1、. .*市行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟粘土地基劈裂注漿設(shè)計(jì)施工導(dǎo)那么送審稿2006年12月- 優(yōu)選. .前 言本導(dǎo)那么是根據(jù)*市建立委員會(huì)、*市科技局、*市財(cái)政局下達(dá)的2006年*市建立科技工程編制完成的。本導(dǎo)那么共有七章和一個(gè)附錄，包括總那么、術(shù)語、符號(hào)、根本規(guī)定、工程調(diào)查與巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)等。在編制過程中吸取了國(guó)內(nèi)有關(guān)單位的工程經(jīng)歷，參考了*和*的地基處理標(biāo)準(zhǔn)，綜合了我市注漿工程方面的實(shí)踐經(jīng)歷和科研成果，并廣泛征求了有關(guān)設(shè)計(jì)、勘察、施工、科研、教學(xué)單位和建立管理部門的意見編制而成。本導(dǎo)那么的實(shí)施對(duì)我市積極應(yīng)用這一工法，積累更豐富的工程經(jīng)歷從而推動(dòng)這一方法的提高、推廣具有積極意義。為了提高水

2、平，請(qǐng)各單位在執(zhí)行本導(dǎo)那么的過程中注意總結(jié)經(jīng)歷，并隨時(shí)將有關(guān)意見和建議反響給*大學(xué)地基處理中心*大學(xué)62信箱， 315211。本導(dǎo)那么由*市*市建立委員會(huì)負(fù)責(zé)管理，具體解釋工作由*大學(xué)地基處理中心負(fù)責(zé)。本導(dǎo)那么主編單位：*大學(xué)地基處理中心 參編單位：*省巖土根底公司 *市城建立計(jì)研究院 主要起草人：沈昌魯諸葛盛世X祖根沈?qū)W毅 毛紅輝目次頁1. 總那么12. 術(shù)語、符號(hào)23. 根本規(guī)定44. 工程調(diào)查與巖土工程勘察55. 設(shè)計(jì)66. 施工97. 質(zhì)量檢驗(yàn)11附錄A 靜力觸探、N10、N63.5檢測(cè)指標(biāo)與土的主要力學(xué)性質(zhì)關(guān)系 12條文說明13. .word.zl. .1.總那么1.0.1 劈裂注漿

3、是適用于軟粘土地基的一種壓力注漿方法。它借助于漿液壓力劈裂地層，在地層中形成脈狀分布的結(jié)石體，借助于結(jié)石體的骨架支撐作用及注漿對(duì)軟粘土的壓密作用等加固土體，到達(dá)提高其承載力及減少沉降的目的。我市地處沿海，軟粘土分布廣泛，地基事故相對(duì)較多。注漿方法作為地基處理的一種方法，由于其設(shè)備簡(jiǎn)單，操作空間小，有其不可替代的優(yōu)越性。編制本導(dǎo)那么的目的是在總結(jié)已有工程經(jīng)歷和進(jìn)展專題研究的根底上，對(duì)該法的適用范圍、設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量檢驗(yàn)作出具體規(guī)定，提高這一方法的可操作性，為進(jìn)一步的工程應(yīng)用創(chuàng)造條件。1.0.2 本導(dǎo)那么適用于軟粘土地基上多層建筑采用劈裂注漿方法處理地基事故，對(duì)建構(gòu)筑物地基進(jìn)展預(yù)加固以及深基坑、道

4、路的土體加固。1.0.3 注漿加固的效果斷定于許多條件：土的性質(zhì)、注漿材料配比、注入率、注漿工藝、施工質(zhì)量以及周圍環(huán)境等。必須因地制宜制定技術(shù)方案并在施工過程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)展調(diào)整。1.0.4 本導(dǎo)那么根據(jù)我市情況對(duì)現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)"既有建筑地基根底加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"JGJ 1232000進(jìn)展了擴(kuò)大和細(xì)化。本導(dǎo)那么未列入的內(nèi)容應(yīng)參照現(xiàn)行國(guó)家和地方部委的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.術(shù)語、符號(hào)2.1 術(shù)語2.1.1 劈裂注漿 在滲透性很低的地層中通過漿液的壓力在地層中形成裂隙和漿脈，藉助漿脈的骨架支撐作用和土體的壓密作用加固地基的一種注漿方法。2.1.2 注入率注入漿液的體積和被

5、加固土體體積的比值。2.1.3 注漿段注漿管出漿孔在垂直方向的間隔。2.1.4 水玻璃的波美度Be代表水玻璃濃度的指標(biāo)。2.1.5 袖閥管注漿法一種采用封閉泥漿封閉孔壁并采用帶有雙栓塞的注漿芯管在袖閥管內(nèi)注漿的施工方法。2.1.6 打入式管底注漿法將下設(shè)錐體的鉆桿用錘擊或振動(dòng)方法打入地下預(yù)定深度，提起鉆桿，通過管底出漿口向地層中注入漿液的一種施工方法。2.1.7 封閉泥漿袖閥管注漿法中用以固定袖閥管并封閉管壁垂直向溢漿通道的泥漿，也稱套殼料。2.1.8 注漿芯管袖閥管注漿法中用于注入漿液的帶有上下兩道止?jié){環(huán)的芯管。2.1.9 開塞壓力漿液沖破封閉泥漿進(jìn)入地層所需要的注漿壓力。2.1.10 單管

6、雙液注漿用兩臺(tái)泵將水泥系漿液和水玻璃漿液通過三通接頭送入同一注漿管，在管內(nèi)混合后壓入地層的注漿方法。2.1.11 花管注漿樁通過帶有孔眼的金屬管將漿液注入地層中，形成由金屬管和漿脈共同支撐荷載的樁體。2.2符號(hào)Esp 注漿后地基的復(fù)合模量 MPa 注入率 注漿體的結(jié)石率 土體受擠壓后壓縮模量提高的倍數(shù)ES 未加固土體的壓縮模量 MPaER漿液結(jié)石體的壓縮模量 MPa折減系數(shù)3.根本規(guī)定3.0.1 軟粘土劈裂注漿工法可用于解決以下工程問題：1. 建造在軟粘土地基上的已有多層建筑由于各種原因荷載差異、地層變化引起不均勻沉降或沉降速率過快，場(chǎng)地施工條件受制約時(shí)采用注漿法進(jìn)展加固；2. 受環(huán)境因素或施

7、工條件制約，采用其它地基處理方法或樁基工程有困難時(shí)采用預(yù)注漿方法對(duì)地基進(jìn)展加固，使承載力滿足設(shè)計(jì)要求并減少變形；3. 由于大面積地面荷載或大面積填土引起地面凹陷，采用注漿方法控制地面沉降；4. 深基坑工程中用注漿方法加固被動(dòng)區(qū)，減少支護(hù)樁和坑外地面變形。在坑外進(jìn)展跟蹤注漿保護(hù)沿坑管線及道路平安；5. 市政建立及土體邊坡工程中用于特定目的。3.0.2 軟粘土地基采用劈裂注漿方法進(jìn)展加固的可行性決定于以下因素：1. 場(chǎng)地和環(huán)境條件的制約程度；2. 采用注漿方法在技術(shù)上的可靠程度；3. 經(jīng)濟(jì)比較。在確定注漿方案時(shí)應(yīng)全面考慮以上因素，對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素作出全面分析。3.0.3 在制定處理方案前應(yīng)取得以下

8、資料：1. 病害建筑物的房屋平安鑒定報(bào)告；2. 需進(jìn)展處理的建構(gòu)筑物地基的有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙；3. 巖土工程勘察報(bào)告；4. 施工條件；5. 環(huán)境及鄰近建筑、管線等地下埋設(shè)物的情況；6. 建立單位對(duì)加固效果的要求。3.0.4 對(duì)于重大工程和缺乏足夠經(jīng)歷的地區(qū)和工程類型，在制定方案前或在施工過程中需設(shè)計(jì)試驗(yàn)段進(jìn)展試驗(yàn)，取得必要的數(shù)據(jù)，補(bǔ)充完善已有方案。4. 工程調(diào)查與巖土工程勘察4.0.1 對(duì)于需進(jìn)展地基加固的病害建構(gòu)筑物應(yīng)取得地基根底設(shè)計(jì)的有關(guān)資料，分析造成病害的原因，研究注漿對(duì)鄰近建構(gòu)筑物、地下管線的影響。了解影響施工的困難因素。4.0.2 擬采用預(yù)注漿加固地基的工程一般層高不宜超過五層，長(zhǎng)高比較小

9、，地層分布比較均勻，場(chǎng)地未分布難于穿越的地層。4.0.3 大面積堆載荷載或填土條件下的地基加固需了解原始地形，填方土的組成，地面荷載的數(shù)量和平面分布以及使用條件對(duì)差異沉降的要求等。對(duì)于厚度大且填土含巨大塊石的需了解穿越的困難程度。4.0.4 注漿設(shè)計(jì)前應(yīng)取得詳細(xì)的巖土工程勘察資料。為了取得加固效果的比照數(shù)據(jù)，需提供土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和雙橋靜力觸探的qc、fs值。5. 設(shè)計(jì)5.0.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括1. 確定加固范圍及注漿孔平面布置；2. 根據(jù)加固目的及工程、地質(zhì)狀況確定加固深度；3. 計(jì)算加固體積，確定注入率及注漿量；4. 確定每孔注漿量及注漿參數(shù)；5. 選擇注漿工藝；6. 選定注漿材料配比；

10、7. 確定注漿順序；8. 預(yù)估加固效果；9. 注漿對(duì)場(chǎng)地周邊環(huán)境影響的評(píng)估；10. 注漿質(zhì)量檢測(cè)要求。5.0.2注漿加固的平面范圍不應(yīng)小于建筑物根底外緣所包圍的范圍。5.0.3在注漿加固平面范圍內(nèi)布置注漿孔，其間距一般可取11.5m。對(duì)加固要求較高的工程取較小的布孔間距。相鄰兩排的注漿孔宜采用梅花型布置。大面積加固的工程如筏基對(duì)外圈注漿孔可取較小間距。已鋪設(shè)較厚塘渣的場(chǎng)地，成孔困難大，注漿孔間距可適當(dāng)加大，以提高單孔注漿量作為彌補(bǔ)。5.0.4以提高地基承載力和減少建構(gòu)筑物沉降為目的的加固工程，根據(jù)建構(gòu)筑物的荷載及根底尺寸確定加固深度。加固對(duì)象主要是根底以下的軟弱地層。如該層厚度大，可只加固緊鄰

11、根底以下的一定厚度。以提高地基承載力為主要目的時(shí)，按加固后預(yù)估的承載力值驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度確定加固深度。以減少建構(gòu)筑物沉降為目的時(shí)按預(yù)估的加固后土體及加固區(qū)以下土體的壓縮模量驗(yàn)算沉降，確定加固深度?？刹捎貌煌募庸躺疃日{(diào)節(jié)差異沉降。覆蓋層的厚度一般情況下不宜小于1m。5.0.5穿越軟粘土地層的沉井，當(dāng)需采用注漿方法止沉?xí)r，注漿孔圍繞沉井外側(cè)布置，其深度應(yīng)到達(dá)刃腳以下23m。5.0.6按注漿加固的平面范圍及注漿加固深度計(jì)算被加固土體的體積。一般工程可按注入率注漿量與被加固土體體積的比值6%10%計(jì)算注入漿量，在軟粘土地層中注入率過高將導(dǎo)致地面隆起和漿液外溢。對(duì)于已鋪設(shè)塘渣的場(chǎng)地，塘渣層中的注入率可達(dá)

12、20甚至更高。5.0.7 確定每孔注漿量及深度方向上每個(gè)注漿段的注漿量。每段注漿量可根據(jù)地層變化及孔口封閉需要適當(dāng)調(diào)整。5.0.8根據(jù)工程需要和機(jī)具設(shè)備條件，注漿工藝可分為單管單液、單管雙液和雙管雙液方法。5.0.9確定漿材及配比以加固為目的的軟粘土劈裂注漿一般采用水泥系漿材多采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。當(dāng)添加粉煤灰應(yīng)為II級(jí)或以上時(shí)，摻量可為水泥重量的4050，水料比水與水泥加粉煤灰重量之比可取0.50.8：1之間。為減少漿液外溢及保證較高的結(jié)石率，可配用Be1015°的水玻璃，其與水泥粉煤灰漿液的體積比一般為1015。根據(jù)工程的具體情況，水灰料比及粉煤灰含量均可提高，但需做補(bǔ)充

13、試驗(yàn)。5.0.10應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地及環(huán)境情況、注漿目的、以及注漿將產(chǎn)生軟土附加沉降、如何減少漿液流失等情況，綜合確定注漿孔的施工順序。注漿施工順序一般應(yīng)按分序加密的原那么。多排孔注漿時(shí)，在排序上應(yīng)遵循先邊排后中排、先外圍孔后內(nèi)部孔注漿的原那么；同一排上的注漿孔，應(yīng)采用間隔跳躍式注漿順序。注漿范圍以外有邊界約束條件時(shí)，也可采用自內(nèi)側(cè)開場(chǎng)順次往外側(cè)的注漿順序。5.0.11注漿加固后的地基可視為復(fù)合地基，可按下式預(yù)估注漿后的加固效果：1、復(fù)合地基的壓縮模量：式中 Esp 注漿后地基的復(fù)合模量MPa； 注入率，即注入漿液的體積與被加固土體體積的比值注入率大于12時(shí)，本公式的適用性尚待驗(yàn)證； 注漿體的結(jié)石率；

14、K 土體受漿液擠壓后壓縮模量提高的倍數(shù)，一般可取1.5；Es 未加固土體的壓縮模量MPa；ER 漿液結(jié)石體的壓縮模量MPa； 折減系數(shù)。說明：1) 采用5.0.8條的材料配比時(shí)，一般可取0.95，ER可取2540MPa。2) 可取0.51.0，取決于注漿邊界的封閉條件、注漿工藝及注漿過程中的溢漿情況等。3) 一般情況下，注漿加固后的Es提高倍數(shù)的估算值以不超過1.52.0倍為宜。2、粘性土的容許承載力可按下式計(jì)算： kPa式中 粘性土的容許承載力；Es 土體的壓縮模量；6. 施工6.0.1 根據(jù)場(chǎng)地條件選擇注漿工藝，場(chǎng)地表層沒有難于穿越的地層，且施工空間允許時(shí)，優(yōu)先采用袖閥管注漿法。場(chǎng)地已鋪設(shè)

15、一定厚度的塘渣或施工空間受限時(shí)，一般采用打入式管底注漿法。6.0.2 注漿施工場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)展平整，按設(shè)計(jì)圖紙將注漿孔位標(biāo)記放在地面。6.0.3 采用袖閥管注漿工藝時(shí)施工步驟如下：1. 鉆孔，用泥漿護(hù)壁，孔徑110mm，垂直度偏差小于1；2. 澆注封閉泥漿：封閉泥漿7d立方體試塊邊長(zhǎng)為7.07cm的抗壓強(qiáng)度宜為0.30.5MPa，漿液粘度宜為8090S；3. 插入袖閥管：將袖閥管灌滿水后插入封閉泥漿中，為使封閉泥漿厚度均勻，應(yīng)使袖閥管位于鉆孔的中心；4. 待封閉泥漿凝固后，在袖閥管內(nèi)放入帶雙塞的注漿芯管進(jìn)展注漿；6.0.4 袖閥管法注漿時(shí)的控制壓力為開塞壓力，即漿液沖破封閉泥漿的壓力。開塞后漿液注入

16、土體的壓力應(yīng)作記錄，一般約為0.2MPa0.8MPa。6.0.5 注漿過程一般由下向上逐段進(jìn)展，用袖閥管法時(shí)可采用“少量、屢次、速凝的注漿工藝以減少漿液外溢。需屢次注漿的注漿孔，在一次注漿完成后需用清水沖洗。6.0.6 采用打入式管底注漿法時(shí)以重錘或振動(dòng)法將注漿管置入預(yù)定深度，然后由下向上分段注漿，每段長(zhǎng)度宜為0.5m。6.0.7 為了防止?jié){液上冒，可首先注漿封頂，然后由下向上進(jìn)展注漿。6.0.8當(dāng)出現(xiàn)大量溢漿或產(chǎn)生不允許的地面上抬現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)停頓注漿。在查找原因后，可采取如下措施：1) 加大或加濃速凝劑的用量；2) 減小注漿流量；3) 更換孔位，在未出現(xiàn)溢漿現(xiàn)象的孔中補(bǔ)足上一個(gè)孔少注的漿液

17、袖閥管法可清孔并靜置一定時(shí)間后，在同一孔位再次注漿。6.0.9注漿流量可取1530L/min，表層塘渣層中的充填注漿流量可以適當(dāng)加大。6.0.10應(yīng)根據(jù)工程具體情況選用滿足使用需要的注漿設(shè)備。6.0.11注漿用水不得采用PH值小于4的酸性水和工業(yè)廢水。6.0.12漿體應(yīng)經(jīng)過攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟛拍荛_場(chǎng)壓注。漿液在泵送前應(yīng)經(jīng)過篩網(wǎng)過濾。6.0.13溫度低于3的條件下注漿時(shí)，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)采取措施，保證漿液不凍結(jié)。6.0.14拌和用水溫度不得超過3035；并不得將儲(chǔ)漿桶和注漿管路在注漿體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)暴露于陽光下，防止?jié){液凝固。6.0.15 當(dāng)既有建筑地基進(jìn)展注漿加固時(shí)，應(yīng)對(duì)既有建筑及其鄰近建筑、地

18、下管線和地面的沉降、傾斜、位移和裂縫進(jìn)展監(jiān)測(cè)建議委托有專業(yè)資質(zhì)的單位實(shí)施。并應(yīng)采用多孔間隔注漿和縮短漿液凝固時(shí)間等措施，減少既有建筑根底因注漿產(chǎn)生的附加沉降。6.0.16注漿過程中，應(yīng)做好詳細(xì)的施工記錄和資料整理工作，分析注漿中存在的問題，并及時(shí)解決。7. 質(zhì)量檢驗(yàn)7.0.1 注漿能否到達(dá)預(yù)期效果需通過檢驗(yàn)取得定量數(shù)據(jù)。采用動(dòng)力觸探和靜力觸探可以取得反映加固均勻性的定性成果和評(píng)價(jià)軟粘土地基由于注漿產(chǎn)生的擠密加固相對(duì)效果的定量數(shù)據(jù)；N63.5重型動(dòng)力觸探適用于鋪設(shè)塘渣層的表層土的加固效果評(píng)價(jià)；N10輕便觸探適用于軟粘土的加固效果評(píng)價(jià)，探測(cè)深度一般限于4m；雙橋靜力觸探可探測(cè)較大深度。適用于軟土地

19、基。7.0.2 鑒于影響注漿加固效果的因素較多，觸探結(jié)果具有離散性，因此探點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)均勻分布且保證一定數(shù)量，一般不少于注漿點(diǎn)數(shù)的25。7.0.3 檢驗(yàn)工作應(yīng)在注漿齡期到達(dá)至少15天后進(jìn)展。7.0.4 注漿后的N63.5和靜力觸探結(jié)果按加固區(qū)全區(qū)的統(tǒng)計(jì)值取值。如加固效果存在明顯的區(qū)域性變化規(guī)律時(shí)，按分區(qū)的統(tǒng)計(jì)值取值。雙橋靜力觸探以換算后的比貫入阻力Ps值的變化評(píng)價(jià)加固效果。N10觸探按一層土的總擊數(shù)計(jì)量。7.0.5注漿加固效果可按Ps值、N10和N63.5擊數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果提高的比例進(jìn)展評(píng)價(jià)，一般注漿后可提高到注漿前的1.31.5倍。Ps值、N10和N63.5擊數(shù)與地基承載力和壓縮模量的關(guān)系可按經(jīng)歷公

20、式換算附錄一。7.0.6僅僅依據(jù)觸探結(jié)果對(duì)加固效果進(jìn)展評(píng)價(jià)偏于平安。對(duì)加固效果進(jìn)展可靠的定量評(píng)價(jià)宜采用靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)壓板面積應(yīng)不小于1m2并根據(jù)加固深度進(jìn)展調(diào)整，壓板應(yīng)盡可能直接放在加固的軟粘土層上。載荷試驗(yàn)數(shù)量可取每100200 m2平均一處，但每個(gè)工程不少于3處。對(duì)于深層土的試驗(yàn)可采用螺旋板載荷試驗(yàn)，板面積可取500cm2。7.0.7 注漿效果達(dá)不到要求時(shí)，與原設(shè)計(jì)要求相差不大時(shí)，可在齡期到達(dá)28天時(shí)復(fù)測(cè)；相差較大時(shí)，應(yīng)進(jìn)展補(bǔ)充注漿。附錄A靜力觸探、N10、N63.5檢測(cè)指標(biāo)與土的主要力學(xué)性質(zhì)關(guān)系一、靜力觸探Ps值與粘性土主要力學(xué)性質(zhì)關(guān)系ps(MPa)R(kPa)Es (MPa)E0(MP

21、a)ps(MPa)R(kPa)Es(MPa)E0(MPa)0.350602.32.32.726029011.323.90.680903.53.53.029031012.426.80.91101204.66.23.635038014.737.71.21301505.79.24.241044016.844.71.51601806.812.14.847050019.151.81.81802108.015.05.453057058.82.12102409.118.06.060063065.92.424026010.220.9注：1ps 3.0 MPa者，系指老粘性土；2；3摘自"地基處理手冊(cè)

22、"；二、根據(jù)重型觸探確定土的容許承載力kPaN63.5擊數(shù)345681012中、粗、礫砂R120150200240320400碎石土R140170200240320400480注：上表的使用限制詳見標(biāo)準(zhǔn)。摘自"地基處理手冊(cè)"；三、N10與粘性土容許承載力的關(guān)系選用了*建筑*的公式： R2.4+0.45Np R粘性土容許承載力，T/m2*市行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟粘土地基劈裂注漿設(shè)計(jì)施工導(dǎo)那么條 文 說 明2006年12月1. 總 那么1.0.1用一定的壓力將某種配制好的漿液注入地層從而到達(dá)加固地基或防滲目的的地基處理方法稱之為注漿法或灌漿法。注漿法分為滲透注漿、壓密注漿、劈裂注

23、漿和電動(dòng)化學(xué)注漿等四種方法。在軟粘土地基上進(jìn)展劈裂注漿工程界有時(shí)持保存態(tài)度，這是由于：1) 軟粘土的孔隙小且固結(jié)過程慢，用壓力注入的漿液不能滲入土的孔隙。由于孔隙水壓力不易消散，注漿對(duì)土體的壓縮效果比較小，土性不能得到明顯改善。2) 由于地層吸收漿液的能力差，漿液可能沿薄弱通道流失。3) 由于這種技術(shù)目前在我國(guó)尚處于新興開拓階段，理論依據(jù)和工程經(jīng)歷都感缺乏，對(duì)注漿加固方法的選擇、注漿范圍、設(shè)備、施工工藝參數(shù)的優(yōu)選，質(zhì)量控制及效果檢驗(yàn)等方面都有隨意性，影響了這一方法的推廣應(yīng)用。在流塑的淤泥質(zhì)粘性土分布地區(qū)應(yīng)用時(shí)這些問題尤為突出。但由于注漿方法具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：施工設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小，施工中產(chǎn)生

24、的噪聲和振動(dòng)對(duì)環(huán)境影響小，可在已有建筑物內(nèi)施工等，有時(shí)成為工程中不可替代的處理手段。近年來許多工程實(shí)踐說明用劈裂注漿加固飽和軟粘土在一定條件下可以取得較好的效果。為了推動(dòng)這項(xiàng)工作，由主編單位組成了課題組在處理眾多的工程問題取得一定經(jīng)歷后，對(duì)劈裂注漿的機(jī)理、漿材選型配比，注漿參數(shù)及效果評(píng)價(jià)等作了進(jìn)一步研究，以期對(duì)工程處理給出可借鑒、可操作的方法，為進(jìn)一步推廣提供條件。在此根底上編制了本導(dǎo)那么。軟粘土中劈裂注漿對(duì)土體的加固作用可以概括為以下三點(diǎn)：一、漿液結(jié)石體形成的骨架支撐作用在軟粘土中注漿時(shí)，由于土的低滲透性，漿液不能滲入土的孔隙中，在壓力到達(dá)一定數(shù)值時(shí)，土體開場(chǎng)剪切破壞，形成劈裂裂隙。漿液總是

25、沿阻力最小的面形成劈裂面。當(dāng)?shù)貙泳哂兴綄永頃r(shí)，漿液往往首先沿層理形成脈狀結(jié)石體。 對(duì)于均質(zhì)地層，理論上劈裂面沿最小主應(yīng)力面即垂直面形成，劈裂壓力與地基中的小主應(yīng)力及抗拉強(qiáng)度成正比。但實(shí)際上由于地層的不均勻性，劈裂裂縫的分布是不規(guī)那么的，呈樹枝狀分布。象對(duì)于巖體的研究不能只計(jì)及巖石的強(qiáng)度而必須同時(shí)考慮構(gòu)造面的存在對(duì)于巖體強(qiáng)度的減弱作用一樣，軟粘土劈裂注漿后的強(qiáng)度和變形評(píng)價(jià)也不能單靠取土試驗(yàn)或其他點(diǎn)測(cè)的方法，而必須計(jì)入脈狀結(jié)石體的存在對(duì)整個(gè)土體的加強(qiáng)作用。二、土體受漿液擠壓固結(jié)提高了強(qiáng)度 劈裂注漿的漿脈對(duì)土體形成擠壓作用，漿脈結(jié)石體與地基土間的透水性遠(yuǎn)大于土體本身的透水性，注漿后形成了縱橫交織的

26、排水通道，有利于注漿引起的超孔隙水壓力的消散和土體的固結(jié)。因此注漿引起的土體固結(jié)效果比預(yù)想的要好?！咀{開挖試驗(yàn)白水泥注漿體在土層中形成的不規(guī)那么的脈狀網(wǎng)絡(luò)】編者搜集了幾個(gè)工程加固前后承載力和壓縮模量Es的變化情況列于下表中。根據(jù)這些資料，注漿加固后采用土工試驗(yàn)方法進(jìn)展評(píng)價(jià)地基承載力及壓縮模量約可提高一倍左右。注漿前后土的承載力和壓縮模量的變化工 程 名 稱土類別承載力 (kPa)壓縮模量 (MPa)注漿前1注漿后22：1注漿前1注漿后22：1*市電信局基坑淤泥亞粘土701301.862.44.51.88*長(zhǎng)安沙區(qū)小學(xué)淤泥質(zhì)土701001.432.03.61.8*市加工區(qū)5樓淤泥質(zhì)土50120

27、2.41.64.12.56*火車新客運(yùn)站淤泥質(zhì)土601202.02.04.22.1*國(guó)貿(mào)廣場(chǎng)淤泥質(zhì)土801001.252.63.71.42*商業(yè)大廈流塑、軟塑軟粘土1001202603202.64.9112.24*金葉大廈軟塑粘性土1502503001.72.04.9102.04*高郵*新村7樓淤泥1.313.362.56平 均1.902.1三、結(jié)石體外表與土的結(jié)合面上將產(chǎn)生離子交換作用，使接合面上的土變硬。眾所周知軟粘土顆粒外表存在著水膜，其內(nèi)層為強(qiáng)結(jié)合水，外層為弱結(jié)合水。弱結(jié)合水中的低價(jià)離子如Na+被高價(jià)離子Al3+、Ca2+、Fe3+等置換使水膜變薄，從而在結(jié)合面上形成一個(gè)“硬殼層。1.

28、0.2劈裂注漿在國(guó)外已有40多年的歷史。我國(guó)自20世紀(jì)70年代后開場(chǎng)應(yīng)用于水電建立。八十年代中期以來隨著城建事業(yè)的蓬勃開展，這一技術(shù)開場(chǎng)在城市建立中用于地基加固和事故處理。到現(xiàn)在為止，軟粘土劈裂注漿總體上來說在我國(guó)尚處于初期應(yīng)用的階段，無論是理論根底還是實(shí)際應(yīng)用均不成熟。目前，這一工法較多地用于施工條件受制約時(shí)對(duì)已有建構(gòu)筑物的地基加固，也有用注漿方法對(duì)地基進(jìn)展預(yù)加固處理的成功實(shí)例。近年來隨著高層建筑及地下停車場(chǎng)的大量興建，圍繞深基坑方面的注漿應(yīng)用引起了工程界的重視，發(fā)表了不少工程應(yīng)用的文章。在道路工程中的土體加固、邊坡治理、橋涵地基加固方面也有許多成功實(shí)例。4. 工程調(diào)查與巖土工程勘察4.0.

29、1注漿施工有可能引起地面或地下管線上抬，堵塞周邊的地下管線或排水坑道等地下設(shè)施，所以在設(shè)計(jì)和施工前應(yīng)詳細(xì)了解有關(guān)情況，制訂預(yù)防和監(jiān)測(cè)方案。4.0.2地基承載力到達(dá)80kN/m2時(shí)，一般是可以滿足五層民用建筑采用天然地基的要求的。我市軟粘土地基未加固時(shí)的承載力只有5060 kN/m2左右，經(jīng)過預(yù)注漿加固使承載力提高至80100 kN/m2是可能的。編者在北侖港灣人家3號(hào)樓預(yù)注漿加固地基中采用4 m2大壓板在加固后的淤泥質(zhì)粘土上所做的載荷試驗(yàn)說明：當(dāng)壓板荷載加至280 kN/m2為設(shè)計(jì)荷載的3.5倍，地基均未出現(xiàn)破壞跡象。但隨著荷載的增加，建筑物沉降會(huì)迅速增加。從控制沉降出發(fā)，采用注漿處理的地基在

30、目前尚缺乏足夠?qū)嵺`經(jīng)歷的情況下以不超過五層為宜。4.0.3場(chǎng)地整平填方和使用荷載造成的地坪沉降成為軟土地基上的一個(gè)突出問題。處理的方法很多，但決定于經(jīng)濟(jì)上的合理性。在未建場(chǎng)地上可供選擇的方案很多，如：真空預(yù)壓、強(qiáng)夯、水泥攪拌樁加固等，但在已建廠房或廳堂內(nèi)處理方法多決定于施工條件。這時(shí)，注漿加固往往成為優(yōu)選的方法之一。大面積加固有利于提高注漿的效果，但只有根據(jù)對(duì)原始地形、地質(zhì)條件、荷載分布進(jìn)展深入了解的根底上采用適當(dāng)?shù)姆桨缚拙?、注入率、材料配比等才有可能在方案比較中顯示出一定的優(yōu)越性。采用花管注漿樁法有利于節(jié)省造價(jià)?；ü茏{樁法把經(jīng)注漿加固后的花管作為樁體，由按一定間距布置的花管注漿樁支撐地面，

31、并減小加固深度內(nèi)的沉降。與整體注漿加固相比可大量減少水泥用量。經(jīng)試驗(yàn)采用外徑為48的花管，壓入深度9.5m，注漿后其極限抗壓能力約可達(dá)10kN/m。5. 設(shè) 計(jì)5.0.3注漿孔的布置內(nèi)容包括：孔距、排距、孔數(shù)、排數(shù)；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以注漿漿液的相對(duì)均勻分布為原那么。軟粘土地基劈裂注漿擴(kuò)散半徑根據(jù)實(shí)際觀察一般多不超過11.5m。5.0.4注漿加固深度與工程具體要求和造價(jià)相關(guān)，在以往工程中68m為常取的加固深度。5.0.5在沉井井底注漿可以減少成孔的工作量，但井壁以外的土壓力大于井內(nèi)，不利于漿液流入刃腳以下，影響加固效果。5.0.61注漿加固土體的體積：注漿加固的平面范圍決定于漿液的擴(kuò)散范圍，這與許多因素

32、有關(guān)，難以準(zhǔn)確確定。計(jì)算時(shí)可參照"*省建筑工程預(yù)算定額"(2003版)中的相關(guān)規(guī)定：設(shè)計(jì)圖紙以布點(diǎn)形式圖示土體注漿加固范圍的，那么按兩孔間距的一半作為擴(kuò)散半徑，以布點(diǎn)邊線各加擴(kuò)散半徑，形成計(jì)算平面計(jì)算注漿體積。如設(shè)計(jì)圖紙注漿點(diǎn)在鉆孔灌注混凝土樁之間，按兩注漿孔距作為每孔的擴(kuò)散直徑，以此圓柱體體積計(jì)算注漿體積。2注入率：有些標(biāo)準(zhǔn)中提出：在粘性土地基中，漿液注入率宜為1520。有些文獻(xiàn)中給出了計(jì)算灌漿量的公式：式中 Q 漿液總用量LV 注漿對(duì)象的土的體積Ln 土的孔隙率K 經(jīng)歷系數(shù)，對(duì)于軟土、粘性土K0.30.5如取n50，那么QV15%25%；這里應(yīng)指出：對(duì)于軟粘土，漿液并非

33、進(jìn)入到孔隙中，而是劈裂地層后形成脈狀結(jié)石體，因此不能用這種方法估算漿液灌入量。有些資料中提供了在僅有固結(jié)作用條件下注入漿液體積的計(jì)算式：式中 a 漿液的擴(kuò)散半徑；P0 灌漿壓力；m 孔隙水壓力；mv 土的壓縮系數(shù)；P 有效灌漿壓力；在這個(gè)計(jì)算式中假設(shè)灌入的漿液成球體擴(kuò)散，并以漿液注入造成的土體壓縮量作為注入體積。這里應(yīng)指出：在軟粘土地基中，土的壓縮過程是伴隨著孔隙水的排出進(jìn)展的，土的孔隙水排出是一個(gè)緩慢的過程，不可能在注漿過程中瞬時(shí)完成。而且漿液劈裂土體后形成的結(jié)石體也不是理想的球體，因此編者認(rèn)為：不能用這個(gè)公式計(jì)算注漿量。綜上所述，軟粘土中劈裂注漿的注入率應(yīng)該根據(jù)經(jīng)歷確定，其主要取決于土地剛

34、度、側(cè)限條件和土體的不均勻性。增大注入率對(duì)改善加固效果有好處，但由于孔隙水壓力消散慢，注入率高時(shí)，勢(shì)必造成地面溢漿。據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)歷，對(duì)軟粘土注入率一般不超過10，以68左右為宜。對(duì)于袖閥管法注漿，待漿液凝固后，采用后續(xù)注漿的方法，可使注入率適當(dāng)提高。注入率15以上只適用于孔隙大的地層。5.0.7注入率一定時(shí)，注入漿液的總量一定，每孔注入量隨孔數(shù)而變。減少注漿孔數(shù)可以降低費(fèi)用。5.0.8當(dāng)僅注入水泥系漿液時(shí)可采用單管單液方法。當(dāng)為了降低漿液的流動(dòng)性而需要添加速凝劑時(shí)，可采用單管雙液方法，即將水泥系漿材和速凝劑分別泵送，與注漿孔孔口處混合，經(jīng)單根注漿管注入地層。當(dāng)需要混合漿液盡快喪失流動(dòng)性時(shí)多用于

35、防滲堵漏工程，可采用濃度較大的速凝劑，水泥系漿材和速凝劑分別通過相鄰的兩根注漿管注入地層后混合，即雙管雙液方法。單管雙液注漿方法示意圖5.0.9軟粘土地基劈裂注漿材料以水泥系漿材為主。選擇配比時(shí)考慮了以下原那么：1) 漿液結(jié)石體具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。鑒于加固對(duì)象為軟粘土，結(jié)石體強(qiáng)度與軟粘土強(qiáng)度的反差很大，過于強(qiáng)調(diào)結(jié)石體的強(qiáng)度并無意義。2) 漿材對(duì)環(huán)境的污染??；3) 漿材結(jié)石體的結(jié)石率較高；4) 漿材價(jià)格較低。為了提高注漿加固的效果，需要保證適當(dāng)?shù)淖⑷肼?。提高注入率又不過多地增加費(fèi)用可以從提高漿液的水灰比及大量摻入粉煤灰、硅粉等解決。隨著水灰比的提高，結(jié)石體的結(jié)石率會(huì)下降，粉煤灰摻量的提高將使結(jié)石體的

36、強(qiáng)度降低。因此，必須協(xié)調(diào)好這些比例的關(guān)系，優(yōu)選出適合于軟粘土劈裂注漿的既有較好加固效果又較經(jīng)濟(jì)的配料。經(jīng)過配比試驗(yàn)，對(duì)于軟粘土劈裂注漿的漿材擬優(yōu)選為：32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，粉煤灰含量40，水料比0.57：1并加適量速凝劑的漿液。上述漿液，在參加適量水玻璃的情況下結(jié)石率大于95，抗壓強(qiáng)度可滿足要求，單價(jià)相對(duì)較低。根據(jù)不同的工程要求可對(duì)材料配比作適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)"既有建筑地基根底加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"JGJ123-2000中的有關(guān)說明，注漿時(shí)可摻用粉煤灰代替局部水泥的原因?yàn)椋篴) 粉煤灰顆粒的細(xì)度比水泥還細(xì)，及其占優(yōu)勢(shì)的球形顆粒，使比僅含有水泥和砂的漿液更容易泵送，用粉煤灰代替局部水

37、泥或砂，可保持漿體的懸浮狀態(tài)，以免發(fā)生離析和減少沉積來改善可泵性和可灌性。b) 粉煤灰具有火山灰活性，當(dāng)參加到水泥中可增加膠結(jié)性，這種反響產(chǎn)生的粘結(jié)力比水泥砂漿間的粘結(jié)更為穩(wěn)固。c) 粉煤灰含有一定量的水溶性硫酸鹽，增強(qiáng)了水泥漿的抗硫酸鹽性。d) 粉煤灰摻入水泥的漿液比一般水泥漿液用的水少，而通常漿液的強(qiáng)度與水灰比有關(guān)，它隨水的減少而增加。e) 使用粉煤灰可到達(dá)變廢為寶，具有社會(huì)效益，并節(jié)約工程本錢。本地區(qū)市售的粉煤灰多為II級(jí)，細(xì)度略粗于同時(shí)使用的水泥。但由于軟粘土中為劈裂注漿，而不是滲透注漿，因而對(duì)顆粒細(xì)度沒有嚴(yán)格要求。軟粘土劈裂注漿中，采用純水泥漿液不利于控制漿液流失，且結(jié)石體的析水率過

38、大。目前普遍的方法是參加水玻璃硅酸鈉作為速凝劑，可以較靈活地調(diào)節(jié)漿液的初凝時(shí)間，同時(shí)還可以起到提高結(jié)石率的作用。初凝時(shí)間，是指在一定溫度條件下，漿液混合劑到喪失流動(dòng)性的這一段時(shí)間。水玻璃的添加濃度和數(shù)量需根據(jù)注漿工藝和注入地層的情況來確定。目前編者采用的是單管雙液注漿工藝，即將水泥漿液和水玻璃分別泵送，兩種液體在注漿管口通過三通混合后于孔底注入?；旌虾蟮臐{液應(yīng)能夠按照設(shè)計(jì)要求在一定的時(shí)間內(nèi)喪失流動(dòng)性，所以速凝劑的添加需滿足如下條件：1) 混合后的漿液在可泵期內(nèi)應(yīng)保持較好的流動(dòng)性且粘度增長(zhǎng)不大，初凝時(shí)間大于在管路中的泵送時(shí)間，防止出現(xiàn)注漿管路堵塞現(xiàn)象；2) 混合漿液從孔底注入后，粘度較快提高，在

39、保持有效的擴(kuò)散半徑的同時(shí)減少漿液外溢；3) 水玻璃的配置濃度應(yīng)考慮施工泵送設(shè)備的流量下限，應(yīng)與水泥漿液的泵送速度相匹配在實(shí)際施工時(shí)，編者輸送水玻璃使用的SYB50/50-II液壓泵的最小流量大于1L/min；需要特別指出的是，一些資料中介紹添加速凝劑的注漿配比，均采用出廠濃度Be36°左右的水玻璃。但經(jīng)編者試驗(yàn)，在水泥漿液中參加較少的體積比約3Be36°的水玻璃，即出現(xiàn)較快的凝膠現(xiàn)象，不能滿足施工需要。因而，編者在實(shí)際應(yīng)用中將市售的Be36°左右的水玻璃稀釋，以滿足工藝和設(shè)備上的要求。出廠后的水玻璃加水稀釋成Be10°和Be15°液體，稀釋采用

40、以下公式計(jì)算：式中 Vp 原水玻璃體積；p 原水玻璃密度；Vw 參加水的體積；w 水的密度；Vd 稀釋后的水玻璃體積；d 稀釋后的水玻璃密度；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定凝膠時(shí)間可采用較易操作的倒杯法。5.0.10可以采用兩序或三序注漿的方法，在已注漿孔間加密注漿有利于提高注漿效果。對(duì)大面積注漿那么可采用先以較小注漿孔間距封閉外圍再逐漸向內(nèi)圈推進(jìn)的方法。采用先外圍后內(nèi)部孔、跳孔間隔的注漿方法，可防止?jié){液向注漿加固區(qū)外擴(kuò)散和串漿?！斑吔缂s束條件是指某注漿邊界存在能阻擋流動(dòng)漿液的障礙物，如地下構(gòu)筑物、樁體或被加固土體等。5.0.11 注漿體的結(jié)石率；參加適量水玻璃后結(jié)石率一般可在95以上；ER 漿液結(jié)石體的壓縮模量編

41、者按四種注漿材料的配比分兩次在兩個(gè)單位的試驗(yàn)室各制作了六件試件，經(jīng)高壓固結(jié)儀試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表：組別粉煤灰含量水料比(水：水泥粉煤灰)濕密度g/cm3孔隙比壓縮模量MPaEs1-2備注界限值平均值1400.57：11.661.20024.3958.8343.7齡期28天20.7：11.571.59422.2250.0036.3齡期28天3500.57：11.711.2143.6675.4065.7齡期28天40.7：11.721.2232.1974.9760.9齡期28天計(jì)算時(shí)取水泥漿液結(jié)石體的壓縮模量為2540MPa。K土體受擠壓后壓縮模量提高的倍數(shù)；參照解釋條文2.1.1，K取1.5。這個(gè)

42、公式是建立在把注漿后漿脈分布的注漿體當(dāng)作復(fù)合地基進(jìn)展計(jì)算的。計(jì)算結(jié)果的可靠性已由載荷試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)。由于目前工程實(shí)踐尚不夠豐富，這個(gè)公式尚待補(bǔ)充、修正。6. 施 工6.0.1 注漿工藝的選擇：一打入式管底注漿法工程中經(jīng)常遇到如下情況：場(chǎng)地上部有一定厚度的雜填土塘渣、建筑及生活垃圾，成孔困難或場(chǎng)地提供不了成孔鉆機(jī)所需的空間。這種情況下當(dāng)處理深度不大時(shí)一般15m，可采用打入式管底注漿方法。即將下設(shè)錐體的鉆桿用錘擊法打入地下預(yù)定深度，提起鉆桿使錐頭與鉆桿端部脫離，從隙縫中灌入漿液。注漿管每提升0.5m停留一定時(shí)間，注入設(shè)計(jì)漿量，直至注漿加固設(shè)計(jì)區(qū)域頂標(biāo)高左右。由于軟粘土所具有的特征，鉆桿壁與軟粘土間能

43、形成良好的密封，而且注漿壓力很小時(shí)即可對(duì)土體產(chǎn)生劈裂作用，因此沿鉆桿壁的冒漿并不多，特別是在深部注漿時(shí)。這種方法形成的劈裂漿脈較粗。出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象主要是大量漿液灌入后，孔隙水壓力不能及時(shí)消散，地層受擠壓，在注漿孔周圍的地面上開場(chǎng)出現(xiàn)氣泡，逐漸開展并流出漿液。這是軟粘土注漿所不可完全防止的問題，只能通過調(diào)整流量、注入量及漿液凝結(jié)時(shí)間來解決。這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)是：工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、施工速度快、費(fèi)用低、能穿越上部障礙地層，所需施工空間小。缺點(diǎn)是：不便于在同一注漿點(diǎn)反復(fù)注漿。二袖閥管法此法為法國(guó)Soletanche公司首創(chuàng)，于50年代開場(chǎng)應(yīng)用。*隧道公司將其開展為SRF工法。袖閥管法的施工分為下述四個(gè)步驟：

44、1) 鉆孔；2) 灌注套殼料；3) 插入袖閥管將袖閥管灌滿水后插入套殼料中，為使套殼料的厚度均勻，應(yīng)設(shè)法使袖閥管位于鉆孔的中心； 4) 注漿待套殼料具有一定強(qiáng)度后，在袖閥管內(nèi)放入帶雙塞的注漿芯管進(jìn)展注漿。袖閥管法的主要優(yōu)點(diǎn)為：1) 可根據(jù)需要灌注任何一個(gè)注漿段，還可以進(jìn)展重復(fù)注漿；2) 注漿時(shí)冒漿和串漿的可能性相對(duì)較??；3) 鉆孔和注漿作業(yè)可以分開，使鉆機(jī)設(shè)備的利用率提高。袖閥管注漿工序示意這一施工方法的缺點(diǎn)主要有四：一為袖閥管被具有一定強(qiáng)度的套殼料膠結(jié)，不能重復(fù)使用，消耗管材較多，再加上成孔費(fèi)用，相對(duì)造價(jià)較高；第二、場(chǎng)地上填較厚的塘渣層時(shí)，成孔困難。第三、工序多，工期相對(duì)較長(zhǎng)。第四、因需采用

45、鉆機(jī)成孔，受到場(chǎng)地內(nèi)空間和搬運(yùn)條件的限制。6.0.4很多作者都強(qiáng)調(diào)在注漿過程中需控制注漿壓力，但目前廣泛采用的各種注漿泵包括液壓柱塞泵、擠壓泵等泵體上均沒用調(diào)節(jié)壓力的控制開關(guān)，只能通過不同的方法調(diào)節(jié)注漿流量的大小，從而影響到管路中的壓力變化。另有作者認(rèn)為：“劈裂灌漿過程中無需控制灌漿壓力，只需將給定數(shù)量的漿液強(qiáng)行擠入土體。在這期間需記錄灌漿壓力的增加、突然降落以及繼而發(fā)生的緩慢抬高等現(xiàn)象。根據(jù)已有工程認(rèn)識(shí)，編者認(rèn)為不必刻意強(qiáng)調(diào)注漿壓力的控制，而應(yīng)根據(jù)已有的經(jīng)歷值，在施工過程中注意監(jiān)測(cè)和記錄壓力的變化，作為判別注漿是否出現(xiàn)異常情況的標(biāo)準(zhǔn)。理論計(jì)算和一些地區(qū)的經(jīng)歷值都說明在軟粘土中劈裂注漿的壓力較小，一般介于0.10.4MPa之間。實(shí)際施工過程中設(shè)備壓力表顯示的數(shù)值與許多因素有關(guān)，包括注漿點(diǎn)的深度、注漿輸送管路的長(zhǎng)度、注漿孔的施工順序以及使用的設(shè)備等，因而不同情況觀察到的注漿壓力可能略有不同。重點(diǎn)是及時(shí)