高壓噴射注漿在地基加固中設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

何偉

（甘肅泓文建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

目前很多建筑工程在特殊土體上建設(shè)，由于基土穩(wěn)定性極差，且處理問(wèn)題存在局限性，特殊的土質(zhì)分布不夠均勻，這也是造成建筑物不穩(wěn)定的主要原因。在利用高壓噴射注漿方法期間，綜合上述基本特點(diǎn)，從淺層土到深層土、從淤泥質(zhì)土到砂性土、從一個(gè)樁基到連續(xù)水泥土墻的設(shè)計(jì)均可滿足工程要求，并且其施工十分簡(jiǎn)單，容易操作。

1 工程背景

本項(xiàng)目為臨潭縣新城鎮(zhèn)東街小學(xué)建設(shè)項(xiàng)目，其建設(shè)的內(nèi)容包含教學(xué)綜合樓、餐廳浴室及學(xué)生宿舍、教師周轉(zhuǎn)房、門(mén)房、地下消防水池、看臺(tái)主席臺(tái)、水沖式廁所、旱廁共八個(gè)結(jié)構(gòu)單體。而本次所研究的工程項(xiàng)目是該小學(xué)教學(xué)綜合樓的地基加固技術(shù)分析。

（1）該教學(xué)綜合樓的樁基礎(chǔ)、標(biāo)高3.900 及以下框架柱、梁、板、樓梯均為C35，標(biāo)高3.900 以上框架柱、梁、板、樓梯均為C30，構(gòu)造柱為C25；未注明均為C30；露天環(huán)境構(gòu)件（雨篷及女兒墻）為C30。

（2）鋼筋選擇。本次工程熱軋鋼筋選擇HRB400級(jí)；縱向的受力鋼筋采取普通鋼筋期間，在選擇鋼筋時(shí)期間，實(shí)測(cè)拉伸與屈服強(qiáng)度比值≥1.25，實(shí)測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度比值≤1.3；其總體伸長(zhǎng)率在最大壓力下實(shí)測(cè)值在9%及以上；并且還需要保證率在95%及以上的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

（3）鋼材選擇。本次工程所選擇的鋼量采取Q345B，支撐和連接件則選擇Q235B，在出廠前各項(xiàng)指標(biāo)試驗(yàn)均要合格。

在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入鋼材之前，需要對(duì)鋼材進(jìn)行再一次的抽樣檢查，本次檢查的結(jié)果需要滿足目前我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，要有明顯的屈服臺(tái)階，生產(chǎn)率要＞20%，自身沖擊韌性合格，可焊接性良好。

（4）地基形式分析。本次學(xué)校教學(xué)樓的建設(shè)場(chǎng)地屬于非濕陷性Ⅱ類(lèi)差高低，場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)深度為1.3m。

2 高壓噴射注漿的特征與適用范圍

2.1 特征分析

（1）適用范圍較廣。高壓噴射注漿法本身既可以用在新建工程前的地基加固作業(yè)中，又可用在已經(jīng)建設(shè)完畢的建筑物托換工程中，并且其既滿足了建筑物正常使用的功能，又可以在不破壞建筑物結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的加固。

（2）該方法在實(shí)際工程施工期間能夠?qū)娚涞乃俣群头较蜻M(jìn)行同時(shí)調(diào)整，也正是因?yàn)檫@種靈活性的特點(diǎn)，促使目前很多建筑工程都在使用這種方法進(jìn)行地基的加固作業(yè)施工[1]。

（3）在使用該方法過(guò)程中，以50-300mm 的孔徑范圍，在施工區(qū)域內(nèi)鉆取土層小孔，在孔內(nèi)滿足形狀的深度要求，并且基于這樣的深度也可形成直徑在0.4-4m的固結(jié)體。

（4）在一些礦山井巷工程或者是地下鐵道的修筑工程建設(shè)期間，需要對(duì)地面與注漿管之間的角度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而確定樁體的具體位置，便于后續(xù)施工需要[2]。

（5）在地基土被加固之后其重度基本不會(huì)發(fā)生變化，并且軟弱下臥層也不會(huì)出現(xiàn)極大的附加沉降問(wèn)題。

（6）在使用高壓噴射法期間，其會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，但是不會(huì)對(duì)地表造成破壞。對(duì)于施工區(qū)域周邊的建筑物影響較小，整個(gè)施工過(guò)程沒(méi)有振動(dòng)，污染程度不高，沒(méi)有噪聲，屬于綠色施工技術(shù)的一種。

2.2 適用范圍

（1）適用的土質(zhì)條件。在利用該方法實(shí)施施工作業(yè)期間，會(huì)逐漸將地基處理深度提升?，F(xiàn)階段我國(guó)可以最多處理深度為30cm 以上土層，可處理的土體也十分豐富。除了對(duì)于一些淤泥質(zhì)土和素填土有著十分有效的處理效果之外，同時(shí)對(duì)一些特殊的土質(zhì)處理效果也十分明顯，但是如果像土體的內(nèi)部含有大量的塊石或者雜物，需要先在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，待到試驗(yàn)結(jié)果允許施工后再去進(jìn)行實(shí)際施工。這樣處理主要是因?yàn)樵谠摲矫媸┕そ?jīng)驗(yàn)較為貧乏，因此為了保障后續(xù)的施工效果所應(yīng)用的試驗(yàn)法。

（2）所能應(yīng)用的工程范圍。在目前地基加固和防滲漏施工作業(yè)中，高壓噴射注漿法發(fā)揮著巨大的作用。并且無(wú)論是新建工程還是改造工程的地基加固等作業(yè)，該技術(shù)都有著十分重要的工程應(yīng)用效果。

3 工程中高壓噴射注漿的主要參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

（1）本次工程根據(jù)相關(guān)巖土勘察報(bào)告顯示，教學(xué)綜合樓采取的是泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層選擇第3 層的角礫層，對(duì)于樁端的基線位置而言，其需要具有1800KPa 的阻力標(biāo)準(zhǔn)值，并且需要其進(jìn)入在1.0m 以上的角礫層深度，樁體直徑需要在1倍以上，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為丙級(jí)，地下消防水池采取筏板作為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深的深度大于為-4.8m。地基承載力特征值為300kPa。

（2）地下消防水池基坑的開(kāi)挖應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑周邊的條件來(lái)科學(xué)選擇放坡處理和支護(hù)的形式，在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)上需要需選擇經(jīng)驗(yàn)豐富和資質(zhì)齊全的單位實(shí)施。

（3）基于樁基的施工要求，試樁過(guò)程需要選擇施工現(xiàn)場(chǎng)四周四個(gè)代表位置實(shí)施，為了保障后續(xù)施工與技術(shù)要求，不能設(shè)置少于2個(gè)的試樁點(diǎn)。最終確定成孔的可行性和單樁的承載力。并且需提供成孔孔徑、垂直度和孔底沉渣等檢測(cè)數(shù)據(jù)。在施工中，如果使用靜載試驗(yàn)來(lái)確定單根樁體在豎向的承載力，那么所檢測(cè)的數(shù)量不能少于3根樁體，并且其與總樁體數(shù)目的比值不能在1%以下。在試樁作業(yè)結(jié)束之后，需要將試樁的結(jié)果報(bào)到設(shè)計(jì)院，同意之后才能實(shí)施大面的樁基施工。

3.2 水泥漿水灰比的確定

在使用高壓噴射注漿技術(shù)過(guò)程中，主要使用水泥作為漿液的材料，如果工程有著特殊要求，則為了滿足施工要求，則可使用32.5級(jí)以上的普通硅酸鹽水泥。

（1）設(shè)計(jì)水灰比。結(jié)合工程建設(shè)需求，需要明確的是，所形成的樁體強(qiáng)度高低與水泥比重大小成正比，但是所存在的問(wèn)題也相對(duì)較多，如漿液擴(kuò)散范圍小、直徑不符合要求等[3]。并且在此因素影響下其結(jié)石率和膠凝時(shí)間也會(huì)造成極大差異性。因此為了確定最佳的水灰比，可以采取試驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行，分為1-5號(hào)5組，水灰比分別為2：1、1.5：1、1：1、0.75：1、0.5：1。

（2）試驗(yàn)結(jié)果分析。本次主要檢驗(yàn)的是注漿體，其檢驗(yàn)的參數(shù)包含注漿體的抗壓強(qiáng)度、擴(kuò)散半徑和結(jié)石率。由各配比方案抗壓強(qiáng)度可知試件的強(qiáng)度隨著水灰比減小逐漸增大，在各個(gè)試件的強(qiáng)度比值中可 以發(fā)現(xiàn)，1與2號(hào)在3-5MPa 處穩(wěn)定，3與4號(hào)在10MPa 處穩(wěn)定，5號(hào)可達(dá)到23MPa。固結(jié)體主要的凝固時(shí)期是7到28天，這其中5號(hào)試驗(yàn)方案其抗壓強(qiáng)度在7到14天內(nèi)增加了3倍。3與4號(hào)在14到28天內(nèi)抗壓強(qiáng)度增加了2.5倍。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)過(guò)高壓噴射注漿法來(lái)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行注漿加固，在該教學(xué)樓的地基加固項(xiàng)目中取得了較為良好的效果。在施工結(jié)束后的3 個(gè)月內(nèi)沉降量較小，完全在允許值范圍內(nèi)，對(duì)墻體裂縫進(jìn)行處理之后可以完全投入正常使用。