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浅谈地基处理中的压密注浆技术

来源:贝博ballbet  时间:2025-08-17 15:34:13  点击:120次

  注浆技术需要在地下工作,是一种特殊工程,是治理地下工程的主要技术方法,包括堵水、截流、帷幕和岩土加固等技术。从1802年法国工程师查理士·伯利尼使用粘土、石灰加固迪普港的砖石砌体开始,至今已有200多年的历史,20世纪5O年代后,注浆技术才在我国得到普遍研究和应用。直到今天,我国的许多注浆新工艺、新材料、新技术和施工效果已达到国际领先水平。根据地质条件、注浆压力、浆液对土体的作用机理、浆液的运动形式和替代方式,将注浆分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和喷射注浆四类。

  压密注浆是一种新型方法,它主要是以挤压、劈裂注浆技术为基础。具有施工方便、灵活、作业面小、耗能低、振动小、噪音小和施工效率高等优点。注浆的压力和流量可依据工程有必要进行控制和调节,同时能缩短工期,保证工程质量,被大范围的使用在新老建筑物的地基处理或基础托换工程。

  压密注浆是通过钻孔在土中注入浆液,在注浆管端部附近形成浆泡从而使土体压密。当浆泡的直径较小时,注浆压力基本沿钻孔的径向扩展。随着注浆量的增加,在一定注浆压力下浆泡逐渐增大,从而起到挤密土体抬升地面的目的。

  压密注浆法中也不是所有工程都适用,它大多数都用在提高地基土的承载力,防止地基的不均匀沉降。局部地基加固、构筑物的纠偏扶正、防止邻近挖削造成的房子的地基变形等领域。所以其适合使用的范围为:(1)地表有硬层(如混凝土或灰土垫层),而中、深层土质松软的砂土地基和湿陷性黄土地基的加固补强。(2)因非均匀沉降引起构筑物倾斜的纠偏扶正。(3)场地狭窄处建筑物基础的托换。(4)地层液化的预防和整治。

  压密注浆加固设计主要涉及到浆材及配方设计,浆液扩散半径和注浆量的确定,孔位布置以及注浆压力的确定。

  地基注浆工程对浆液的技术方面的要求较多,可根据土质和注浆目的做出合理的选择。一般是通过注浆试验确定。

  浆液扩散半径是一个重要的参数,扩散半径的大小关系到注浆质量以及工程建设价格。浆液扩散半径的取值应通过现场注浆试验来确定。没有条件做注浆试验时,可按土的渗透系数参照表1确定。

  其中,Q為浆液总用量L;为注浆对象的土量,m3;为土的孔隙率;K为经验系数。

  在压密注浆的过程中,注浆压力主要根据浆液材料的稠度。如采用水泥一砂浆的浆液,坍落度一般在25mm~75mm.,注浆压力应选定在1MPa~7MPa范围内,坍落度较小时,注浆压力可取上限值,如采用水泥一水玻璃双液快凝浆液,则注浆压力应小于1MPa。

  某化工厂一厂房是一单层、砖混构筑物,基础为钢筋混凝土梁板基础。地基为人工填土层,地基承载力低,该构筑物建成使用不到半个月,就产生较大的沉降和裂缝。靠近南面墙的混凝土路面最大下沉达20cm,南面墙体严重开裂,裂缝最宽约为3cm,且裂缝连贯。为避免沉降和裂缝进一步恶化发展,必须加固该构筑物的不良地基。

  根据沉降观测及对现场踏勘,地面城沉降墙体裂缝产生的根本原因是:地基填土孔隙大,地基承载力强度低,且土具有较高的压缩性,建筑物建成时,超载存放化工产品,使建筑物产生较大的沉降和裂缝。为保证厂房安全,一定要采取措施,防止地基进一步沉降和开裂。

  根据现场真实的情况,在开裂的南面墙体两侧分别布置一排注浆孔,注浆孔距墙基0.3m,按孔距1.5m梅花型均匀布置,平均孔深为6m,最大孔深14.5m,实际孔深根据现场地质情况调整。有效加固范围保证从地表面至粉质粘土层面以下0.5m。

  注浆压力是压密注浆的主要控制因素,应通过室内配比和现场注浆试验确定,为设计参数、施工方法及设备的选用提供相关依据。通常对注浆泵和注浆点的压力都进行监控,压力变化不能过大,控制原则是不允许压力上升太快,能够最终靠注浆速率进行调节。参照实践经验,注浆压力应控制在0.3~O.5MPa,流量控制在3O~40L/min。当附近地面冒浆或压力大于2.0MPa时,可以终止注浆。

  浆液的水灰比受地层地下水力条件的影响甚大。本工程对于地下水的影响可以不记,采用单液浆。浆液由水泥+水玻璃调制而成,水泥为425号,水玻璃浓度为40Be,水玻璃掺入量为水泥量的2~4,水灰比为0.5。

  (2)压密注浆管安放及孔口封堵。由于在成孔过程中,土层不稳定,时常有塌孔现象,或者某些孔根本没办法成孔,使得注浆管无法插入土层预定位置。

  (3)搅浆。先往搅拌浆筒内注入预定的水,并开动搅浆机后,再逐渐加入425#普通硅酸盐水泥直到预定的用量,搅拌3~5min后,将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。

  (4)注浆。采用自上而下孔口封闭纯压式压密注浆方法,即自上而下一次注浆到位。注浆初始压力0.3MPa,压力逐渐增加,最大不超过0.5MPa。在注浆过程中,发现漏浆应立即处理,当地面隆起量过大时,应停止注浆。

  (5)封孔。压密注浆结束后及时封孔,排除孔口封堵物,再往孔内投人砂石直到水稳层顶面,过24h后,若浆液下沉,再补充水灰比0.5的浆液至水稳层顶面。

  1)钻孔抽(压)水检查法。以此来评价溶裂与流塑泥的注浆质量。2)取样检查法。一般都会采用开挖的方法。3)旋转触探法(RPT)。直接定量地评价地层强度的探查法。4)声波测试法。根据注浆前后地层声波速度的大小对比来判断浆液充填的密实程度。

  总而言之,采用密压注浆方法,改变了地基土的力学条件,可以轻松又有效地提高地基承载力和压缩模量,有效控制地基基础的进一步沉降与变形,而且方法简单易行,设备公用场地小,不耽误已有建筑物功能,具有较好的技术经济优势。

  [3]李建华.双重管注浆加固软弱地层的现场试验分析[J].山西建筑,2009,35(8):107-108

  [4]杨永富.压密注浆法在既有建筑物地基加固中的应用[J].公路与汽运,2007(3):99.