壓密注漿在地基處理中的應(yīng)用

程躍遠(yuǎn)

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑業(yè)也得到了很好的發(fā)展。在建筑工程設(shè)計時常常由于工程勘察誤差和結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工等諸多因素往往導(dǎo)致地基的承載能力不能滿足建筑物本身的壓力，導(dǎo)致了建筑物出現(xiàn)開裂、傾斜甚至塌陷等災(zāi)害。為了解決諸如此類的問題，出現(xiàn)了很多解決的辦法，像混凝土加固、增加地基自身的寬度、加固加厚和灌漿加固等等，都是為了達(dá)到對地基基礎(chǔ)進(jìn)行非常有效地加固處理。本文主要對壓密注漿在地基處理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：壓密注漿；地基處理；應(yīng)用；

前 言

壓密注漿是用一些材料配制成漿液，再利用泵壓將這些漿液注入到地層裂隙、孔隙和空洞之中，最后漿液會隨著時間擴(kuò)散、凝固、硬化，這就是注漿，它的目的是加固地層或者堵水。 壓密注漿的最大優(yōu)點(diǎn)是它對于最軟弱土層區(qū)域能起到最大限度的壓密作用。在壓密注漿過程中，漿泡擠壓鄰近的土體，使土體被壓密，承載力提高，漿液不向土體滲透，只對土體產(chǎn)生擠壓作用，使土體密實(shí)，因而土體不發(fā)生水力劈裂。

一、壓密注漿技術(shù)與應(yīng)用

1.壓密注漿技術(shù)

壓密注漿是利用較高的壓力灌入濃度較大的水泥漿或化學(xué)漿液，注漿開始時漿液總是先充填較大的空隙，然后在較大的壓力下滲入土體孔隙。隨著土層孔隙水壓力升高擠壓土體，直至出現(xiàn)剪切裂縫，產(chǎn)生劈裂，漿液隨之充填裂縫，形成漿脈，使得土體內(nèi)形成新的網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)。漿脈在形成過程中由于占據(jù)了土體中一部分空間，加上土層內(nèi)孔隙被漿液所滲透，從而將土體擠密，構(gòu)成了新的漿脈復(fù)合地基，改善了土體的強(qiáng)度和防滲性能，同時也改變了土體物理力學(xué)性質(zhì)，提高了軟土地基的承載力。在注漿管端部附近形成漿泡，當(dāng)漿泡的直徑較小時，灌漿壓力基本沿鉆孔的徑向擴(kuò)展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動。壓密注漿常用于中砂地基及粘土地基中，若有適宜的排水條件也可采用。如遇排水困難可能在土體中引起高孔隙水壓力時，這就必須采取很低的注漿速率。壓密灌漿可用于非飽和的土體，以調(diào)整不均勻沉降進(jìn)行托換技術(shù)以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進(jìn)行加固。

2.壓密注漿技術(shù)主要應(yīng)用

2.1糾正建筑物不均勻沉降和建筑物糾傾；

2.2場地狹窄處建筑物基礎(chǔ)的托換；

2.3加固松軟的土體，在土體中形成柱狀注漿體（樁體）與周圍土體形成復(fù)合地基，提高地基承載力，減少基礎(chǔ)沉降；

2.4地層液化的預(yù)防和整治。

二、工程地質(zhì)與加固方案

1.某工程概況

1.1該工程地質(zhì)概況

第一層為雜填土，厚度約0.7～1米，性能不穩(wěn)定；第二層為粉質(zhì)粘土層，厚度0.5～0.8米，壓縮模量4MPa，地基承載力特征值80Kpa；第三層為淤泥質(zhì)土，厚度18～25米，壓縮模量2MPa，地基承載力特征值60Kpa；第四層為粘土層，壓縮模量11MPa，地基承載力特征值180Kpa

1.2設(shè)計情況和施工情況

該工程為兩棟建筑面積均為5360平方米廠房，結(jié)構(gòu)形式為單層雙跨鋼結(jié)構(gòu)，跨度30米，柱距為6.8米，檐口高度5.5米?；A(chǔ)為鋼筋砼條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.6米，基礎(chǔ)持力層選用粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土層。主體結(jié)構(gòu)為輕型鋼結(jié)構(gòu)柱、梁，墻面、屋面均為彩板結(jié)構(gòu)。設(shè)計較為簡約，設(shè)計為軟弱地基，而基礎(chǔ)施工時期為四～五月，正是南方多雨季節(jié)，對地基土擾動可能性很大，從而可能影響了地基承載力。廠區(qū)及周邊園區(qū)開工建設(shè)或投入使用后，雨、排水管線大量增加，場地地下水位改變后恰在基礎(chǔ)持力層標(biāo)高左右，頻繁抽排水可能對地基土產(chǎn)生擾動。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）》“5.3.4”條要求，不符合相鄰柱基沉降差0.003L的有82跨，占總跨數(shù)94跨的87.2%，現(xiàn)有變形已遠(yuǎn)超出規(guī)范要求，鋼結(jié)構(gòu)已因此產(chǎn)生變形、形成內(nèi)應(yīng)力，必須立即進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，確定壓密注漿處理方案。

2.壓力注漿施工設(shè)計

2.1需處理基礎(chǔ)的選定

該鋼結(jié)構(gòu)單層廠房，柱距6.800m、跨度30m、抗風(fēng)柱柱距7.500m，相鄰柱跨數(shù)94跨。以相鄰柱不均勻沉降量差不超過3‰作為選定需處理基礎(chǔ)的主要指標(biāo)，第一批選定對沉降量大的24個柱基部位進(jìn)行壓力注漿，其余基礎(chǔ)計劃在沉降差減小后第二次處理。加固的土層為基礎(chǔ)底板以下4米內(nèi)的土層，考慮沉降影響，加固的土層應(yīng)為自室內(nèi)地坪以下1.800～5.800m土層。

2.2注漿設(shè)備選擇

第一，兩臺SYB50型液壓注漿泵；第二，兩套注漿管：均為Φ25×4無縫鋼管，每節(jié)管長1.5m，兩端有絲扣供連接。其中一節(jié)為帶孔眼管，頂端有圓錐管尖，其作為第一節(jié)注漿管；第三，灰漿攪拌機(jī)一臺；第四，與注漿管配套、連接注漿泵與注漿管高壓輸送膠管兩套，每套長40米左右；第五，配套電動地質(zhì)鉆孔機(jī)一臺。

2.3壓力注漿布管

柱基四周按梅花型布置雙排壓力注漿管，所布管點(diǎn)管距約1米，兩排管排距約0.8米，內(nèi)排管距離基礎(chǔ)邊約200mm布置。每管點(diǎn)打入雙管，雙管間距100～200mm左右，一套管注水泥漿液，另一套管注水玻璃漿液。

2.4壓力注漿施工

壓力注漿施工工序：鉆孔→清管→打管→注漿→拔管→清管。 a、鉆孔：電動鉆孔機(jī)在布孔位置鉆孔，鉆至設(shè)計標(biāo)高； b、清管：注水清理膠管、無縫鋼管，檢查能否保證注漿通暢； c、打管：分次按設(shè)計要求，將無縫鋼管插至設(shè)計標(biāo)高位置；d、注漿：灰漿攪拌機(jī)攪拌水泥漿，吸入注漿泵內(nèi)，通過膠管，注入無縫鋼管。水玻璃則放入容器，加入另一臺注漿泵。壓密注漿按先注漿外排、后注漿內(nèi)排，按先外后內(nèi)的順序進(jìn)行組織，內(nèi)外排注漿間隔時間大于24小時。這樣施工，外排管注漿后形成新的結(jié)合體擋墻，避免內(nèi)排管注漿時在壓力作用下漿體外溢，更加保證注漿效果。外排管壓力注漿：壓力注漿應(yīng)自上而下進(jìn)行，這樣使?jié){體分布均勻，且漿體不易外冒。故先鉆孔深度至室內(nèi)地坪以下5.8m，后打管。壓力注漿自上而下，從室內(nèi)地坪以下2.3m開始注漿，每往下500mm左右注漿一次，計注漿八次。如果在設(shè)計壓力的注漿過程中發(fā)生冒漿現(xiàn)象，注漿順序改為跳孔注漿施工，或暫停一下等漿體固結(jié)后再施工。內(nèi)排管壓力注漿：內(nèi)排注漿管鉆孔打管時，注漿管應(yīng)斜入基礎(chǔ)底板以下。其斜入的角度根據(jù)基礎(chǔ)的寬度來確定。本工程基礎(chǔ)3.5m×4m，故斜管進(jìn)入基礎(chǔ)約1.5m（-5.8m標(biāo)高處）左右，壓力注漿自上而下，注漿方法同外排管壓力注漿。如基礎(chǔ)地面尺寸過大，可考慮在基礎(chǔ)周邊另增加一排注漿管，斜入基底注漿?；蛟诨A(chǔ)面上鉆孔，鉆至持力土層，再打管注漿加固。水泥漿液注漿、水玻璃注漿液基本同時注入，已達(dá)到促使水泥漿速凝作用。水玻璃溶液灌注速度根據(jù)水玻璃消耗數(shù)量控制，水玻璃用量約占水泥重量的2%左右。而水玻璃溶液灌注速度又與灌漿壓力、土層凝結(jié)狀況有關(guān)，故現(xiàn)場需不時調(diào)節(jié)水玻璃注漿壓力。e、拔管：每孔注漿完成后隨即安排拔管，以防止管孔堵塞，一般間歇時間不超過10分鐘；f、清管：當(dāng)不能連續(xù)施工時，須立即對管道沖洗，防止膠結(jié)堵管，一般間歇時間不超過2小時。漿液要求一套注漿泵注水泥漿液，水泥為PO32.5R、水灰比為1：1。

三、結(jié)束語

總而言之，采用密壓注漿方法，改變了地基土的力學(xué)條件，可以有效地提高地基承載力和壓縮模量，有效控制地基基礎(chǔ)的進(jìn)一步沉降與變形，而且方法簡單易行，設(shè)備公用場地小，不耽誤已有建筑物功能，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

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