软土地基注浆工法

1、软土地基双液注浆工法双液注浆工艺是在软土地基注浆加固的基础上发展和新的突破。该工艺克服了注浆加固过程中引起的土体扰动、 软化效应。达到了在超载地面下控制地下施 工掘进引起的沉降的良好效果，并能使土体沉降稳定时间大大缩短。 该新工法在 盾构穿越石洞口电厂输煤栈桥时控制沉降的地基处理工程中取得了良好效果，并不断推广应用于市政建设和各项建筑工程施工中。1 .工法特点(1)双液注浆工法可以广泛应用于软土地基加固工程中，尤其对各种不同 原因造成的构筑物发生不均匀沉降时通过双液注浆能控制沉降和抬升建筑物。对于防水堵漏也有显著特殊效果。(2)研制的浆液具有良好的流动性、 触变性和扩散性，浆液初凝快而且具 有

2、可调性能，能适时提高强度，可以缩短土体沉降稳定时间。能克服注浆中引起 的土体扰动和软化效应。(3)该工法对地下工程施工控制地面不均匀沉降具有简易灵活、经济实效 的明显效果.(4)在地面超荷载情况下，地下施工一般难易在短时间内控制建筑物下沉 趋势，而双液注浆具有速凝性能，可以调节时间，缩短沉降周期，在几分钟时间 内能起到强化和加固作用，比单液注浆更能达到控制地面建筑下沉.(5)施工安全简便、快速、工期短、质量好、效果快。(6)该工法具有施工设备仪器体积小、调动灵活、适用市区狭窄的施工场 区和不同深度层次要求的加固，对周围环境影响小等优点。2 .适用范围该工法适用于软土地基加固，尤其对控制构筑物沉

3、降和防水堵漏更为有效，而且对市政重大建设项目在市区建筑群地下施工时、 保护重要建筑管线或地下基 坑开挖区域附近的重要管线(如煤气、电缆和大口径水管等)以及控制不均匀沉 降，防止管线破裂，效果尤为明显。3 .原理双液注浆主要具有克服注浆加固中引起的扰动和软化作用以及缩短固结沉降，控制沉降的特点，因此当双液浆及时充填到土体中的空隙，尤其是施工机械所造成的建筑空隙中后，由于浆液具有速凝并可在几分钟内初凝的特点， 因此能 起到强化和加固作用，同时注浆过程中浆液流失少而有效充填量提高， 及时补充 了有诸多原因造成的土体损失。限制产生地基活动发源处附近的位移，达到未影 响建筑结构物之前，减少地面沉降。同时

4、当双液浆在充填土体中的o空隙达到一定饱和后，会在压力作用下逐渐扩散不断充填空隙， 能对周围土体产生挤压并 劈人土体的薄弱部位，形成交叉网状凝固体起到了骨架作用，增强了土的密实度 和压缩模量，形成复合地基。扩大应力场和摩擦系数，提高了承载能力，约1 2 倍，从而大大减少了最终沉降量。4 .施工顺序和工艺流程4.1 施工顺序见下图 AB阂泥量Hu-«A注国总管注浆施工顺序按工程实际需要对被加固土体进行设计布孔，一般呈梅花形布孔并按技术要 求照图施工。(1)按设计要求钻孔至设计深度。(2)孔径一般为91 mm左右或垂直孔或倾斜孔。(3)灌人封闭泥浆，从钻杆内灌人，封闭浆液粘度8 0 ”左右

5、，并在注浆孔上部先灌人封顶浆和封堵地面裂缝，防止冒浆用浆.(4)在双液注浆时应先凿除封头，接通管路，启动注浆泵注人孔内。4.2 工艺流程见下图注浆工艺流程1 一拌浆机：2 贮浆桶；3 注浆泵；4 一油泵车.5 流量压力仪. 6 压 浆管(1)按设计配合比用 SM200 ? 1外循环或高速拌浆机拌和浆液。(2).配制化学浆液。(3)将配制拌和好的化学浆和水泥浆各送人55 - 400搅拌式贮浆桶内备(4)当需要注浆时，启动注浆泵，通过二台注浆泵二条管路同时接上 Y型 接头，从孔口混合注人孔底充填扩散到空隙空洞或被加固的土体部位。(5)开启或关闭注浆泵时必须先开启或关闭化学注浆泵，以免堵塞管路(6)

6、双液注浆一般应与施工开挖掘进同步进行，及时补充充填建筑和其他 原因造成的空隙。(7)注浆过程中应尽可能控制流量和压力防止浆液流失。5 .材料要求5.1 A液要求(1)注浆用水应是可饮用的河水、井水及其他清洁水，含有油脂、糖类、 酸性大的水、海水和工业生活废水不宜采用。(2)注浆用的水泥应采用普通硅酸盐水泥，水泥标号宜为 425号，水泥 应保持新鲜，一般不超过出厂日期三个月，受潮结块的不得使用。水泥的各项指 标应符合国家标准，并附有出厂质保单，对矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水 泥不宜用于注浆。(3)在满足强度要求的前提下，可用粉煤灰替代一定量的水泥，掺入量应 通过试验确定，一般可掺入 15 %

7、25 %。(4)为改善浆液性能应在浆液拌制好时加人适量外加剂。如 KA 1 掺人水泥量的00 3写0。5 %可提高浆液扩散性和可泵性能加人约 5 %的膨 润土可提高浆液的均匀性和稳定性，防止固体颗粒分离和沉淀.5.2 B液要求(1)选购市场上销售的符合国家质量要求的波美度为350 400的水玻璃。(2)对选购的水玻璃进行稀释直至符合要求的浓度备用。(3)对上述二种A、 B液进行合理配制，双液浆的粘度要求35 "相对密度1 . 3 1 . 5 ;一般初凝时间23min或按需调节到310min ;凝固强度3 4MPa / 2h。(4)注浆钢管。63.5mm或注浆塑料单向阀管和 Y型接头。

8、6 .机具配备(1 )钻机普通小型地质钻探机均可适用，如无锡30型、杭州SGZ 150等，钻杆一般选用。42 50mm 。(2 ) SM - 200外循环或高速拌浆机，具有自输送能力，制备浆液及时迅 速，搅拌浆液均匀，维修方便，耐腐蚀。(3 ) SS 400搅拌式贮浆桶，具有过滤杂质和大颗粒作用，能保持浆液均 匀，和易不离析，结构简捷，维修方便，且贮浆量较大。(4 ) SYB50/50液压注浆泵具有无级调速，注浆流量0 50L / min ,注浆 压力可以设定最高值，不会发生压力无限上升现象，压力最高为 5MPa ,并可 压注粒径 5mm的砂浆。运转时间长不渗漏，密封性好，安全可靠，适用露天

9、作业。(5 ) SPQ - 850流量压力自动记录仪，具有电脑功能，既可显示流量压力 和总注浆量，又能直接打印出注浆数据曲线、孔号、日期等。(6 )水泵和污泥泵均为常用规格产品。7 .施工要点(1 )注浆钻孔应采用钻机成孔并标明注浆孔的设计角度，用倾斜尺、水准尺 等工具进行调整钻机角度，安装牢固，定位稳妥，固定。(2 )各类设备应就近安装固定管线.一般为 30 50m ,不宜搞得过长，以 防压力和流量损耗。(3 )钻机成孔插人注浆管后，应进行封顶和封堵孔口及附近的地面裂缝以防 冒浆。(4 )对控制建筑物沉降和抬升房基的加固应采用垂直孔和倾斜孔相结合的 方法。(5 )对不均匀沉降的加固注浆孔应布

10、置在沉降量大的一侧。(6 )对机械推进施工如盾构掘进或顶管顶进应把注浆孔布置在轴线上，以充 填建筑留下的空隙。(7 )对控制管线沉降地段应在管线两侧按不同注浆深度进行注浆加固。(8 )注浆孔的孔距布置一般取 1 2m ,成梅花形布置。(9 )选定浆液及其配合比，初凝时间长短及浆液强度要求应视加固目的而 定。并应考虑地质、地基、土体空隙大小及地下水等情况，在满足所需目的范围 内选定最佳配合比要求。(10 )对配制的浆液一般应具备在适宜的时间内凝固成具有一定强度的固 体，并按工程需要，浆液应具有可调性，浆液其本身的防渗性和耐久性应满足技 术设计要求。(11处浆过程中应注意控制压力和流量，根据土层特

11、性和加固目的选用不 同注浆参数，确定流量压力和注浆量，一般流量为8 12L/ min，压力0 . 10.5MPa ,注浆量为被加固体体积的 10 % 20 %左右。8 .质且标准(l )检查注浆孔偏差一般应笋0.5cm，孔深误差 20cm，倾斜度 1 %。(2 )抽查浆液粘度一般 35 ",相对密度为1 . 3 1.5。(3 )控制注浆流量一般为 8 12L / mim ,压力0.10.5MPa 。(4 )抽查浆液配合比。(5 )核实注浆钻孔数量。(6 )掌握浆材的实耗和浆液的注人量。(7)检查封闭泥浆，封顶浆是否按施工组织设计执行，了解注浆孔冒用浆情 况和相应采取的措施。(8 )收

12、集孔隙水压力，地面沉降和水平位移等数据。(9 )通过检测手段，如静力触探，对比加固前后土体强度指标的变化，抽水 试验测定加固体的渗透系数。现场十字板试验测定加固体的不排水坑剪强度标准 贯人度(一般为载测试)测定加固体的力学性能，钻孔取样测定土样的各项性能 指标等。9 .劳动组织及安全主要工种为钻机工、注浆泵工、浆液配制搅拌工、电工、机修工、辅助工、 以及有关技术管理人员等组成。主要安全问题是钻机及三角架在施工中和移位时应放置平稳、牢固、防止倾斜倒塌。其他机电设备应固定就位，不可乱堆放搬动，电动部分应设置网罩，电 箱电线应悬挂。10 .效益分析在软土地基地下施工中，由于地面开挖，盾构掘进、顶管推

13、进、打桩等施工 影响造成土体扰动、挤压、流失引起地表沉陷隆起位移，失稳等变化，这往往影 响地下工程正常施工和使用，并会对周围的建筑，地下管线及其他市政工程设施 造成不同程度的危害，如不采取加固措施则会造成难以估量的损失， 因此采用该 工艺加固可以保护地面建筑物，减少建筑物和管线的拆建动迁，节约大量费用， 均能获得良好的社会效益和经济效益。11 .工程实例本工艺已广泛应用于各类地下建筑施工中， 如石洞口第二发电厂进排水隧道 施工，盾构先后四次穿越石洞口发电厂的输煤栈桥，为保护14m高，每根重200t的栈桥承重立柱，采用了跟踪双液注浆工艺后，煤栈桥的承重柱相对沉降控制在 3阶以内。绝对沉降量小于 3cm ,而且在二个月就趋于稳定，确保了发电厂的 正常运转，取得了明显的经济和社会效益.工程实例见下表。工程实例一览表日期（年、月）工程名称加固目的1990.3虹析机场道向加固抬升机场道板，控制不均匀沉降1989.10上海铁路南站加固顶管穿越铁路控制路轨沉降1990.6打浦路隧道大修工程隧道管片外侧及接缝堵诵加固1991.4福州路电缆隧道二号井加固盾构出洞口加固1991.7福州路人行地道加固保护外滩防洪墙及高层楼房不均匀沉 降1991