注浆加固施工技术

注浆加固施工技术

8 注浆加固施工技术

注浆是一项用于加固软弱地基、减小沉降、提高承载力、填充混凝土板底脱空、防止边坡滑塌、防止路基滑坡、纠正结构物基础偏斜、填充天然地基穴洞以及混凝土砌体缝隙的技术措施。注浆方法有压力注浆、高压旋喷注浆、锚固注浆。注浆有效深度视其方法而异。压力注浆为6m左右，旋喷注浆8m以下，锚固注浆随杆长而定，可大于8m。注浆孔位呈矩形、梅花形，其间距与孔密度视岩、土、基础形态而定，通常不小于1．5m。注浆的关键技术在于对注浆深度的无损连续检测和浆液稠度，以及视岩土介质性态、密度确定合理的压力。锚固注浆还取决于锚杆钻头注浆后的拉拔效应。注浆方案应专门设计并通过现场实验后确定。注浆效果应用无损检验法对注浆面积和深度进行测定，以及必要的沉降观测和对复合地基承载力的测算。锚杆注浆是防止滑坡的有效方案。

聚合物注浆是修补混凝土裂缝(隙)的新方法新技术。对于桥梁裂缝和混凝土裂纹的填补是一项现代岩土工程地质复杂多变、单一工程措施往往解决不了施工中的特殊问题。注浆技术是将有一定稠度的水泥浆液，通过机械成孔注入天然地基中的加固措施。按其施工工艺方法的不同，分为注浆和旋喷注浆两种。前者是使水泥浆沿天然地基中的空隙渗透、填充，起到加固地基的作用；后者是使水泥浆沿导管注入孔中，形成柱状体，以挤压土体构成复合地基，提高地基承载力。此外，还有将钻孔导管作为骨架，将其贯穿岩体裂缝进入基岩后，经过钻杆导孔向注浆的锚固桩注浆。锚固桩多用于防治山体滑坡、路基岩体滑坡和隧道内的衬砌工程。而注浆则只是为了加固天然地基。也有将两者结合，岩体或土体钻人钻杆注浆后表面喷洒水泥砂浆，此工法称喷锚加固或称土钉墙。采用高分子聚合物液体注入桥梁裂缝或者是混凝土缝隙的修补，以弥补工程缺陷。注浆法按注浆机理可分为如下几种方式。

8．1 压力注浆

8．1．1 压力注浆法加固地基机理

压力注浆法是利用液压或气压把能凝固的浆液均匀地注入岩土层中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走岩石裂隙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，从而使地基得到加固，防止或减少渗漏和不均匀的沉降。

压力注浆法处理地基的目的归纳起来有以下几点：

(1)防渗。降低渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力；

(2)堵漏。截断渗透水流；

(3)加固。提高岩体或土体的力学强度和变形模量；

(4)对已变形的建筑物、构造物纠偏，使已发生不均匀沉降的建筑物、构造物恢复原位或

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将其控制在一定的沉降变形范围内。

压力注浆的机理主要有渗入注浆、劈裂注浆和压密注浆三种。渗入注浆假定地层天然结构基本上不受扰动和破坏，在一定的注浆压力作用下，克服浆液流动的各种阻力，渗入地层的孔隙或裂隙中去并填充密实，同时对四周岩土还起一定压密作用，使岩土胶结成为一整体，从而减小孔隙率，提高岩体强度，降低压缩性和透水性，防止不均匀沉降。

劈裂注浆是在灌浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩体或土体结构破坏和扰动，

使其沿垂直小于主应力的平面上发生劈裂，使地层中的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙，浆液在压力作用下的可灌性和扩散距离增大。

压密注浆是用较高的压力灌人液浆，使黏性土体变形后的注浆管端部附近形成“浆仓”，并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力，从而引起地层的局部隆起。这种方法可用于非饱和的土体加固、控制不均匀沉降和进行基础托换等。

压力注浆法引入软弱岩体中，可以加固软弱土层，提高土体的力学强度和变形模量，减少总的沉降量。该方法的优点是能与土体结合形成强度高、渗透性小的结石体；取材容易，配方简单，操作易于掌握；无环境污染，价格便宜等。本方法对地下水、承压水头和地下水流速大于80m／d的情况下应慎用。

8．1．2 压力注浆法的分类

目前对注浆法分类，归纳起来一般有下列方法：

1．按注浆施工时间分类

(1)预注浆。在修筑构造物或开挖隧道、凿井之前对地基进行注浆处理，以加固地基，防止施工过程中漏水、坍塌等。

(2)后灌浆。在修筑构造物或开挖隧道、凿井之后进行注浆工程。

2．按注浆采用的浆液主材料分类

(1)水泥注浆。注浆材料中水泥含量大于50％。

(2)黏土注浆。注浆材料中黏土含量大于50％。

(3)化学注浆。注浆材料中化学药液含量大于50％。

3．按注浆工艺流程分类

(1)单液注浆。采用一台注浆泵和一套输浆系统完成注浆工作。

(2)堵水防渗注浆。主要是堵水或防渗。

4．以注浆工程的地质条件及注浆工艺为依据的理论分类

(1)充填注浆。在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力，不破坏或不扰动地层结构的原则下，用浆液充填裂隙的注浆属于充填注浆。

(2)渗人性注浆。在注浆压力作用下，浆液克服各种阻力，不破坏或不扰动地层结构，渗入颗粒之间和裂隙中，将松散岩层或土层胶结起来。

(3)劈裂式注浆。在注浆压力的作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩体或土体结构破坏和扰动，使其沿垂直小于应力的平面上发生劈裂，使地层原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙，浆液在压力作用下注入，使岩体或土体胶结在一起。

(4)压密式注浆。用较高的压力注放液浆，在注浆管前端部位开成“浆仓”，并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力，从而引起地层的局部隆起。