一级公路（简称武川一级公路）是属于东西湖区舵落口至新溝镇段的改造工程，全线大多数涵洞属老路路基开挖新建；东西湖区浅层软弱土层普遍发育，盖板涵、小桥台背填土受填土位置、当地地质条件、施工条件及来料材料的限制，台背填料无法密实透彻，难以达到理想的压实度，特别是地下水水位较高（达1.20～2.50m）、局部来料块石之间空隙大，施工无法密实太好。就本身台背填土如何有效地一次性施工密实而言，也是路桥结合部位施工中经常遇到的一个难题。如果台背填土密实程度不够，由此可能会造成对今后的台背填土基础与涵洞基础沉降较明显的差异。为了确保今后通车的稳定性，尽量避免或减小今后桥头跳车现象，受建设方的委托，湖北省地质勘察基础工程公司承担了本项目基础注浆加固的试验工作

任务。

具体试验涵洞数量及位置根据建设方现场要求而定；现场试验工点定为该路线二标、四标选出的两道涵进行。试验后进行开挖断面检查效果后全线展开注浆加固。我监理中心通过钻孔压浆的施工方案，在工程实践中掌握了其施工技术，对之进行总结形成了本工法。

2　工法特点

（1）施工机械比较简单。一般采用TXV-150　型地质钻机一台，BW-250/50型水泥浆泵两台，JW-180型灰浆搅拌机两台，进行注浆成型。

（2）操作简单，劳动强度低，施工安全。

（3）施工速度快，见效快。

（4）施工工序安排较灵活。桥台若必须提前施工搭板时，可以按照钻孔要求预留注浆孔，并保证注浆孔垂直度小于1%。

3　适用范围

适用于桥涵台背填料为砂砾、石料的路堤加固处理。

4　涵洞台背压浆加固试验过程

4.1　压浆试验具体经过

开始第一批台背填土压浆主要是用水泥净浆施工，但因为台背填料多为块石、碎石混杂体或纯碎石土，涵底部回填物为碎石、砂，所以注浆用料情况消耗水泥多少不等，鉴于此情况，我们对第二批注浆孔施工工艺进行了改进，采用了砂浆工艺，按照水利坝址注浆加固规范掺砂比例要求（水泥与砂比例最大不大于1：2，实际水泥与砂比例1：1.6）进行压浆。结果表明，水泥用浆量可明显降低。

4.2　注浆用料情况分析

4.2.1　两处试验涵分别用掉材料的多少说明台背填土局部明显存在的欠密实状态不一样。四标试验涵采用块石回填，孔隙较大，均匀性稍差，压实度难以控制，最终也导致了充填的砂浆量比较高。通过前后孔的注浆量的递减，也说明首次注浆充填，浆液扩散有一定距离，且对基础密实程度具有明显改善。

4.2.2　根据全线标段对比可以看出，注浆量的多少与填料粒径的大小成正比也说明注浆量小的其台背回填料密实状态要好些。

4.2.3　钻孔超出台背深度进入涵洞下垫层，表现出吃浆量会增加较明显，该现象也说明注浆过程中，随着浆液的压力不断增加，浆液会渗透到能够到达的任何一个较近的低压地方，最终会挤出孔隙间充填的水体（终止注浆压力越大、持速时间越长，基础吃浆量会越多，充填密实越彻底）。

4.3　施工涵洞台背开挖检验结果及分析

高压注浆对加固密实台背填土路基具有明显的改善效果。开挖见填土疏松缝隙间有明显的充填迹象，且采用水泥浆压浆，浆液渗透范围明显比砂浆范围大。一般Ф91mm钻孔，正常改良周边土体有效范围直径约1m左右，钻孔深度大于3m（仅采用一次性压浆），一般路基在埋深2m范围内吃浆量不均匀，且个别注浆量少的孔位上部1.20m深度范围内只见有一根柱桩外形，周边土体肉眼看不出明显的效果，说明还未完全达到施工设计很理想的程度。

5　试验段结论

（1）根据试验段台背填土的注浆量级直观结果表明：压浆加固对基础密实效果较明显，根据注浆量结合台背填土体积分析，估计对今后台背填土基础下沉量至少可减少20cm以上。

（2）采用加压注浆，施工操作方法易于掌握，处理措施方法得体。在增加人员及设备的情况下，完全可保证路线总体施工周期。

6　主要工程技术要求

6.1　压密注浆实施技术方案

6.1.1　地基采用新鲜普通硅酸盐325号水泥进行加固处理，注浆平均深度范围3.50m。具体布置见施工布置图。施工要点如下：

（1）因考虑到现场料源的实际情况，注浆量每米孔深注浆水泥用量暂定70kg，水泥浆的水灰比0.5。

（2）单管静压注浆的压力宜采用低压渗透，注浆速度与注浆压力取值应以地表面冒浆为控制原则。

（3）注浆过程中有地下水冒出地面时，需在周围设置排水沟，安排人员采取措施排出施工场地；待浆液冒出后，须停止一小段时间后再注浆。

6.1.2　压密注浆将全部展开施工，注浆先施工周边外围布置点位，待水泥浆达到一定强度后再施工内排，内排施工压浆时采用跳压法施工（跳孔1～2个间隔的顺序方式进行施工）。

6.2　施工方法

6.2.1　三通一平。本工作包括施工场内清理保护工作在施工单位进场施工前完成。

6.2.2　定位放样布孔。压密注浆施工单位根据业主提供的建筑物轴线测量放孔，施工监理人员进行复核验收。根据试验效果布孔将多排、深浅孔搭配实施，钻孔孔间距单排浅孔为1.60m，加密稍深孔间距为3m，前后呈梅花状布置。行间距改为1m左右，中间一排8孔为深2.50m左右的加密稍深孔（具体以涵底面标高控制），稍深孔两侧为1.50m左右的浅孔（以涵顶面高度控制）。

6.3　下压浆管

6.3.1　压浆管分段长度设为1.50m，管口与压浆泵连接采用高压胶管连接。

6.3.2　用振动沉管器在预先埋设好孔位中，将带活络堵头的压浆管安放至设计标高。若遇地下障碍物，才可以加少量水湿润，平常严禁清水钻孔。

6.4　制备浆液

按照设计浆液配合比，制备浆液待用。水泥浆设计的水灰比为0.5，按比例配制。

6.5　压浆

首先在压浆管上装好球阀，球阀呈工作状态。然后将注浆管预拔500mm，再开启浆压泵进行吸收、输浆。通过高压管将浆液压入注浆管内，此时应配合调节注浆压力、流量，以便浆液顺利压入土体内。灌浆时必须一次性将灌浆管放置到设计深度，从下而上进行注浆，砂性土注浆压力达到0.4MPa，粘性土注浆压力达到0.5MPa，方可终止注浆。接着压其他注浆点，待其浆液稳定（一般20分钟）后，再把注浆管提起50cm。再压浆，稳定，拔管至设计标高。

压浆时应注意是否冒浆，一旦发现冒浆，应立即停止压浆，进行冒浆处理，在注浆过程中，水泥浆液沿土体孔隙往上串流冒出地面，称为地表冒浆。地表冒浆处理时必须耐心细致，有时可能要多次反复处理；一般是在冒浆处用碎棉絮、麻絮或速凝水泥封堵，若封堵无效，则可采用降压、改变水灰比或孔隙灌浓水泥浆等办法进行处理，水泥浆初凝后方可再次压浆。

此外还可能存在串浆：在注浆过程中，水泥浆液从附近的注浆孔内流出的现象叫串浆。发生串浆的原因是在地层中孔隙、裂缝较多，压力较高时，相互串连造成串浆通路。处理的办法有：适当延长相邻孔之间的注浆间隔时间；串浆孔和注浆孔同时进行压浆；封堵串浆孔。

6.6　拔管

每一单孔灌浆后，应将注浆管先提起50cm，稍待片刻后再压浆。最后拔管前，应在注浆的同时，关闭注浆管上球管阀，然后拔出注浆管。

7　注漿加固台背原理

注浆法通过钻孔和利用注浆设备，运用液压原理，通过注浆管将浆液分层均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式排出土颗粒间裂隙中的水分和空气，并占据土颗粒间的空间，使路基孔隙比减少，强度提高。经过一段时间后，浆液将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性好的结合体，从而达到加固路基的目的。

注浆的机理主要有渗入性注浆、劈裂注浆和压密注浆三种。注浆法加固台背填土是以渗入性注浆为主，利用注浆设备将配制好的水泥浆液，通过注浆管注入台背填料，浆液在压力作用下渗入填土的孔隙中，与土体的土粒骨架产生固化反应，使台背填土的密实度进一步提高，减少填土与桥台之间的刚度差，消除因台背填土的沉降而产生桥头跳车的现象。

8　施工质量检验

根据设计和规范要求，地基处理后，请检测部门进行标准贯入或静力触探对加固土层进行检测。施工完成后，必须进行一个星期的养护，28天后才能进行检测。

在后期用重型动力触探仪进行台背检测时，发现台背填料回弹模量均在28～34MPa之间。经为期30天的注浆处理后，再经武汉交科咨询监理有限公司中心试验室检测，台背回填实测回弹模量最小值E都大于设计回弹模量E（35MPa）。

9　效益分析

台背注浆加固处理比普通掺白灰或水泥降低成本30%～40%，并能良好地解决桥头跳车的质量通病，保证了工程质量。

10　结语

武川一级公路于2012年7月11日和10月3日分别半幅和全幅路面完工，经过近半年的通车运行，所有进行注浆加固处理的台背填土均无明显沉降，桥头段行车顺畅。事实表明注浆技术能较好地改善台背填土的质量，有效地抑制了桥头跳车现象，为在实践中改善桥头跳车提供了一种可供借鉴的方法。

参考文献

[1]　公路路基施工技术规范（JTG　F10-2006）[S]．北京：人民交通出版社．

[2]　何书武．桥梁台背注浆法加固处理技术[J]．山西建筑，2006，（24）：291-292．

作者简介：熊志刚（1974-），男，武汉交科交通工程咨询监理中心工程师，研究方向：城市与道路；李靖宜（1985-），女，武汉交科交通工程咨询监理中心助理工程师，研究方向：道路与桥梁。

注浆加固地基篇7

一、地基加固的复合注浆技术的特点

第一, 复合注浆适用加固地层, 加固工程范围广。

第二, 复合注浆浆液扩散范围大, 不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行置换加固, 而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固, 在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。

第三, 复合注浆能定向定位, 能形成连续的圆柱状的旋喷桩体, 旋喷桩直径为400～1200mm, 其注浆固结体顶部无收缩, 与原基础混凝土或桩混凝土结合紧密, 形成的单桩承载力较高。

第四, 复合注浆钻孔施工口径较小, 对既有建筑物基础和地面损害和扰动很小, 可调节浆液凝固时间, 施工期建筑物附加沉降小。经济可靠, 且耐久性好。

第五, 复合注浆施工简便, 施工时直接在原基础承台下形成旋喷桩, 不需开挖地面, 对地面和基础破坏小, 且施工时基本无噪音。

二、地基加固的复合注浆技术的施工方法

(一) 复合注浆施工前的准备

复合注浆法加固地基的效果好坏, 关键在于能否按设计的方案进行施工。要注意做好施工前的现场调查和施工准备工作。

1. 复合注浆法实施前的现场调查

复合注浆法在地基和桩基础加固中应用时, 需在加固实施前对加固对象作必要的调查。

(1) 地质条件及周围环境的调查。调查通常指地质条件调查, 但也包括地下埋设物、环境等各种调查项目, 主要有:地层土质调查, 防止实际施工中因土质浆差异, 致使注浆效果发挥不好或粘土矿物与浆液发生化学反应等;地下水调查, 测定调查孔的自然水位和实施渗水实验, 求出渗透系数;周边环境调查, 如邻近建筑物基础及结构现状和工程地点周围的生活环境、道路状况等。

(2) 对需加固的建筑物基础与上部结构现状进行调查。加固前应先对既有建筑物的基础和结构进行鉴定, 以便得到一个较为准确的结论, 主要工作有:

1) 详细了解建筑物地基基础和上部结构和管线设计施工资料和竣工图, 了解建筑各部位基础的实际荷载。

2) 对主体结构进行检验:对上部结构进行裂缝调查, 对其进行观测并记录, 取样进行强度检测, 对混凝土采用抽芯或回弹方式进行检测。

3) 对基础进行现场检验, 通过开挖探坑验证基础类型、材料、尺寸及埋置深度, 检查其损坏程度。

2. 施工准备

(1) 组织施工人员。复合注浆法加固地基施工时, 设备班需配备施工队长、工程技术人员、高压泵工、电工、修理工等。

(2) 现场施工前准备。施工前应组建队伍、清理施工场地、作好机械检修、布置好孔位及搭设工棚、备料等。

(3) 确定施工程序。施工程序一般为:钻孔、建立孔口灌浆装置、采用高压旋喷注浆法进行喷射注浆、利用孔口注浆装置封孔进行静压注浆、对孔进行封闭处理。

(4) 根据设计选定复合注浆参数及浆液配方。

(5) 配置复合注浆施工机械设备。主要施工设备见表1:

(6) 确定复合注浆施工中常见问题的处理方案, 明确施工质量检查的重点, 同时注意做好注浆施工资料记录。

(二) 复合注浆技术的施工工艺

1. 复合注浆的工艺类型

当前复合注浆的工艺类型主要有:单管法、二重管法、三重管法及多重管法等, 这里主要介绍单管法复合注浆。

单管法复合注浆是利用钻机把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴, 置入土层预定深度后, 用高压泵等装置, 以大于20Mpa的压力, 把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体, 同时借助注浆的旋转和提升运动, 使浆液与从土体中崩落下来的土搅拌混合。然后以大于0.3～2.0Mpa的压力进行静压注浆, 使浆液进一步扩散, 经过一定时间凝固, 在土中形成圆柱状固结体。

2. 复合注浆的成孔

复合注浆的成孔包含两方面的内容:注浆钻孔和建立孔口注浆装置。

(1) 注浆钻孔。对既有建筑物地基进行加固时, 先采用地质钻机钻穿既有建筑物原基础或承台, 然后根据设计注浆深度要求和地质情况, 选择采用地质钻机或高压旋喷钻机钻孔到设计深度。钻孔垂直度保证<1%。

(2) 建立孔口注浆装置。注浆钻孔施工完成以后, 在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需既满足静压注浆要求又满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。孔口注浆装置可采用单管接头式或混合器式, 单管接头式用于单液注浆, 混合器式用于双液注浆。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在注浆孔口, 采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。

(3) 复合注浆的注浆方法。复合注浆的注浆方法由高压旋喷注浆和静压注浆组成:

1) 高压旋喷注浆方式注浆。孔口注浆装置埋设满足要求后, 先采用高压旋喷注浆方式按设计规定的工艺参数进行注浆, 将注浆管分段下入孔底, 每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷注浆按从下而上的方式。为减小建筑物的附加沉降, 旋喷一般采用单管旋喷注浆方式, 下钻时尽量快速且尽量小压力小流量喷水, 旋喷时不喷水而直接喷浆一遍, 在底部和顶部需喷浆两遍。

2) 静压注浆方行注浆。高压旋喷注浆结束后, 利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆, 扩大浆液的注入范围, 防止旋喷固结体收缩, 增加旋喷体与原基础混凝土结合紧密性。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力, 随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力, 直至设计注浆量和注浆压力为止。

3) 复合注浆的封孔。静压注浆结束后, 需对孔口进行封闭处理, 防止浆液流出。若孔内浆液有流失需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。复合注浆顺序有时需根据实际情况进行调整, 有时需采用先静压注浆后高压旋喷注浆的方式进行注浆。

三、应用研究

(一) 工程概况

广西北流某水泥厂厂房建筑面积约8000m2, 双等跨式五层框架结构, 为d480mm锤击沉管灌注桩上承台支承柱基础。工程竣工15个月后发现砖墙砌体严重开裂, 外墙窗角有严重的八字形裂缝, 二层部分窗顶出现水平裂缝, 必须进行加固处理。

(二) 事故原因分析

1. 外墙的裂缝形态呈八字型, 二层外墙有少量水平向, 裂缝主要分布呈对称分布, 可以认为建筑物墙体裂缝主要是由于基础沉降差过大引起的。

2. 沉管灌注桩的上半部分位于松散状态的回填土中, 平均达9.8m, 占整个桩基平均深度的54%, 该层回填土对桩基承载力和桩基沉降产生重大影响。回填土在工程竣工时尚未完成固结, 导致沉管灌注桩沉降不均匀, 引起上部结构开裂。

3. 桩基承载力验算。根据《建筑桩基技术规范》, 考虑回填土的负摩阻作用, 计算得原沉管灌注桩单桩竖向承载力设计值为296kN, 而本厂房在满载作用单桩荷载均为500kN以上, 导致厂房发生不均匀沉降以及沉降过大, 引起厂房开裂。

(三) 地基加固设计与方案选择

1. 方案选择

针对本工程特点, 相对其他地基加固方法复合注浆法有以下优点:

(1) 本工程有多桩承台, 采用复合注浆法可直接在承台下形成高压旋喷桩并能与承台牢固衔接, 承担上部荷载, 成桩质量可靠。不需开挖承台, 钻孔施工口径较小, 对基础和地面破坏很小。浆液凝固时间可调, 施工期附加沉降小。

(2) 采用复合注浆法可能对本工程上部较厚的填土层进行注浆加固, 消除原沉管灌注桩在填土层负摩阻力的影响。此外, 复合注浆法对桩侧其他土层及桩底持力层均有加固效果, 可较大地增加原沉管灌注桩的承载力, 充分发挥原桩基承载力, 节省加固费用。

经分析比较, 选择采用复合注浆法进行加固处理。

2. 加固设计

旋喷桩承载力计算:本工程复合注浆法采用先单管高压旋喷后静压灌浆方式, 设计旋喷桩桩底持力层为地层的第四层一硬塑状粉质粘土层, 旋喷桩长18～20m。经旋喷桩承载力计算并参照以往经验数据, 旋喷桩单桩竖向承载力设计值取300kN。

(四) 加固施工方案及注浆参数

本加固工程复合注浆孔位均布置在柱下的承台上, 与原沉管灌注桩相距50～100cm。孔位对称布置, 使荷载分布均匀, 施工时为防止对基础产生较大影响, 均采用跳孔施工方法, 同一承台上两孔施工间隔时间需3天以上。采用在原基础承台上钻孔并设立孔口注浆装置, 然后在基础下直接进行高压旋喷注浆, 旋喷注浆结束后再封住孔口进行静压注浆。静压注浆需进行1～2次, 确保桩顶无收缩以及桩间土体得到加固。注浆采用425#普通硅酸盐水泥浆液, 共加固基础承台33个, 综合注浆共95孔。喷射施工时在桩底和桩顶各复喷2m, 以扩大旋喷桩桩底和桩顶直径, 增加端阻力和桩顶沉与承台接触面积。

高压旋喷和静压注浆采用以下参数进行施工:喷射泵压:20Mpa;提升速度:20cm/min;回转速度:约20r/min;静压注浆压力:0.5～1.0Mpa;浆液水灰比:喷射注浆1～1.1∶l, 静压注浆0.7～1.0∶1。

(五) 复合注浆加固效果

加固结束28天后, 对旋喷桩开挖3m检查, 检查结果为旋喷桩与基础承台连接紧密, 桩径达600mm以上。经对旋喷固结体进行抽芯检查, 结果为桩身连续, 桩与承台连接良好。本加固工程已使用多年, 墙体和结构未出现裂缝, 基础采用复合注浆法加固取得了良好的效果。

复合注浆是一种新型的基础加固技术, 经工程实践检验, 具有良好的加固效果。

摘要：文章介绍地基加固的复合注浆技术的特点, 重点探讨复合注浆技术的施工方法, 并结合具体案例进行复合注浆技术的应用研究。

关键词：地基加固,复合注浆技术,应用研究

参考文献

[1]叶观宝.地基加固新技术[M].北京:机械工业出版社, 1999.

[2]李保健.高压喷射注浆施工工艺的改进与优化[J].工业建筑, 1999, (11) .

复合注浆在油库地基加固中的应用篇8

天津某油库4-6号油罐直径30m, 高度18.5m, 油罐基础由钻孔灌注桩、柱帽、环梁及筏板构成。每个油罐下布设长度36m、直径0.6m的钻孔灌注桩79根, 外环桩的柱帽尺寸为800mm×800mm×400mm, 内部桩的柱帽尺寸为1 800mm×1 800mm, 环梁座落于外环桩的柱帽之上, 截面尺寸为1 100mm×400mm, 环梁与内部柱帽有厚度350 mm的筏板连结为一体。油罐建成投入使用后, 4-6号油罐发生了不同程度的不均匀沉降, 最大沉降达550mm, 严重影响了油罐的安全使用。

2 加固方案设计

针对4号、6号油罐不均匀沉降差较小, 5号油罐不均匀沉降差较大的特点, 我们采用了不同的加固方案。对4号、6号油罐采用静压注浆法罐外加固, 即在4号、6号油罐环梁外1.0m处, 布设间距1.0m深度20m的垂直静压注浆孔, 在两垂直静压注浆孔之间布设3个与水平夹角分别为30°、45°、60°的斜向静压注浆孔, 深度设计为垂直方向不小于20m, 水平方向不小于15m。对5号油罐采用罐内罐外复合注浆法进行加固, 即在5号油罐罐内罐外布设垂向的高压旋喷注浆孔和静压注浆孔, 设计孔深20m。

3 设计参数

3.1 静压注浆设计参数

注浆压力:1MP~4MP;

注浆量:100 L/m~150L/m;

注浆流量:15 L/min~25L/min;

3.2 高压旋喷注浆设计参数

注浆压力:32MP;

注浆流量:90L/min;

浆液密度:1.5g/cm3;

提升速度:粘土12cm/min, 粉质粘土15cm/min, 淤泥及吹填土20cm/min。

4 复合注浆施工的技术特点

复合注浆法既能形成较高强度的旋喷桩固结体, 又能通过渗透、劈裂和挤密的方式提高岩土层的强度。复合注浆法适用加固工程范围广, 可用于对既有建筑物地基基础进行加固, 也可用于有缺陷桩基的加固处理。复合注浆法不仅可对高压喷射破坏土体进行置换加固, 而且对喷射破坏土体之外的土体以渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固。

复合注浆能定向定位。能形成连续的圆柱状的旋喷桩体, 旋喷桩直径为400mm~1 200mm, 其注浆固结体顶部无收缩, 与原基础混凝土或桩混凝土结合紧密。能直接承受上部荷载, 并将荷载传递到深层土层中去, 保证荷载传递均匀、有效;复合注浆形成旋喷桩的单桩承载力较高。复合注浆形成的旋喷固结体强度较高, 且固结体强度可根据设计需要通过改变浆液材料和工艺参数来进行调节。复合注浆钻孔施工口径较小, 对既有建筑物基础和地面损害和扰动很小, 可调节浆液凝固时间施工期建筑物附加沉降小。

5 复合注浆加固油库地基的施工顺序

5.1 施工准备

组织施工人员:成立项目部, 设项目经理1人, 技术负责1人, 工程技术人员5人, 材料员、电工、修理工各1人, 钻工15人, 注浆工10人, 后勤服务人员2人, 共37人。现场施工前准备:进行技术、安全交底、清理施工场地、作好机械检修和保养、布置好孔位、以及搭设工棚、备好材料等。

设置沉降观测点:在5号油罐北侧40m处设置沉降观测基点。

5.2 钻孔施工

对油库地基进行加固时, 先采用地质钻机钻穿油库基础, 然后根据设计注浆深度要求, 钻孔到设计深度。钻孔孔径为ll Omm, 钻孔垂直度保证<1%。

5.3 按装孔口注浆装置

注浆钻孔施工完成以后, 在注浆孔口按装注浆装置。孔口注浆装置需既满足静压洼浆要求又满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在注浆孔口, 采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。

5.4 高压旋喷注浆

孔口注浆装置埋设后, 先采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆, 旋喷注浆需按设计规定的工艺参数 (喷射压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比) 进行注浆, 将注浆管分段下人孔底, 每段注浆钻杆需连接紧密并采用密封圈密封。旋喷注浆按从下而上的方式。为了减小建筑物的附加沉降, 旋喷一般采用单管旋喷注浆方式, 为加速浆液凝固, 在浆液掺入适量水玻璃。

5.5 静压注浆

高压旋喷注浆结束后, 下入静压注浆管, 利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆, 通过静压注浆可以扩大浆液的注入范围, 防止旋喷固结体收缩从而增加旋喷体与原桩基础混凝土结合紧密性。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力, 随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力, 直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行不小于2次注浆。

5.6 封孔

静压注浆结束后, 若注浆孔口冒浆, 需对孔口进行封闭处理, 防止浆液流出。若注浆结束后孔内浆液有流失需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止

6 加固后油罐扶正

油罐基础加固后, 在油罐侧壁均匀安装8套支撑装置, 利用200t/台油压千斤顶将油罐顶起, 调平并达到设计要求。油罐调平后施工圈梁, 圈梁完成并达到一定强度后, 在油罐底部吹填中细沙。

7 沉降检测

全部工程结束后在油罐内按设计荷载70%注水, 观测3天后再注水至设计荷载, 观测7天后结束。最终检测结果为4号罐平均沉降量10mm、5号罐平均沉降量8mm、6号罐平均沉降量5mm。远远小于规范和合同规定的沉降量, 加固工程达到了预期效果。

8 结论

复合注浆对既有建筑物地基加固、纠偏具有良好的效果, 但施工过程中必须抓好以下几个环节。一是严格按施工顺序施工;二是严格控制注奖压力、注奖量;三是施工全过程的检测工作。

参考文献

[1]胡伟.定位静压注浆在既有建筑物地基加固中的应用[J].施工技术, 2005 (9) .

注浆加固地基篇9

湿陷性黄土对路基工程的危害主要表现为遇水后的不均匀沉降, 引起路基下陷, 从而引起其他次生病害, 进一步加剧黄土地基的湿陷性, 引起恶性循环。所以路基工程中的湿陷性黄土路基的施工质量将直接影响整个线路的施工质量以及后期运营的维修养护。

在上覆土层自重应力和附加应力共同作用下, 因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土, 属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国西北、华北地区的黄土多具湿陷性。 (这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土, 也有的老黄土不具有湿陷性。) 在黄土的湿陷性方面, 关于工程性质的研究成果很具有借鉴性, 另外, 对于湿陷性黄土地基的处理方法也有不同的方法和建议。在前人研究成果的基础上, 结合湿陷性黄土的特性, 探讨湿陷性黄土地基加固的压力注浆法, 以期对实际工程有一定的参考作用[1,2]。

1 湿陷性黄土的工程特性

1.1 湿陷性黄土的颗粒组成

我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒, 占总重量约50%～70%, 而粉土颗粒中又以0.05～0.01mm的粗粉土颗粒为多, 占总重约40%～60%, 小于0.005mm的黏土颗粒较少, 占总重约14%～28%, 大于0.1mm的细砂颗粒占总重在5%以内, 基本上无大于0.25mm的中砂颗粒。湿陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。上述颗粒的矿物成分, 粗颗粒中主要是石英和长石, 黏粒中主要是中等亲水性的伊利石。此外, 在湿陷性黄土中又含有较多的水溶盐, 呈固态或半固态分布在各种颗粒的表面。易溶盐对湿陷性的影响较大, 因为当湿陷性黄土遇水时, 易溶盐含量越大, 其内部结构变化就越大, 土颗粒骨架的破坏程度就越大, 因此湿陷性也就越强。另外, 天然含水率和塑限对湿陷性也有一定影响, 比如天然含水率较小时, 土体浸水受荷, 其结构变化更大, 而塑限越大, 则含黏量越大, 更有利于维护黄土的原生结构, 不容易湿陷。天然孔隙比越大, 土体浸水受荷时, 土颗粒形成的骨架变形就越大, 增强其湿陷性。

试验研究表明, 粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用, 由于在湿陷性黄土中砂粒含量很少, 而且大部分砂粒不能直接接触, 能直接接触的大多为粗粉粒。细粉粒通常依附在较大颗粒表面, 特别是集聚在较大颗粒的接触点处与胶体物质一起作为填充材料。

黏粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的盐类等, 多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用, 作为黄土骨架的砂粒和粗粉粒, 在天然状态下, 由于上述胶结物的凝聚结晶作用被牢固的粘结着, 故使湿陷性黄土具有较高的强度, 而遇水时, 水对各种胶结物的软化作用, 土的强度突然下降便产生湿陷[3,4]。

1.2 湿陷性黄土的理化性质

黄土由固态、液态和气态三相所组成, 其三相组成间重量和体积的比例关系, 可以反映出土的一系列物理性质, 这些性质常用下列一些指标来表示:颗粒组成、土粒比重:含水量、容重、孔隙比、孔隙率、饱和度、液限、塑限、塑性指数、液性指数等。

根据晋、豫、陕、甘四省104份资料的统计结果表明, 化学成分中二氧化硅和倍半氧化物含量最多, 但对湿陷性的影响并不明显。一般情况下, 当CaCO3的含量增大时, 黄土的湿陷性减弱。但也有例外, 当CaCO3成碎屑颗粒分布于黄土中时, 它就是土体骨架的一部分;当CaCO3以薄膜状分布或与粘粒混在一起构成集合体时, 它就是胶结物的一个重要组成部分, CaCO3只有起胶结作用时, 才影响湿陷性。因此, 不仅要分析CaCO3的含量, 还要考虑其赋存状态。水溶盐根据其在20℃水中的溶解度分为三类:易溶盐, 主要是Na2CO3;中溶盐, 以石膏 (CaSO4·2H2O) 为代表;难溶盐, 以CaCO3为主。水溶盐与土的湿化、收缩、膨胀和透水性关系密切, 并影响土的黏性和强度。黄土的pH值取决于黄土所含的可溶性盐成分, pH值在6.0～9.2之间变化, 平均值为7.8, pH值高是CaCO3含量大, 黄土中所吸收的钙离子占优势的结果。一般干早地区黄土的pH值较高, 而湿润地区由于水的淋洗作用pH值则较低, pH值增大, 则湿陷性增强[5]。

1.3 湿陷性黄土的变形特征

黄土在干旱或半干早气候条件下形成的欠压密土, 但并不是在任何荷载作用下受水浸湿都会产生湿陷。黄土本身具有一定的结构弧度, 当压力较小时受水浸湿, 由于它在颗粒接触处所产生的剪应力小于其结构强度, 与一般黏性土一样, 只产生少量的压缩变形。只有当压力增大到某一数值以致剪应力大于其结构强度时, 下沉速度才突然加快, 从而反映出湿陷的特点。

2 湿陷性黄土的描述

第四系全新统和上更新统黄土以黏粒为主, 质地均匀, 结构疏松, 孔隙比大, 肉眼可见之大孔隙, 具高压缩性, 遇水易崩解, 易产生湿陷;中下更新统黄土黏粒成分较多, 结构较为密实, 一般不具湿陷性。黄土的湿陷类型可分为自重湿陷性场地和非自重湿陷性场地两类, 黄土的湿陷等级与黄土场地所处的地貌位置关系密切。

黄土的湿陷性按室内压缩试验, 在一定压力下的湿陷系数判定。湿陷系数按式 (1) 计算:

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式中:δs为黄土的湿陷系数;hp为保持天然的湿度和结构性的土样, 加压至一定压力时, 下沉稳定后的高度 (cm) ;h′p为上述加压稳定后的土样, 在浸水作用下, 下沉稳定后的高度 (cm) ;h0为土样的原始高度 (cm) 。

文献[6]提出了描述黄土湿陷系数的偏最小二乘分析法, 综合考虑了湿陷性黄土的天然含水率, 天然重度, 天然孔隙比, 天然饱和度, 和塑性指数, 并通过偏最小二乘法拟合出了湿陷性系数的公式, 如式 (2) 所示。

式中:δs为湿陷系数;ω为天然含水率 (%) ;ρd为天然干密度 (kN/m3) ;e为孔隙比;Sr为饱和度 (%) ;Ip为塑性指数。

3 压力注浆法的加固机理

对既有线路湿陷性黄土路基病害防治, 既要达到治理路基病害的目的, 又要保证既有线路的正常运营, 压力注浆无疑是一种行之有效的手段。压力注浆是在较高压力作用下, 浆液克服地层的初始应力和抗拉强度, 引起土体结构的破坏和扰动, 使地层形成新的裂缝或孔隙从而使浆液以填充、渗透、挤密等方式, 挤出土体颗粒间或岩石裂隙中的水分和气体, 并占据相应空间, 浆液将原来松散的土体或裂隙胶结结合成一个整体, 形成一个结构新、强度大、防水性及稳定性良好的“结石体”, 在路基中形成局部高压区, 使路基在行车荷载和自重作用下不再产生位移, 使地表水不再从裂缝中下渗而导致路基、路面病害发育。该技术应用范围较广, 既适用于渗透性较好的砂层, 又适用于渗透性较差的黏土。对黄土路基进行压力注浆, 由于其黏土含量较少, 主要以粉粒为主, 土颗粒周围水化膜厚度较小, 若粉土层以上黏性土的厚度较厚, 当注浆压力较小时, 易形成沿粉土层方向的浆脉而难以形成自上而下的贯穿性浆脉;若上部黏土层较薄, 则浆液可能沿水压劈开形成的裂缝充填, 形成较宽且完整性较好的浆脉。压力注浆可同时产生充填效应、挤压效应、扩散效应、防渗效应、离子交换效应、骨架效应等[7]。

4 压力注浆在工程中的应用

随着全国铁路大提速的实施, 路基出现了不同程度的病害, 尤其是在湿陷性黄土地区病害较为突出, 这主要是由于黄土特有的工程性质造成的。

西北地区某段铁路, 近年来由于路基周围的环境发生了变化, 特别是当地老乡灌溉农田, 大量的水入渗到地基中, 导致了地基中含水量的增大, 黄土地基发生了湿陷变形, 使该区段路基不均匀沉陷深度达到0.8～1.0m, 严重影响了行车安全。根据现场实际情况, 选取具有代表性的位置, 挖一探坑, 深度3～4m, 测试了不同深度处地基土的物理力学指标:密度、含水量、比重、液限、塑限、饱和度、颗粒分析、压缩系数、压缩模量、湿陷系数、渗透系数等, 试验结果表明:该地基含水量为16.7%～23.05%, 地基土属于中等压缩性土, 渗透系数为6.21×10-5～1.94×10-4cm/s。

通过对病害成因分析可知, 解决湿陷性黄土路基的不均匀沉降问题的核心为挡水和地基加固, 提高地基的强度和刚度。解决黄土路基沉陷问题, 可使用灰土挡水墙和地基压力注浆联合加固。利用地表层换填夯实并在其右侧施作止水帷幕, 可防止周围农田灌溉用水向路基基底流动, 同时这种挡水墙还可增强在路基下注浆时的效果, 防止路基下注浆时浆液外窜, 使浆液能够进入到基底下。地基压力注浆可以增加土体的密实度, 阻止基础以外的水浸入地基。两者联合加固地基, 可显著提高地基承载力, 降低路基的下沉。具体的解决方案如下:

(1) 在路基右侧一定深度范围内夯实土层, 作为封闭层, 防止地表水流入地基中。

(2) 在路基两侧地基中采用人工施做灰土挡水墙, 防止注浆时浆液外窜。

(3) 在路堤基底以下, 进行压力注浆, 加固地基。压浆施工工艺流程如图1所示, 线路病害治理断面图如图2所示。

5 结语

采用压力注浆法加固湿陷性黄土地基, 可以有效地降低地基的沉降量, 地基的承载力可提高1.7～2.8倍, 对由浸水引起的路基湿陷事故处理是一项切实可行的方法, 注浆压力、注浆方法及加固有效半径应通过工程试灌来确定。

本次注浆法治理路基病害达到了预期效果, 说明了在适当的压力下, 水泥浆液能充分填塞土体中的孔隙, 并形成新的结石体, 对于提高路基整体强度, 增强路基的稳定性起到很好的作用。

参考文献

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注浆加固地基篇10

随着市政建设的迅猛发展, 许多大型建筑在施工时会遇到不良土质的地基土。由于建筑荷载大, 地基土承载力不足, 单一工艺的钻孔灌注桩在很多工程中难以满足承载要求。灌注桩后注浆技术克服了传统灌注桩施工工艺中的固有缺陷, 是一种新型的、科学的、先进的灌注桩辅助工法。该技术通过桩底桩侧后注浆固化沉渣 (虚土) 和泥皮, 并加固桩底和桩周一定范围的土体, 大幅提高桩的承载力, 增强桩的质量稳定性, 减小桩基沉降。同时, 在施工中避免了产生噪声、振动和土体挤压, 是一种绿色的桩基施工工艺。

灌注桩后注浆技术自20世纪80年代传入我国, 在我国得到蓬勃发展, 成为了一种成熟的新型施工技术。2005年, 列入我国建设部推广应用的新技术之一。2009年, “上海中心”主楼桩基工程施工中, 为保证桩基安全, 保护周边的环境, 成功采用了世界先进的“大直径超深钻孔灌注桩后注浆”工艺。2011年, 石武客专郑州东站工程施工中, 为提高承载力, 采用了钻孔灌注桩后注浆施工技术, 是在我国黄河中游地区典型的黄土地质的一次成功应用。工程实践表明, 灌注桩后注浆工艺能够比较显著地提高单桩承载力, 有效地节约工程成本, 提高了工程施工的科技含量, 有效地确保了工程质量施工安全, 是一种经济的, 有推广应用价值的桩基形式。

1 灌注桩后注浆工艺的机理

灌注桩后注浆技术, 就是待成桩且桩身达到一定强度后, 通过预先埋设好的注浆管道, 利用高压将浆液注入桩底及桩体四周, 通过浆液的渗入、劈裂、填充、挤密等作用, 可使得浆液与桩周土体实现紧密结合, 从而达到固化桩底沉渣和桩侧泥皮的效果, 能有效的提高桩体承载力并减少沉降。工程实践表明, 后注浆技术能够有效减少桩基沉降30%左右。

注浆后单桩垂直承载力的提高与桩底和桩侧土层性质关系极大。灌注桩后注浆技术提高桩承载力, 减少桩沉降量的作用机理见图1。

提高桩端阻力。采用后注浆技术, 将浆液注入桩底, 会使得桩底沉渣的力学性能和桩尖及土体的边界条件发生极大改善。当桩周土体为粗粒土时, 由于浆液的渗入作用会使得土体强度大大提高, 浆液的固化作用会将粗粒沉渣形成为中低强度的混凝土。当桩周土体为细粒土时, 由于浆液的劈裂作用会使得土体和浆液共同形成为网状加筋复合土体。当桩端处于非渗透性的基岩时, 由于浆液的劈裂和挤密作用会使得桩端阻力得到极大提高。同时, 后注浆技术会将原桩底形成为一个扩大头, 使得桩端受力面积大幅增加, 这对提高桩端承载力效果十分显著。

提高桩身侧阻力。采用后注浆技术, 在桩侧注入的浆液与桩周土体实现紧密结合, 以有效提高桩的侧阻力。当桩底注浆作业完成后, 随着注浆量的持续增加, 会使得部分浆液沿桩土界面向上移动。在高压作用下, 浆液会冲破泥皮渗入桩周土体, 由于桩周土体受到的挤密加强作用, 从而使得桩身侧阻力显著提高。同时, 在桩底注浆可使得桩上抬而产生反向摩阻力, 有效提高桩的承载性能。

在注浆过程中, 由于受到注浆压力的影响, 部分桩端压缩变形会提前完成, 这对减少日后投入使用后的竖向变形意义重大。

2 后注浆技术的特性

灌注桩后注浆技术是灌注桩施工的一种辅助工艺, 技术实用性很强, 具有以下特性:

1) 克服了传统钻孔灌注桩的缺陷 (见图2) 。单一工艺的灌注桩得到了广泛应用, 但由于成孔工艺的固有缺陷, 也存在着一些问题, 主要包括:桩侧泥皮及应力松弛, 桩端沉渣及持力层扰动, 桩身灌注混凝土质量及同一场地钻孔灌注桩竖向承载力离散性等问题, 容易导致桩底沉渣和桩周泥膜等质量安全隐患。后注浆技术可固化桩沉渣、泥皮, 改变了虚土沉渣的物理化学力学性能及桩与岩层土体的边界条件 (见表1) 。

2) 大幅提高桩的承载力, 有效减少沉降。以某工程桩端进入砂层区为例, 比较注浆与未注浆对桩的承载性能的影响。由表1可以看出:

a.当采取桩底注浆法时, 注浆后的单桩承载性能比不注浆大幅提升, 提高幅度约为30%~60%;当采取的是桩侧、底注浆法时, 比仅在桩底注浆提高桩的承载性能还要提高10%以上, 比不注浆提高的承载性能最高可达85%。

b.桩底进入砂层越深, 采用后注浆技术提高的单桩承载性能幅度越大。因此, 在施工中, 使桩端进入砂层一定深度后, 再采取后注浆技术会使得桩承载性能提高的效果更佳。

3) 有效的节省工程造价, 特别是对大直径、超长桩的综合效益特别显著。与普通的灌注桩相比, 采用后注浆技术能有效减少桩长和桩径, 避免对难以穿越土层的穿透, 从而使得施工难度大大降低, 施工速度加快。后注浆技术具有很强的适应性, 能适应各种地质土层及强、中风化岩层。同时, 预先埋设的注浆管能够实现一管三用, 除用于注浆作业外, 还可用于在声波透射法下检测桩身的完整性, 同时能够代替等强度的钢筋。

4) 后注浆作业工艺简单, 机具操作方便, 技术优势显著, 推广普及前景广阔。

3 施工工艺

灌注桩后注浆技术适用于泥浆护壁钻、挖孔灌注桩及干作业钻、挖孔灌注桩, 包括了桩底后注浆、桩侧后注浆和桩底、桩侧复式后注浆。在施工设计中, 应综合地层土质情况, 结合考虑桩长、承载力等多种因素, 合理选择适用的注浆工艺。在我国施工中, 桩底后注浆技术是使用最为广泛的后注浆技术之一。

钻孔灌注桩后注浆技术主要包括两个步骤:一是钻孔灌注桩施工;二是后注浆施工 (见图3) 。本文以桩底后注浆技术为例介绍后注浆施工工艺。

1) 制作注浆管。正确制作注浆头是确保施工质量的关键, 要确保成桩后能顺利开塞, 注浆作业中不会发生堵塞。注浆管一般采用25 mm或30 mm的钢管制作。由于管内摩阻力会对注浆压力造成影响, 在对超长桩进行注浆时, 建议采用内径较大的钢管, 如30 mm或38 mm的钢管。制作注浆管时, 注浆管分为端部花管、中部直管及上部接头三部分。在注浆管端部花管的侧壁上设置孔径为6 mm~7 mm的出浆孔 (见图4) , 并使用胶带、塑料膜或橡胶膜等包裹好, 用铁丝等缠绕扎紧, 防止渗漏。

2) 安装下放注浆管。将两根注浆管点焊在钢笼内圈上, 花管端部应与钢笼底端齐平, 焊缝应饱满、连续、密封性好。在确保注浆管之间良好对接的情况下, 将注浆管内注满水并密封, 连同钢笼一起放入钻孔内。为防止施工中发生磕碰注浆管等情况, 注浆管顶应比地面低20 cm左右。

3) 进行压水试验。压水试验是注浆作业中的一个重要环节, 目的在于疏通注浆通道, 确保注浆管道的可灌性和联通性。在成桩3 d~7 d后, 采用高压水将注浆通道疏通, 注浆口顺利开塞是确保注浆成功的基础。在压水试验中, 一般将压水量控制在0.2 m3~0.6 m3, 压水压力控制在0.5 MPa~1.0 MPa为宜, 压水时间控制在3 min~5 min左右。

4) 注浆施工作业, 这是后注浆技术的最后环节, 也是确保施工质量的关键。为确保施工质量, 在注浆中对注浆压力、浆液中的水灰比和水泥量进行控制极为重要。在注浆作业中, 注浆起始压力通常采用的是压水压力, 终压压力一般是起始压力的2倍~3倍。在进行水灰比控制时, 遵循先稀浆, 再中等浓浆, 最后浓浆的控制原则。在地下水位以下时, 水灰比按照 (0.4~0.7) ∶1的比例进行控制。在地下水位以上时, 水灰比按照 (0.7~0.9) ∶1的比例进行控制。在施工设计中, 上述三个指标应综合施工现场土质、地下水位、桩长、施工机具等因素, 结合压水实验数据合理确定, 并不是固定不变的。

在施工设计中, 在计算需注入的浆液体积时, 应综合考虑桩端持力层特性和沉渣等多种因素合理确定。要结束注浆时, 应确保注浆压力达到终压压力标准并稳定一段时间, 一般为10 min左右。同时, 注入的浆液体积应达到或超过设计要求。

在注浆过程中, 当达到下列情况之一时, 即可终止注浆作业:a.浆液的注入总量和终压压力均达到了设计要求。b.注浆总量达到或超过设计要求的75%, 且注浆压力值超过设计要求。

在注浆过程中, 当出现下列情况之一时, 应立即改为间歇注浆或是将浆液的水灰比调低:a.注浆压力长时间达不到设计要求。b.地面出现冒浆或周围桩孔出现串浆现象时。当改为间歇注浆时, 时间一般为30 min~60 min为宜。

4 结语

灌注桩后注浆技术能够实现对桩底沉渣和桩侧泥皮的有效加固, 同时通过对桩周土体的渗入 (粗粒土) 、劈裂 (细粒土) 和压密 (非饱和松散土) 等作用, 实现提高地基承载力, 减少桩基沉降的效果。同时, 在施工中, 后注浆具有低噪声、低振动的优势, 能够在各种复杂的地质条件下使用。该技术实用性强, 施工质量易控制, 具有明显的经济和社会效益, 在我国具有极大的应用和推广前景。

摘要：介绍了灌注桩后注浆的地基加固机理及其技术特性, 概述了桩底后注浆技术的施工工艺, 并通过工程实践证明:该技术实用性强, 施工质量易控制, 具有显著的经济和社会效益, 且在我国有极大的应用与推广前景。

关键词：灌注桩,后注浆,地基,加固,施工

参考文献

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[2]李傲, 谢春全.论建筑工程桩端后注浆灌注桩施工的要点[J].科学与财富, 2013 (7) :23-25.

注浆加固地基篇11

【关键词】高填方；铁路路基；沉降；注浆加固

High embankment railway embankment settlement grouting reinforcement analysis

Pan Chao-feng

（Kehua St. Geotechnical Engineering （Beijing） Co.， Ltd. Shanxi branch Taiyuan Shanxi 030045）

【Abstract】Through xiaosuangou period of the ZhangJi railway of high fill embankment settlement with engineering example， this article introduces the working mechanism of grouting method， this paper expounds the pressure grouting method construction process and the matters needing attention， and through the construction of subgrade settlement observation， it is concluded that pressure grouting reinforcement method in the treatment of high fill embankment settlement aspects effect is good， stable quality.

【Key words】High embankment；Railway；Grouting reinforcement；Settlement

1. 工程概况

张集铁路东起河北省张家口市既有京包线张家口南站，西至内蒙古自治区乌兰察布市，与既有京包线集宁南站接轨，为京兰通道的一部分，线路全178.009 Km。2010年7、8月份在铺架单位将线路细调完善后，8月下旬至9月中旬张家口地区普降大暴雨，雨量大，持续时间长。9月底雨季过后，在线路检查过程中，发现局部路基有沉降现象，随即总包单位组织各项目部人员对管段内所有的路基进行全面排查，并进行测量观测。期间，共发现16处路基下沉段，根据测量结果，小蒜沟车站站场路基段DK47+595～DK47+680、DK47+770～DK47+820两高填方段沉降量较大，两段最高填方高度分别为22m和31m，最大沉降量分别为10cm和11.3cm。

2. 沉降原因分析

经过对路基沉降原因进行认真细致的分析研究，路基下沉的主要原因是：

（1）两段高填方路基施工时间为2008年下半年，路基预留沉降量不足，2009年张家口地区气候干旱，雨季不完整，2010年8、9月份，本地区连降大到暴雨，降水量远大于往年，造成路基沉降量过大。

（2）排水系统对降水量估计不足，路基两侧排水沟未延伸至线路外侧，导致降水无法及时排除路基，造成雨水渗入路基本地，导致路基下沉。

3. 处理方案

（1）增大原有填方边坡侧沟截面积，做到降雨期间不积水，排水畅通。

（2）对路基进行压力注浆加固处理。

4. 注浆加固法适用范围及作用机理

注浆加固法适用于人工填土、砂土、粉土和粘性土地基加固，通过浆液（一般为水泥浆液）在地基土裂隙中扩散、充填形成网络状加固体，用于防渗堵漏、提高地基土体的强度和变形模量，以便控制地基土体的变形沉降。

5. 注浆加固法施工控制

（1）浆液扩散半径r。

由于路基填料的不均匀性及孔隙率及渗透系数数值离散性，因而依据单一地层理论计算的浆液扩散半径不尽合理，因此依据施工经验及现场试验，确定孔间距1.5m。

（2）注浆孔深度h。

路基承受火车通过时的动荷载计算较为复杂，简化计算中火车动荷载一般由5根轨枕承担，其分担比为0.1：0.2：0.4：0.2：0.1。本文按照半空间弹性理论计算路基面动应力，以轨枕的有效支撑面积进行计算，把道床和上部结构合为一层，道床下部为另一层，并以当量法将不同模量层的厚度h折算成与下层同模量的等效厚度he，如下式：

he=h·3EE0

取轨枕平均的有效支承e'=110cm，轨枕长2.5m，宽280mm，根据上述轮载分担比，计算道床厚度从0.2m～1.0m，各层面动应力衰减情况。可得出结论，路基面的动应力随上层厚度的增大，模量比的增大而显著减小。动应力影响最大的为路基上部1.5m，下部1.5米影响较小，但本次处理路基段填料均匀性差，故确定注浆孔深度6～8m。

（3）浆液类型。

浆液选用P.O42.5普通硅酸盐水泥存水泥浆掺入水泥质量3%水玻璃，浆液水灰比0.8：1。

（4）注浆压力P、注浆量Q。

由于注浆压力P与路基土重度、位置、注浆次序等有关，根据注浆试验，确定注浆压力小于0.5MPa。注浆量Q=nkv，n为孔隙率、k为经验系数、v为土体体积。根据现场注浆试验，每米水泥单耗80Kg。

（5）孔位布置剖面图（见图1）。

（6）施工工艺流程（见图2）。

（7）钻孔施工。

注浆孔钻孔采用潜孔钻机，风动回旋钻进，避免钻孔孔径50mm，孔斜≤2%，孔深按大于设计孔深0.5m控制。

（8）注浆顺序及方式。

注浆分Ⅱ序进行，采用跳孔间隔注浆进行，并先外围后内部的注浆顺序。注浆方式采用孔口封闭，孔内循环法。

6. 成果检验

由于本线路为新建铁路，注浆完成后，通过稳定车稳定及现场位移测定，路基沉降已得到有效控制，本线路2010年7月通车至今，运行状况良好。

7. 结语

通过本工程实例，表明注浆加固法在控制高填方路基沉降方面效果良好，且本法经济性、环保性方面有一定优势。

参考文献

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注浆加固地基篇12

关键词：地基加固,高压喷射注浆技术,施工工序,常见问题,处理要点

软土地基加固是公路建设过程中经常要遇到的工程问题, 也是影响公路工程质量、进度和投资的重要工程内容, 随着我国公路建设规模的日益扩大, 对公路软土地基的处治也提出了越来越高的技术要求。高压喷射注浆法是以注浆法为基础上发展起来的一种新型的公路软土地基加固技术, 与其它地基处理的技术相比, 该技术具有适用地基范围广, 施工操作简单, 地基耐久性良好的特点, 是一种便捷地、有效地的地基处理技术。

一、高压喷射注浆技术概述

高压喷射注浆法是采用高压水射流切割技术, 通过将水泥浆等浆液射入地层, 并在搅拌地层的过程中凝结成固结体, 从而改变了原土层的地质结构, 以此来达到提高原地基的承载能力和抗渗能力的目的。高压喷射注浆法的工艺流程是首先采用钻机等机械设备进行造孔, 成孔后再将带有喷头的注浆管深入土层直至预定的设计深度, 然后通过高压水泵将配制好的浆液以的高压射流射入土体, 通过浆液的高速冲击力来破坏预定深度的土体。由于该浆液的高压射流速度极快, 能量极大, 且其射流动压呈脉动状态输出, 当射流动压的强度超过土体的强度时, 便将土体逐渐剥离出粗细不等的土粒, 其中的细小土粒被浆液带出地面, 而其余较粗的土粒则在浆液的冲击作用下, 与急剧减速的浆液喷射流混合搅拌, 并按照一定的规律和浆土比例自动进行重新排列布置, 最终在土体中形成新的固结体。而在喷射浆液时, 如果采用一边提升注浆管一边进行旋转的操作方法, 其形成的固结体便呈柱状, 即为通常所说的旋喷桩;而如果采用一边提升注浆管一边进行摆动的操作方法, 其形成的固结体便呈墙状。

二、高压喷射注浆技术的作用机理

1、加固机理:

高压喷射注浆技术主要是通过高压喷射流对土体进行破坏后缠身浆土固结体而进行的。一般情况下固结体会因为土层的影响而产生出凹凸不平的变化, 但相对来说硬土的固结直径范围则比较小。同时, 随着固结体强度的逐渐增长, 其强度一般可以增加1.5倍左右。所以只要在不受冻的条件下, 该固结体的质量就可以用来作为永久性地基使用。

2、地基的重新复合机理:

复合地基利用高压喷注浆的过程中, 就一般情况而言, 基本都是由不相连的多个喷桩所组成。高压喷注浆在喷射的过程中需要有较固定的形体和直径的旋桩, 在旋桩的外面还需要有一部分连接的支体, 这类支体的形成以及形状大小、数量多少和长短都和喷浆过程中的喷射技术及其参数有直接的关系。从另一个角度来说, 高压喷注浆的复合地基之所以能使高压喷注浆构筑地下防渗帷幕、复合地基等不同形式的构建物的质量得到有效的保证, 很大程度上取决于高压喷注浆和周边的支体对于桩间土力学性能的增强, 在进一步提高复合地基的承载力以后, 也在一定的程度上将复合地基的沉降量大大降低。

3、浆液的配置机理:

高压喷射管注浆技术之中一个重要的组成部分是注浆材料以及它的配制方法。主剂和助剂是注浆材料的重要部分。就一般的注浆材料来说, 其主剂可以是一种也有可能包含多种, 助剂也一样如此, 但是也有可能出现没有助剂的情况。把注浆材料溶在水中或者其他溶液之中按照一定比例配制出来的液体就叫做浆液。一种注浆材料的配制有时候会有不同的几种配方。浆液在进过一定的物理变化或者化学变化之后, 可以有液体状态变为固体状态。化学类和水泥类是注浆材料经常划分的两大类型, 但是在公路交通行业中化学类的注浆材料应用得不多。

三、高压喷射注浆技术的施工工序

1、钻机的就位:

钻机应垂直安放在预先设计好的孔位上, 同时。还要保持在施工过程中施喷管的允许倾斜度为1.5%左右。

2、钻孔:

施工过程中预先在地基的土体中采用震动打桩机, 然后待贯入带活动桩靴的套管达到事先设计的标高后, 在将套管提升至规定的高度。

3、插管:

将三重管插入预定的地基深度, 然后开始进行旋喷。

4、喷射作业:

当插入喷管至预定的深度后, 方可以进行喷射作业, 喷射作业需自上而下进行。喷射过程中要随时对浆液初凝时间, 风量, 旋转提升速度等参数进行记录, 以便随时检查所有记录是否符合相关的设计要求, 同时, 还要讲这些记录绘制成相应的过程曲线图。

5、冲洗:

喷射作业完成后, 应及时把注浆管等施工机具冲洗干净, 确保管内、机内没有残存的水泥浆等杂物。一般情况下还需要用水在地面上进行喷射, 以便排除泥浆泵、注浆管和软管内的浆液。

四、常见问题及技术处理要点

1、冒浆的产生:

在注浆的过程中, 由于对土层的破坏, 就会导致部分细小土粒的产生, 这些细小的土粒就会随着浆液回流至地面。在高压喷射注浆过程中防止冒浆的主要措施有:一是适当控制喷嘴的直径;二是提升旋转的速度;三是喷射的压力的提高。通过对冒浆的观察, 还可以进一步掌握相关注浆参数的合理性。

2、固结体的不完整:

在喷射注浆完成后或喷射过程中中断, 均会导致地基与主体结构的脱空现象。为了进一步防止浆液凝固收缩状况的发生, 可以采用第二次注浆、回灌冒浆等措施, 这样可以进一步避免断桩状况的发生, 同时, 还可以在每次重新下注浆管途中, 预先对停顿部位的搭接长度进行控制、调节, 这样才能够进一步实现固结体的完整性。

3、固结体强度不一:

由于地基土层的各种不同特性导致喷射注浆过程中固结体的强度和直径也有所不同。例如地基土层比较坚硬的部分, 桩径相对来说就比较小, 而且固结体的硬化程度也会相应地受到影响, 从而, 最终造成固结体的强度降低。所以, 在具体的工程施工过程中, 应根据不同的土层厚度和深度及时对喷射参数进行调整。

4、喷射流压力的变化:

高压泵的压力偏低就会相应地减小喷射流的破坏力, 从而是地基加固达不到预定的效果。可能的产生的原因主要有浆液的泄漏、高压泵的距离过远、高压泵的性能较低等。然而, 在实际的工程施工过程中, 首先应该对高压泵的各个部位进行仔细检查, 必要时还可以拔出注浆管, 检查其密封性能是否良好。

结语:

高压喷射注浆技术在砂土液化的防止、减小地基压力和提高承载力、增强强度方面有着很好的效果。同时, 采用经过高压喷射注浆技术加固的地基, 不仅质量高、而且地基的可靠性能也相对良好, 是公路工程地基处理中的一种新型、实用的软土地基加固方法,

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