注浆加固技术在民用建筑地基处理中的应用

摘要：注浆技术实用性强，应用广泛，在民用建筑工程中得到了大量应用。本文分析和总结了注浆加固技术的概念、适用范围以及在应用过程中应该注意的问题，并采用实例分析，对注浆加固法在某民用工程中地基处理的应用进行了探讨。

关键词：注浆加固；民用建筑；地基处理

中图分类号： TU47 文献标识码： A 文章编号：

1 引言

作用一种实用性很强的工程技术，主讲技术已经被广泛于桥梁、隧道、煤矿、边坡等工业和民用建筑等各个领域，具有广阔的发展空间，尤其是在等工程地基加固中应用更广。本文即通过实例，对其在民用建筑地基加固工程中的应用进行探讨和分析。

2 注浆加固法概述

2.1 注浆加固法的概念

注浆加固法注浆法也称为灌浆法，是指根据液压、气压或电化学原理，以填充、渗透和挤密等方式，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位置，经一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成整体，因而能够改善土的物理力学和水理性能，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性能稳定的“结石体”。

2.2 注浆加固法的适用范围

注浆加固法主要适用于砂土、粉土、粘性土、湿陷性黄土和人工填土等地基的托换加固。具体来说，注浆加固技术主要应用于需要实现如下需要的工程中：①提高地基土的承载力，减少地基变形和不均匀变形；②用以纠倾和回升建筑；③用以减少地铁盾构推进施工时的地面沉降；④限制地下水的流动和控制现场土体的位移；⑤防止挡墙的侧向位移；⑥对坝基砂砾石灌浆，作为有效防渗措施；⑦对钻孔灌注桩的两侧和底部进行灌浆，用以提高桩与土间的摩阻力和桩端土体的力学强度；⑧对古建筑的托换加固。

2.3 应用注浆加固法需注意的问题

作为地基处理中的一种广泛使用的方法，注浆法用于托换工程中尤为常用。应用注浆托换时，钻孔或注浆管的布置以及加压注浆过程要事先进行设计，使所形成的加固土体具有一定形状，从而能在基坑开挖时，或在地基土承载力不足或变形太大时，保持建筑物稳定。注浆的孔距按土质的情况和浆液材料而确定，一般约为0.6~1.0m。

基坑开挖时，对加固土体有两种不同的设计方法：一是加固土体按重力式挡土墙设计以承受水平土压力；二是加固土体只能承担建筑物基础上传下来的垂直荷载，并传递到基坑底面以下的地基土上，而水平方向的土压力由锚杆承受。

3 工程实例分析

3.1 工程概况

项目为某民用建筑综合楼，共设有180根独立柱，柱距10.4m，排距12.0m。柱基均为深埋1.6m的杯口型承台（40个2.2m×2.2m的三角形承台，140个2.4m×2.4m矩形承台）。承台下设爆破桩，单根桩长均为8.5m。项目所在地层自上而下为混凝土地坪0.15m，杂填土垫层0.5~2.5m，粉土层11.10~13.60m，粉细砂层0.2~1.3m，再向下为深度为13.65~15.80m的卵石层。地下水位在6.7~7.5m深处，水中含SO4，对混凝土具有中等―强结晶蚀。

3.2 柱基下沉变性原因分析

项目所在地地下水位历年来一直在缓慢上升，由最初的13.0m深升到7.2m深，近年来总上升了5.8~6.7m，地基土的持力层由原来的硬塑状态变为软塑―流塑状，低―中等压缩性变为高压缩性，地基土承载力由150kPa下降至50~120kPa。原有的爆破桩基础已完全丧失了支撑上部荷载的能力。尤其是多年来，地坪、地沟早已凹凸不平，破坏严重，日用水量相当大，且高含SO4物质，这些用水通过地坪或地沟的破裂处渗入到地基土中，造成地基土湿陷变形。

3.3 加固方案设计

根据要求，施工期间必须要确保安全，最终选用压力注浆法对全部独立柱基进行加固补强。

（1）帷幕注浆施工参数：注浆材料配比为水泥：粉煤灰：黄土：水=1:3:4:4.5，其中水泥采用抗硫酸盐水泥；注浆材料密度为1.75~1.80t/m³；注浆压力为600~800kPa；注浆量为250L/m³（每立方土）。

（2）NHC硅化法注浆施工参数：材料配比为稀释后水玻璃（NS）：稀释后碳酸盐类（NHC）=1：1；NS相对密度为1.12~1.14，模数M=3.0；NHC掺入量为2.6%~2.8%；注浆压力为150~300kPa；注浆量为300L/m³（每立方土）。

（3）加固范围及工程量

其加固深度帷幕从6.6m~14.6m；NHC硅化法从7.6m~14.6m，即从爆破桩扩大头中心线以上0.9m处向下至卵石层顶面的全部土层。总加固土方数量为体积17513m³。

3.4 注浆施工工艺流程

帷幕注浆工艺流程：①打孔下注浆管封孔；②配置浆材连接注浆泵；③连接注浆管注浆拔管清洗。其中，①②步同时进行，再进行第③步，即①/②③。

帷幕内主体注浆加固：①配置NHC浆材；②配置NS浆材；③连接注浆泵；④打孔下注浆管封孔；⑤连接注浆管注浆拔管清洗。其中，①②步同时进行，再进行第③步，作为一个整体与第④步同时进行，再进行第5步。即（①/②③）/④⑤。

3.5 质量控制与检验

质量控制：黄土、粉煤灰质量采用现场验收（含腐殖质土不超过3%）的方法控制；水泥、NS质量采用查验出厂合格证的方法控制；制浆质量采用称量和比重计测量等方法控制；注浆量采用计量表对单孔分层注入浆液量和单孔总注入浆液量进行控制；加固土深度以注浆管与花管的打入深度（一般要求管尖触及到卵石层顶面或稍进入卵石层内）来控制。

结语

本工程在整个施工过程中，严格按照设计规定操作，注浆材料符合规定，从工程开始到地基加固结束，直到工程竣工，一直持续保持沉降观测。标准贯入试验的抽查数量为加固柱基数的5%，加固后地基土承载力均在200~540kPa间，完全可满足设计预期要求，满足了节约资金并缩短了工期。

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