渗透注浆在地基处理中的应用

【摘 要】渗透注浆有强化地基和防漏作用，可卓有成效的用于工程的地基处理，地下工程及堤坝的截水、基坑封底、基坑侧壁防止漏水等。本文介绍渗透注浆技术在加固软地基中的应用。

【关键词】注浆；地基处理

1．渗透注浆地基技术

渗透注浆地基是将浆液通过压浆泵、送浆泵均匀的注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走岩石裂缝中或土颗粒间的水分和气体，并填充其位置。硬化后将岩土胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体，从而使地基得到加固，可防止或减少渗透和不均匀沉降。

2．工程地质概述

本例工程为矿井水处理联合建筑，建筑物位于工业广场西北角，表层分布有建筑垃圾，整个场地内杂填土厚度大。该场地各个土层以粘性土为主，根据地质勘测资料，各主要土层自上而下分述如下：

①层杂填土：上部灰黑色，松散，以煤矸石为主，下部1～2m为棕红色，松散，含碎石。该层杂填土粒径大小不均，孔隙率较大。该层杂填土厚度4.0～7.0m，经载荷实验，地基承载力特征值Fak＝100Kpa。

②层粘土：褐黄色～灰黄色，坚硬，土质坚实均匀。该层厚度1.0～4.8m，层底埋深5.5～7.3m。根据地勘钻孔实验后得出地基承载力特征值Fak＝250Kpa。

③层粉质粘土：灰黄色，硬塑偏软，夹铁锰结核颗粒，含较多灰绿色粘土。此层土含水量大，干强度高，韧性强，该层厚度0.9～2.2m，层底埋深7.0～8.6m。根据地勘钻孔实验后得出地基承载力特征值Fak＝220Kpa。

3．注浆孔设计

3.1 注浆孔布置

该建筑结构型式为砖混结构，层数为2层，层高为3.9m，南北两头为两个半地下室泵房，结构底标高为-2m，基底位于回填土上，土层厚度大，土质松散，颗粒较大，空隙率大，承载力不能满足设计要求（设计要求需达至Fak＝120Kpa），综合考虑后决定对地基进行渗透注浆处理。渗透注浆的钻孔布置见附图1。根据地质资料，结合设计要求，对①层杂填土进行处理。①层杂填土厚度4.0～7.0m，先按基槽尺寸挖除表土层1.0～2.0m后，①层杂填土厚度降为3.0～5.0m，确定钻孔深度为3.5～5.5m。

3.2 注浆的主要参数

扩散方式：渗透；浆液扩散半径为1.5～2.0m；注浆压力：0.2～0.4Mpa；注浆速度：10～20L/min；浆液基准配比：水/水泥＝0.4～0.6；注浆孔径：110mm；孔距：2m；提升步距：20～30cm。

4．注浆施工方法和步骤

4.1 注浆所用的设备及材料：汽车钻一台，注浆机一台，108mm成孔螺纹钻两根，50mm注浆管若干根，普通硅酸盐水泥325。

4.2 施工方法：通过压力注浆机把水泥浆由钻孔（注浆管）注入杂填土内部（空隙、间隙、裂隙或空洞等）。

4.3 施工步骤：钻机钻孔－下注浆管（注浆头、管道连接）－ 浆液拌制（水泥、水）－开注浆机－吸浆－按步距提管－结束，清洗。

5．注浆技术要求

5.1 钻孔：要求保证钻孔的垂直度。

5.2 下注浆管：先检查注浆头的状况，单向阀的状态是否良好，管路不能有堵塞现象，注浆管下放到孔底

5.3 浆液制作：按设计配制好浆液。

5.4 开注浆机：在一切设计工作都准备好之后，方可开注浆机进行注浆。注浆过程中主要通过声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果，认真做好注浆记录。

5.5 注浆管上提：注浆管的上提一般是在压力升高达到注浆量时进行，所以要求上提注浆管要用力均匀，及时快速，步距为20～30cm。

6．注浆工作量和处理结果

本工程注浆共布置80个注浆孔（详见孔位布置图），根据岩土工程勘测资料所提供的杂填土厚度来确定注浆孔的深度。其中：①～⑦轴线范围内共布置39个注浆孔，孔深5.5m；⑦～⑩轴线范围内共布置19个注浆孔，孔深4.5m；⑩～ 轴线范围内共布置22个注浆孔，孔深3.5m。注浆水泥用量66T。通过处理后地基承载力提高到Fak＝150Kpa，减少持力层的孔隙比，增加了地基的整体性，达到了处理效果。

7．结论

渗透注浆技术成熟，施工简单、方便，工期短，造价低，此工程地基处理费用约12万元左右。若按传统施工方法将基础坐在②层粘土层上，基础埋深为4.3～7.3m，施工难度大，造价高，土方堆场面积大，基坑排水量大，施工工期长。上述处理方法比传统施工方法造价上节约约11万元整。

因此建议在此类工程的地基处理时，优先考虑利用渗透注浆法。