地基加固施工技术研究

地基加固施工技术研究

地基基础加固，就是因为天然地基软弱无法满足地基强度、变形等要求。利用复合注浆施工技术改变地基的承载力，从而达到地基加固的目的。

一地基加固处理的意义

（1）提高地基土的抗剪切强度。地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足，因此，为了防止剪切破坏，就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。

（2）降低地基土的压缩性。地基的压缩性反映在地基土的压缩模量指标的大小。因此，需要采取措施以提高地基土的压缩模量，借以减少地基的沉降或不均匀沉降。

（3）改善地基土的透水特性。地基土的透水性表现在堤坝等基础产生的地基渗漏；基坑开挖工程中，因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌，为此，必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力。

（4）改善地基土的动力特性。由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉。为此，需要采取措施防止地基液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。

（5）改善特殊土的不良地基特性。主要是消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。

二复合注浆的定义及其特点

1、复合注浆施工技术的定义

复合注浆是一种新型注浆技术,将高压旋喷注浆和静压注浆进行时序结合发挥两种注浆技术优势,在实际工程中，一般先运用高压旋喷注浆成桩柱体，为了增强效果再运用静压注浆进行旋喷，防止固结收缩，扩散加固浆液，对注浆盲区进而消除，从而达到最佳的加固效果和最大的适用地层范围，保障加固的安全性和成功率。

2、复合注浆施工技术特点

（1）复合注浆既可适用于渗透性较差的粉细砂层和粘土、粉土及淤泥等软弱土层，又可适用于加固渗透性大的卵石层，还可以用来加固溶岩地层的底下溶洞，适用地层范围广。

（2）复合注浆浆液扩散范围大，不但对高压喷射破坏土体的最大范围之内土体转换进行加固，并且还可以用充填、渗透、挤密和劈裂等方式对喷射破坏土体的极限范围之外的土体进注浆加固，同时对地基土有灌浆加固作用。

（3）复合注浆法能对深度进行定位定向，旋喷桩体能连续形成圆柱状的，旋喷桩体顶部没有收缩，与桩混凝土或原基础混凝土结合紧密。对上部荷载能直接承受，承受力也比较高。

（4）固结体强度较高。复合注浆法旋喷桩体能形成连续的圆柱状，并且它的各方面性质都有了提高。

（5）复合注浆钻孔共口径较小，对既有建筑地面损害小，同时，其基础和扰动也小，对浆液的凝固时间可以进行调节，并且施工期建筑物附加沉降小。耐久性好，经济可靠。

三复合注浆的施工方法

1、施工准备

（1）施工人员：复合注浆法加固地基施工时，设备班需配备施工队长、工程技术人员、高压泵工、电工、修理工各1人，钻工3～6人，注浆工4人，共12～15人。

（2）现场施工前准备：施工前应组建队伍、清理施工场地、作好机械检修和保养、布置好孔位、以及搭设工棚、备好材料等。

（3）确定施工程序：钻孔：按设计钻孔到一定深度，钻孔孔径为91（或101）mm，垂直度保证<1%。建立孔口灌浆装置：孔口灌浆装置需满足静压灌浆要求，又需满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。采用高压旋喷注浆法进行喷射注浆，注浆从下而上，在既有建筑物地基加固中一般采用单管旋喷方式注浆。在缺陷桩基加固中，先喷高压清水一遍到三遍后再注浆。高压旋喷注浆结束后，利用孔口注浆装置封孔进行静压注浆，静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆，根据需要，浆液终凝前可进行多次灌注。注浆结束后，若注浆孔口冒浆，需对孔进行封闭处理，防止浆液流出。

（4）复合注浆施工中出现问题的处理：注浆深度大时，易造成上粗下细的固结体。影响固结体的承载能力，因而需在深度大的地层中注浆时采用增大压力或降低提升速度的方式补救。在既有建筑物基础加固处理时，为防止产生附加沉降，施工时应跳孔施工，同时应在浆液中加速凝剂或采用双液旋喷注浆。静压注浆时如出现冒浆，可采用多次灌注的方式进行注浆，待第一次灌注的浆液终凝堵塞冒浆通道后再进行第二次注浆。同时注意将孔口注浆装置与孔壁密封牢靠，防止浆液从孔口冒出。

2、复合注浆的施工工艺

（1）单管法复合注浆。单管法复合注浆是利用钻机把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷嘴，置人土层预定深度后，用高压泵等装置，以大于是20MPa的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆的旋转和提升运动，使浆液与从土体中崩落下来的土搅拌混合。然后进行静压注浆，使浆液进一步扩散。浆液经过一定时间凝固，便在土中形成圆柱状固结体。

（2）二重管法复合注浆。二重管法复合注浆是使用双通道的二重注浆管，将二重注浆管钻到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa以上压力的喷液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7MPa左右压力把压缩空气从外嘴中喷出。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升。然后以大于是0.3MPa～2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。最后在土中形成圆柱状固结体。

（3）三重管法复合注浆。三重管法复合注浆是使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。在以高压泵等高压发生装置产生20MPa以上的高压喷射流的周围，环绕一般0.7MPa左右的圆筒状气流，进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再另由泥浆泵注入压力为2MPa～5MPa的浆液填充，喷嘴作旋转和提升运动。然后以大于是0.3MPa～2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。

最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。切土体，形成较大的空隙，再另由泥浆泵注入压力为2MPa～5MPa的浆液填充，喷嘴作旋转和提升运动。然后以大于是0.3MPa～2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再另由泥浆泵注入压力为2MPa～5MPa的浆液填充，喷嘴作旋转和提升运动。然后以大于是0.3MPa～2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。切土体，形成较大的空隙，再另由泥浆泵注入压力为2MPa～5MPa的浆液填充，喷嘴作旋转和提升运动。然后以大于是0.3MPa～2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。