注漿技術(shù)在建筑軟基加固處理中的應(yīng)用

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1、注漿技術(shù)在建筑軟基加固處理中的應(yīng)用詹錦泉一、注漿法概述：1、定義：注漿法是一種人為地把具有充填、膠結(jié)性質(zhì)的材料注入到巖土體的裂隙或空隙中，以增加其強(qiáng)度或密實(shí)性的施工方法。注漿法的核心和實(shí)質(zhì)為，通過漿體的充填、擠壓、膠結(jié)、凝固、固結(jié)等作用，增加有關(guān)土體的密實(shí)度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。因此，在日本把注漿稱為“土質(zhì)穩(wěn)定”（SoilStabilization）而歐美稱之“地基處理”（SoilTreatment）或“地基加固”（SoilImprovement）。2、目地和應(yīng)用范圍：注漿目地：巖土體及構(gòu)筑物的加固、堵水與防滲應(yīng)用范圍：a堤、壩灌漿工程b地鐵、遂道、礦山灌漿工程c房屋、高速公路、橋梁灌漿工程d樁

2、底注漿及提高混凝土灌注樁標(biāo)號(hào)等3、注漿材料：注漿材料現(xiàn)今已有多品種、多系列，粗劃分為：水泥漿、化學(xué)漿，或分為顆粒性漿材、溶液性漿材。4、注漿加固原理從注漿原理上分類如表2。從注漿作用機(jī)理上可大體劃分為、充填注漿、滲透注漿、劈裂注漿、層間注漿（接觸注漿）、攪拌注漿（高壓旋噴注漿、深層攪拌注漿、粉噴注漿）、壓密注漿（擠壓注漿、布袋注漿）等。二、軟基加固處理：1、軟基（土體）加固原理：通過鉆孔在土體中形成極濃的漿液，，在注漿點(diǎn)周圍使土體壓密而形成漿泡，當(dāng)漿泡直徑較小時(shí)，注漿漿泡基本上沿鉆孔的徑向（即水平向）擴(kuò)展，隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力使地面抬動(dòng)。當(dāng)合理的使用注漿壓力并造成適宜

3、的上抬力，能使下沉的建筑物回升到相當(dāng)精確的范圍。簡(jiǎn)單的說，土體注漿是用濃漿置換和壓密土的過程，其過程以壓密（擠壓）作用為主，而以劈裂和滲透作用為輔的加固過程。壓密注漿技術(shù)是美國首先研究，并于本世紀(jì)50年代早期開始應(yīng)用的。其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。繼而該技術(shù)出口到日本及歐洲，應(yīng)用范圍也逐步擴(kuò)展。隨之提出一些新設(shè)計(jì)理論與原理研究。該技術(shù)被認(rèn)為是革命性的。目前壓密注漿技術(shù)已進(jìn)入其應(yīng)用的第五個(gè)十年。在國內(nèi)，壓密注漿技術(shù)也逐步被認(rèn)識(shí)。十多年來，已廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)踐，取得驚人的進(jìn)步。2、壓密注漿（compactiongrouting）技術(shù)特點(diǎn)：采用極稠和低活動(dòng)性漿液在高壓泵（高達(dá)4Mpa）下注入到預(yù)定的位

4、置，以增加軟弱、松散或擾動(dòng)的土體密度。當(dāng)選定適當(dāng)?shù)牟牧虾妥{參數(shù)時(shí)，漿液可以形式以灌注點(diǎn)中心的規(guī)則和有控制的加固體，但在靠近地面處，注漿可能引起地面及相應(yīng)結(jié)構(gòu)物的抬動(dòng)，類似于底板頂升（底鼓）現(xiàn)象。使用流動(dòng)性太大的漿液可能引起土體的水力劈裂作用，從而使操作過程失去控制。所以加入粗骨料在流變學(xué)方面是有利的。注入速度保持在小于38L/min，以保證形成規(guī)則形狀的灌漿泡。綜上所述：壓密注漿有它的獨(dú)特要求：a、漿液極濃。水泥漿水灰比≤0.6?？蓳饺敕勖夯摇⑸暗却止橇?，摻量20~200%.b、壓力較高，可控制在0-4Mpa。壓力控制是壓密注漿效果控制的主要因素。c、小泵量。8—30L/min。d、宜采

5、用間歇、定量、循環(huán)、花管、下行、插管、袖閥法等施工方法。3、壓密注漿設(shè)計(jì)：a、加固半徑及深度：從壓密注漿原理得知：從注漿點(diǎn)向外擴(kuò)散的漿泡在土體中引起復(fù)雜的徑向和切向應(yīng)力體系變化?？繚{泡處土體，產(chǎn)生塑性變形。而離漿泡較遠(yuǎn)的土體，則基本上以發(fā)生彈性變形。受之影響區(qū)域的土體密度有明顯增加。漿泡的最終尺寸決定了加固的有效半徑，它受到很多因素的影響，如土的密度，濕度，力學(xué)性質(zhì)，地層的約束條件，注漿壓力，注漿速率，漿材性能及濃度，注漿順序，方式等等。通過大量研究和實(shí)踐可知，按壓密注漿技術(shù)要求進(jìn)行施工，其加固半徑一般超過0.5m，并且在直徑2m以內(nèi)的土體都受到明顯的壓密。所以，設(shè)計(jì)時(shí)，一般加固半徑可在0

6、.5-1m間取值。對(duì)于粘性土和淤泥質(zhì)土，加固半徑大致為R≥0.5m。加固深度應(yīng)根據(jù)工程要求用土質(zhì)情況而定，一般在3-7m之內(nèi)。b、注漿量計(jì)算：Q=kvnc式中：Q——注漿總用量m3v——被加固土的體積m3n——土的孔隙率k——有效加固系數(shù)對(duì)于軟粘土取0.3-0.4粉細(xì)砂取0.4-0.5中粗砂取0.5-0.7礫砂取0.7-0.9c——修正系數(shù)含損失系數(shù)，取1.1-1.3經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般加固1m3土體，漿液量約為0.1-0.25m3。c、注漿方式：孔間距1-1.2m，排間距0.8-1m。壓密注漿施工一般采用下行法，分段注漿，段高0.5-1m。最好選擇分序施工。在多排施工中，應(yīng)先施工外圈，后施工內(nèi)

7、圈，外圈封鎖邊界，內(nèi)圈加壓加密，提高加固效果。注漿泵應(yīng)采用流量可調(diào)的高壓泵，也可以采用循環(huán)式注漿。泵量嚴(yán)格控制小于40升/分。小泵量有利于規(guī)則的有控制的加固體。d、注漿效果及檢測(cè)：從有關(guān)資料得知：通過壓密注漿進(jìn)行軟土加固處理，土體密度可增加10-20%，土體承載力可提高3倍左右，土力學(xué)性能全面改善。抗?jié)B系數(shù)可提高兩個(gè)級(jí)別。檢測(cè)方法：a、動(dòng)力觸探：用N10型輕型動(dòng)力觸探，從擊數(shù)換算為承載力。b、沉降觀測(cè)或傾斜觀測(cè)。c、取樣