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【摘 要】住宅建筑物不均匀沉降超出允许沉降量及由此引起裂缝,这不仅影响建筑物外观,使住户产生不安全感,更危及建筑物的正常使用及结构的耐久性。采用静压注浆技术对建筑物进行加固处理，施工简便,工期短，总体施工费用低，因此得到了广泛的应用。文章主要对此进行了简单的分析。
【关键词】静压注浆；加固；地基
1.静压注浆加固机理静压注浆是利用液压、气压和电化学原理，通过注浆管把浆夜均匀的注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式将原来松散的土粒或裂缝胶结成一个整体。可用来提高地基的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降，进行托换技术，加固各种地基。根据静压注浆对岩土层的作用方式可分为充填注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆。土体加固过程分充填、渗透、压密和劈裂四个阶段：充填阶段主要发生在松散的填土,它可以部分充填大孔隙。浆液在输送压力下,先填充注浆管出浆眼周围部位,再逐步向四周延伸填充,当大孔隙填充完继而填充较小孔隙时,这时压力将克服孔隙水压力,而且流量将减少,即当压力与流量达到一定时,就进入了渗透阶段。渗透阶段主要进行在孔隙较大的素填土层。浆液在很小压力下,克服地下水压,土粒孔隙间的沿程阻力和本身流动的阻力,将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位置,并与土粒骨架产生固化反应,而土层原有结构基本不受扰动和破坏,固化后形成“结石体”。压密阶段主要进行在粘土层。浆液首先在注浆点压密土体,在注浆管周围形成“浆泡”,在注浆压力作用下,然后“浆泡”慢慢径向扩展,产生较大的上抬力而使地面抬动。一般离浆泡界面0.3 m~2.0 m内的土体都能受到明显的加密。劈裂阶段主要进行在粘土层和致密填土层。当注浆压力大于土体的抗剪强度时,土体发生剪切裂缝,而浆液则沿裂缝面劈裂。浆液首先劈入强度最低的部分土体。当浆液的劈裂压力增大到一定程度时,再劈入另一部分强度较高的土体。这样劈入土体中的浆液便形成了加固土体的网络与骨架,劈裂注浆后,形成的脉状浆体使土体上抬。充填、渗透、压密三阶段一般都会在注浆过程中同时出现,在具体工程中以某种方式为主。
2.静压注浆施工该建筑为单一层建筑，基础为桩基础。先发现建筑物室内地板面板上,沿着墙出现了连续的沉降缝,宽达7~8 mm,差异沉降有3~10 mm。经查,是由于新近的素填土还未完全固结,出现了不均匀沉降。该建筑岩土性质自上而下依次为:素填土厚为2.2~7.9 m,未压实,松散；耕植土厚为0~2.5 m；粉质粘土厚0~3.7 m；以下分别为粘土和强风化的石灰岩。根据工程要求,需全部处理素填土部分、耕植土部分和粉质粘土部分,处理的深度为3.0~6.5因为所处理的区域与基础和地下梁相邻,且建筑物的周围和底下埋置了各种管线,因此决定选用静压注浆对地基进行处理。2.1主要设备有选用XP-100型回转式岩芯钻钻机和50型方杆钻机进行成孔;定向注浆具用于将水泥浆液单向注入基底内侧土层;BW-150型泥浆泵用于灌注水泥浆,动力5.5kW,排量150L ∕min,工作压力1.5Mpa；水准仪用于沉降观测。2.2钻孔定位以现建筑物墙基为标准,距离1.0m,间距1.44~2.3 m,钻孔顶角15°~20°,采用Ⅱ序跳跃式布孔和施工,以防钻孔串浆2.3成孔钻孔采用Φ110mm的三翼刮刀钻头为切削具,清水作冲洗液,斜孔钻进以穿过建筑物基础的底层,终孔必须抵达素填土以下0.5~1.0 m,并保证孔底清洁,孔壁完整。2.4洗孔采用高压清水泵进行洗孔。2.5注浆压力注浆压力是注浆过程中的一个重要参数,压力过低,浆液携带的能量小,达不到注浆效果;压力过高,将使地表出现冒浆,注浆量不足,也达不到很好的效果。静压注浆压力需根据不同的土质条件及注浆深度进行注浆压力设计和调整。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,直至达到设计注浆量和注浆压力为止。根据本工程地层确定注浆压力为不小于0.4 MPa,注浆量不小于195 kg/m。建筑物外侧,在正常情况下,当注浆压力达到0?5MPa时,停止。建筑物内,在正常情况下,当注浆压力达到0?35MPa或地面的面板抬升值为7mm时,可停止。2.6浆液配合比浆液的水灰比受地层地下水力条件的影响甚大。本工程地层地下水与外界联系密切 ,宜采用双液注浆及时凝结。浆液由水泥+水玻璃调制而成,水泥应用325号,水玻璃浓度为40 Be′,水玻璃掺入量为水泥量的2%~4%。水灰比为0.67,有利于浆液的有效渗透。浆液流量按每m注入195 kg水泥计,冒浆时终止。2.7为能有效地传递灌浆压力到孔底,使深部土体能够得到有效的加固同时能够防止在灌浆的过程中孔壁坍塌,堵塞灌浆孔,阻碍灌浆及影响注浆质量,选用中硬塑管做注浆管,中硬塑管设计了多个小孔,可使浆液分散地进入地层,均匀的渗入到地层中。注浆段每隔0.5m设置一对5mm的出浆孔,上下两对孔成垂直分布。注浆管底口下入至距孔底0. 5m处,采用孔口止浆,孔口处外露注浆管0. 3~0. 5m与输浆管连接。注浆压力不小于0.1MPa,注浆量不宜少于3. 0m3。注浆过程中应随时观察地面及管沟中的情况,当发现有冒浆时,应及时停止注浆。2.8沉降观测施工结束后,按照监理工程师随机指定点进行探坑开挖检查，地基土的力学性质得到了改善,且地面均有不同程度的抬升。检查加固效果,经过3个月的观测,变形在1 mm以内。
3.静压注浆施工策略3.1间隔施工防止堵眼由于孔距较小,施工完一孔移到另一孔,孔距太近,容易沉管时堵眼,因为注浆液中有许多水析出浆体外,沉管时由于振动,砂、土易进入出浆眼,结果堵住了出浆眼,间隔施工可以减少这一现象。3.2注浆过程中有时会产生孔口冒浆和孔与孔间的串浆情况出现该情况时应首先分析原因,对于孔口冒浆可采用黏土掺入少量水泥封堵;若出现相邻2孔或其他孔冒浆,说明孔间土层已劈裂,除采用上述方法外应将冒浆孔并联一同灌浆。3.3注浆压力与流量有效控制在低注浆压力下,可超标准注入一定量水泥浆,由于按间隔施工时,中间孔施工中发现压力都较大,并且注入量不足就冒浆,因而压力与流量可互相控制,尽量控制冒浆现象,保证效果。3.4地面隆起注浆期间建立地面沉降监测系统,一旦发现有地面隆起现象,说明在注浆压力作用下,对地层产生抬动或土体变形,在这种情况下,应调整施工方案,采取限压降压、限流措施,增加注浆频次。
【参考文献】
［１］赵海峰,韩利光．静压注浆在加固软土地基中的应用[J]．探矿工程,2006,10．
［２］潘泓,周新华,彭水连．静压注浆结合旋喷桩在既有建筑地基加固中的应用[J]．建筑科学,2006,6．
［３］卢敦华,彭振斌,何忠明．静压注浆结合树根桩复合地基加固机理及其工程应用[J]．探矿工程,2007,7．
［４］谢斌．静压注浆和树根桩在地基加固中的应用[J]．工程建设,2006,10．
【关键词】静压注浆；加固；地基
1.静压注浆加固机理静压注浆是利用液压、气压和电化学原理，通过注浆管把浆夜均匀的注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式将原来松散的土粒或裂缝胶结成一个整体。可用来提高地基的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降，进行托换技术，加固各种地基。根据静压注浆对岩土层的作用方式可分为充填注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆。土体加固过程分充填、渗透、压密和劈裂四个阶段：充填阶段主要发生在松散的填土,它可以部分充填大孔隙。浆液在输送压力下,先填充注浆管出浆眼周围部位,再逐步向四周延伸填充,当大孔隙填充完继而填充较小孔隙时,这时压力将克服孔隙水压力,而且流量将减少,即当压力与流量达到一定时,就进入了渗透阶段。渗透阶段主要进行在孔隙较大的素填土层。浆液在很小压力下,克服地下水压,土粒孔隙间的沿程阻力和本身流动的阻力,将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位置,并与土粒骨架产生固化反应,而土层原有结构基本不受扰动和破坏,固化后形成“结石体”。压密阶段主要进行在粘土层。浆液首先在注浆点压密土体,在注浆管周围形成“浆泡”,在注浆压力作用下,然后“浆泡”慢慢径向扩展,产生较大的上抬力而使地面抬动。一般离浆泡界面0.3 m~2.0 m内的土体都能受到明显的加密。劈裂阶段主要进行在粘土层和致密填土层。当注浆压力大于土体的抗剪强度时,土体发生剪切裂缝,而浆液则沿裂缝面劈裂。浆液首先劈入强度最低的部分土体。当浆液的劈裂压力增大到一定程度时,再劈入另一部分强度较高的土体。这样劈入土体中的浆液便形成了加固土体的网络与骨架,劈裂注浆后,形成的脉状浆体使土体上抬。充填、渗透、压密三阶段一般都会在注浆过程中同时出现,在具体工程中以某种方式为主。
2.静压注浆施工该建筑为单一层建筑，基础为桩基础。先发现建筑物室内地板面板上,沿着墙出现了连续的沉降缝,宽达7~8 mm,差异沉降有3~10 mm。经查,是由于新近的素填土还未完全固结,出现了不均匀沉降。该建筑岩土性质自上而下依次为:素填土厚为2.2~7.9 m,未压实,松散；耕植土厚为0~2.5 m；粉质粘土厚0~3.7 m；以下分别为粘土和强风化的石灰岩。根据工程要求,需全部处理素填土部分、耕植土部分和粉质粘土部分,处理的深度为3.0~6.5因为所处理的区域与基础和地下梁相邻,且建筑物的周围和底下埋置了各种管线,因此决定选用静压注浆对地基进行处理。2.1主要设备有选用XP-100型回转式岩芯钻钻机和50型方杆钻机进行成孔;定向注浆具用于将水泥浆液单向注入基底内侧土层;BW-150型泥浆泵用于灌注水泥浆,动力5.5kW,排量150L ∕min,工作压力1.5Mpa；水准仪用于沉降观测。2.2钻孔定位以现建筑物墙基为标准,距离1.0m,间距1.44~2.3 m,钻孔顶角15°~20°,采用Ⅱ序跳跃式布孔和施工,以防钻孔串浆2.3成孔钻孔采用Φ110mm的三翼刮刀钻头为切削具,清水作冲洗液,斜孔钻进以穿过建筑物基础的底层,终孔必须抵达素填土以下0.5~1.0 m,并保证孔底清洁,孔壁完整。2.4洗孔采用高压清水泵进行洗孔。2.5注浆压力注浆压力是注浆过程中的一个重要参数,压力过低,浆液携带的能量小,达不到注浆效果;压力过高,将使地表出现冒浆,注浆量不足,也达不到很好的效果。静压注浆压力需根据不同的土质条件及注浆深度进行注浆压力设计和调整。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,直至达到设计注浆量和注浆压力为止。根据本工程地层确定注浆压力为不小于0.4 MPa,注浆量不小于195 kg/m。建筑物外侧,在正常情况下,当注浆压力达到0?5MPa时,停止。建筑物内,在正常情况下,当注浆压力达到0?35MPa或地面的面板抬升值为7mm时,可停止。2.6浆液配合比浆液的水灰比受地层地下水力条件的影响甚大。本工程地层地下水与外界联系密切 ,宜采用双液注浆及时凝结。浆液由水泥+水玻璃调制而成,水泥应用325号,水玻璃浓度为40 Be′,水玻璃掺入量为水泥量的2%~4%。水灰比为0.67,有利于浆液的有效渗透。浆液流量按每m注入195 kg水泥计,冒浆时终止。2.7为能有效地传递灌浆压力到孔底,使深部土体能够得到有效的加固同时能够防止在灌浆的过程中孔壁坍塌,堵塞灌浆孔,阻碍灌浆及影响注浆质量,选用中硬塑管做注浆管,中硬塑管设计了多个小孔,可使浆液分散地进入地层,均匀的渗入到地层中。注浆段每隔0.5m设置一对5mm的出浆孔,上下两对孔成垂直分布。注浆管底口下入至距孔底0. 5m处,采用孔口止浆,孔口处外露注浆管0. 3~0. 5m与输浆管连接。注浆压力不小于0.1MPa,注浆量不宜少于3. 0m3。注浆过程中应随时观察地面及管沟中的情况,当发现有冒浆时,应及时停止注浆。2.8沉降观测施工结束后,按照监理工程师随机指定点进行探坑开挖检查，地基土的力学性质得到了改善,且地面均有不同程度的抬升。检查加固效果,经过3个月的观测,变形在1 mm以内。
3.静压注浆施工策略3.1间隔施工防止堵眼由于孔距较小,施工完一孔移到另一孔,孔距太近,容易沉管时堵眼,因为注浆液中有许多水析出浆体外,沉管时由于振动,砂、土易进入出浆眼,结果堵住了出浆眼,间隔施工可以减少这一现象。3.2注浆过程中有时会产生孔口冒浆和孔与孔间的串浆情况出现该情况时应首先分析原因,对于孔口冒浆可采用黏土掺入少量水泥封堵;若出现相邻2孔或其他孔冒浆,说明孔间土层已劈裂,除采用上述方法外应将冒浆孔并联一同灌浆。3.3注浆压力与流量有效控制在低注浆压力下,可超标准注入一定量水泥浆,由于按间隔施工时,中间孔施工中发现压力都较大,并且注入量不足就冒浆,因而压力与流量可互相控制,尽量控制冒浆现象,保证效果。3.4地面隆起注浆期间建立地面沉降监测系统,一旦发现有地面隆起现象,说明在注浆压力作用下,对地层产生抬动或土体变形,在这种情况下,应调整施工方案,采取限压降压、限流措施,增加注浆频次。
【参考文献】
［１］赵海峰,韩利光．静压注浆在加固软土地基中的应用[J]．探矿工程,2006,10．
［２］潘泓,周新华,彭水连．静压注浆结合旋喷桩在既有建筑地基加固中的应用[J]．建筑科学,2006,6．
［３］卢敦华,彭振斌,何忠明．静压注浆结合树根桩复合地基加固机理及其工程应用[J]．探矿工程,2007,7．
［４］谢斌．静压注浆和树根桩在地基加固中的应用[J]．工程建设,2006,10．