4.6 注浆加固地基

     由于注浆法带有较强的经验性，其处理地基的效果不仅与设计参数、地基土性质密切相关，还与施工方法、施工设备及施工人员有紧密关系，因此对重要工程宜进行现场注浆试验，以验证设计参数，并检验施工方法和设备。

    按浆液在土中的流动方式，注浆可分为渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆三种注浆形式，而实际注浆中浆液是以多种形式而非单一形式贯入地基。常用的注浆法施工工艺有塑料阀管注浆法(套管法)、注浆管注浆法(单管法)、花管注浆法(单管法)和低坍落度砂浆压密注浆法(CCG注浆工法)，前三者均属于劈裂注浆形式。

    塑料阀管注浆法是以双向密封注浆芯管在单向密封塑料阀管内自下而上注浆，塑料阀管注浆法即为软土地基分层注浆工法(简称SRF工法)。注浆管注浆法是指直接通过注浆管下部的管口进行注浆的方法。花管注浆法是通过在侧壁设置多层注浆孔的注浆管(花管)进行注浆的方法。

    塑料单向阀管作为SRF工法中的一个重要部件，有以下作用：

    (1)保证浆液按规定的要求分清层次，形成劈裂；

    (2)保证浆液只从阀管中喷出，而防止逆流入阀管中，为二次甚至多次注浆创造条件；

    (3)在注浆加固的同时，塑料单向阀管也对土体起到一定稳定作用。

    塑料阀管注浆法施工可按下列步骤进行：

    (1)钻机与注浆设备就位；

    (2)钻孔；

    (3)当钻孔钻到设计深度后，从钻杆内注入封闭泥浆，也可直接采用封闭泥浆钻孔；

    (4)插入塑料单向阀管到设计深度；

    (5)注浆：待封闭泥浆凝固后，在塑料阀管中插入双向密封注浆芯管再进行注浆，注浆时按照设计注浆深度宜自下向上移动注浆芯管；

    (6)清洗：注浆完毕后，用清水冲洗塑料阀管中的残留浆液。

    注浆管注浆法施工可按下列步骤进行：

    (1)钻机与灌浆设备就位；

    (2)钻孔或采用振动法将金属注浆管压入土层；

    (3)若采用钻孔法，应从钻杆内灌入封闭泥浆，然后插入注浆管；

    (4)待封闭泥浆凝固后，捅去注浆管的活络堵头，然后向地层注入水泥、砂浆液或水泥、水玻璃双液快凝浆液。

    封闭泥浆的7d立方体抗压强度宜为0.3MPa～0.5MPa，浆液黏度宜为80″～90″。

    花管注浆法施工可按下列步骤进行：

    (1)钻机与灌浆设备就位；

    (2)钻孔或采用振动法将花管压入土层；

    (3)插入注浆花管：若采用钻孔法，应从钻杆内灌入封闭泥浆，然后插入花管；

    (4)注浆：待封闭泥浆凝固后，移动花管自下向上或自上向下进行注浆；

    (5)清洗：注浆结束后，应及时用清水冲洗注浆设备、管路中的残留浆液。

    注浆管注浆法和花管注浆法所采用的工艺较为简单，但与塑料阀管相比存在以下缺点：

    (1)浆液容易从注浆管周边侧上冒，甚至冒至地面，分层效果较差，加固区域比较难控制；

    (2)单孔多次注浆比较难实现；

    (3)注浆深度较浅。

    注浆管注浆法采用底部管口单点出浆，浆液容易在压力作用下与下部已形成的浆脉相通，更不利于达到良好分层效果，特别是在采用流动性较好、初凝时间长的浆液(例如单液水泥浆等)时更为明显。因此，一般而言，花管注浆法的效果不及塑料阀管注浆法，而优于注浆管注浆法。

    低坍落度砂浆压密注浆法施工可按下列步骤进行：

    (1)钻机与灌浆设备就位；

    (2)钻孔或采用振动法将金属注浆管置入土层；

    (3)向地层注入低坍落度水泥砂浆，同时按照设计注浆深度范围自下向上移动注浆管。

    目前已实现了采用坍落度小于50mm的水泥砂浆进行压密注浆，并通过工程应用取得了较好的效果。

4.6.2  压力和流量是注浆施工的两个不可缺少的施工参数，任何注浆方式均应有压力和流量的记录。自动压力流量记录仪能实时准确记录注浆过程中的压力和流量，有利于数据汇总和分析。在注浆过程中，根据注浆流量、压力和注入量等数据可分析地层的空隙，确定注浆的结束条件，预测注浆的效果。

4.6.3  注浆顺序应采用适合于地基条件、环境现场及注浆目的的方法进行。跳孔注浆的目的是防止窜浆，注浆顺序先外后内的目的是防止浆液流失。注浆施工场地临近建(构)筑物、地下管线时，宜采取由近及远背离相邻建(构)筑物与管线的施工次序，同时加强施工中的相邻环境监测。

4.6.5  浆液在泵送前经筛网过滤可避免粗颗粒对注浆泵的堵塞。

4.6.6  上拔注浆管时使用拔管机既可节省劳动力，又可确保注浆管提升的精度，避免人为的跳层注浆。

4.6.7  劈裂注浆和压密注浆的注浆压力应高于周围土的压力，同时要保持一定流量。但压力和流量也不可过高。压力和流量过高时，劈裂注浆的浆液就可能大量溢出注浆有效范围或冒浆，压密注浆则可能导致土体破坏或造成来不及排水使空隙水压力过高形成塑性区等不利影响。根据土层及注浆压力确定覆盖层厚度，注浆点的覆盖土厚度宜大于2m。

4.6.8  在浆液中掺入适量外加剂对改善浆液性能有很大的作用。粉煤灰可降低水泥浆液的析水率，增加其触变性能，有利于浆液扩散，降低其凝固体的收缩率；水玻璃起到加速浆液凝固的作用；活性剂可提高浆液扩散能力和可泵性；膨润土可提高浆液均匀性和稳定性，防止固体颗粒离析和沉淀。

    外加剂还可根据工程需要加入早强剂、微膨胀剂、抗冻剂、缓凝剂等，但目前专门针对注浆的外加剂较少，因此对外加剂的品种、型号和掺量可参考产品说明，并应做相关试验确定施工技术指标。

4.6.9  温度对浆液性能的直接影响表现在浆液的凝固时间、流动性的改变，尤其是冬季与夏季的极端温度对其影响更大。