施工技术与应用 圆匪圆圈 论注浆法在深基坑软土层边坡加固中的应用 摘要：本文根据笔者多年的施工实践，通过对深基坑施工中软土层现状机理分析，提出了软土地基开挖前对周围原地基土进行 予加固处理方法，成本低、工期短、施工方便，收到了良好的经济效果，以供今后施工中参考与借鉴。 关键词：注浆法、深基坑、软土边坡予加固 一、工程概况 河南省林州市平安星城住宅小区６＃楼工程，基坑长１２０ｍ、宽１６ｍ、埋深 ５．５ｍ、地下一层、地上十二层、建筑面积１８０００ 、ＣＦＧ桩复合地基、筏板基础、 剪力墙结构。 二、周围环境 本基坑周边环境复杂、场地狭窄、南边距林州市人民不足１０ｍ、西边 距原有居民楼４．５ｍ、北边临瓦窑街城区主排（污）水渠５ｍ、排水渠与拟建工程 纵向平行、宽４．５ｍ、深３ｍ，常年性流水渠，沽水季节渠灌满度为３ｏ＿＿４０％，雨季 为１００％，距渠ｌｍ范围内埋设有市区天然气管道和３８０ＫＶ供电线路，基坑土体 常年受渠水渗漏影响，土体水氛满和、土质松软、基坑开挖后对地面变形反映 极为敏感，破坏后果十分严重。 三、工程地质条件和水文地质条件 １、地质条件：根据安阳大地勘探工程有限公司提供的《岩土工程勘探报 告》（工程编号２ｏ０９—０３—２９），该场地在勘探深度范围内的地质主要为填土 和第四系冲洪积物，场地内所揭露地层按其岩性特征物理力学性质差异由上 至下为：层（１）杂填土、深０．８—１．６ｍ；层（２）素填土、深５．７—６ｍ；层（３）软土、层 底标高８．２—８．７ｒｎ。 ２、水文地质条件：在最大钻探深度４０．５ｍ内测得地下水稳定水位在自然地 表下３４．５＿＿３５．２ｍ对基坑影响不大，但排水渠渗漏水对地基土体产生不良影响。 ３、不良地质作用在场地内分布与拟建物６＃楼纵向平行有较深填土沟、自 然地表下５—７ｍ，而且常年受渠水浸泡，土质松软、地基开挖后有滑坡现象， 一是影响基坑开挖安全，二是影响排水渠结构安全，建议对地基软土予处理 后方可开挖。 四、地基加固处理的作用与目的 １、提高基坑边坡的承载能力：以保证拟建或邻近建（构）筑物不致发生超 过允许的沉降。 ２、提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，以保证围护 结构或邻近结构不致发生允许的位移。 ３、基坑边坡加固、防渗堵漏、提高基坑边坡土体强度和变形模量。 五、方法选择 注浆法是利用液压、气压或化学原理、通过注浆管把浆液均匀地注入地 层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间的水分和空气后占据其 位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙结成一个整体， 形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的结石体，以达到抗 侧压力和止水的效果。 １、注浆方法：根据土质情况和现场条件，采用劈裂注浆法，对饱和性软土 及淤泥质土在基坑开挖前对邻近土体进行予加固处理。 ２、注浆液对软土处理，可采用以水泥为主剂的注浆液，也可以选用水泥 和水玻璃的双浆液，本工程采用水泥单浆液为主浆液，适用于岩土加固，防渗 堵漏，是国内外常用的浆液，价格低廉、施工方便、节能环保。 六、注浆量、注浆压力 经过试验确定，也可参照以下公式计算确定： １、对于软塑性土来说，注浆时的劈裂挤压会使得土体出现压缩脱水情 况，使得土体中的含水率降低，逐步使得土体变成硬塑性土。待浆液与土体充 分混合固化后，土体的稳定性增强，其注浆量计算公式为：Ｑ＝Ｖ人＝Ｖｄｓ（Ｗ—ｗＰ） ／（１＋ｅ。）；式中：ｖ表示土体体积，人表示注浆率，ｄｇ表示土颗粒相对密度，ｗ表 示土体含水率，ｗ袁示土的塑性限含水率，ｅ庆示初始孔隙比。 在土体体积不变情况下，注入土体中的浆液体积可以被认为是土颗粒孔 隙缩小的体积，这样我们就可以用土的压缩指数来计算出最佳注浆量，其公 式为：Ｑ＝ＶＣｃ／（１＋ｅ１）ｌｆｇ（ｐ。＋Ａｐ）ｐ。，式中，ｃｃ表示土的压缩指数，ｅ１表示注浆后的 孔隙率，婊示加压系数，（ｐｏ＋Ａｐ）表示注浆压力，ｐ０表示压缩屈服荷载。 ２、注浆压力 注浆压力大小对于注浆效果起到关键性作用，太大太小都会难以达到预 期的注浆效果。太小会导致注浆效果不足，太大则会导致其超过土体的承受 能力，严重时引起地层的变形破坏。可用下式进行注浆压力的控制：Ｐ一＝ｒｇｔ＋ Ｑ ；ｒ表示注浆边坡的天然重度（ＫＮ／ｍ ），ｈ表示注浆处以上土柱的高度（ｎ１），Ｑ 表示土体的抗拉强度（ｋｐａ）。当土体的抗拉强度低时，可以不计土体的抗拉强 度，如：粘土的抗拉强度大约为１０—４０ｋｐａ，在计算时忽略不计。因此，一般认为 只要注浆压力达到注浆段以上覆土层的自重，也就是达到了劈裂注浆的启裂 压力。当然，理论计算注浆压力控制的良好，达到最佳注浆加固效果。 七、注浆施工技术 １、施工场地平整，确定孔位放线，钻机与注浆设备就位。 ２、注浆施工时，采用自动流量和压力记录仪，并应及时对资料进行整理 分析。 ３、注浆孔间距取１—２．０ｍ，能使被加固土体在平面和深度范围内连成一 个整体。 ． ４、浆液的初凝时间应根据地质条件和注浆目的确定。在砂土地层中，浆 液的初凝时间宜为５—２Ｏｍｉｎ。在粘性土层中宜为１—２ｈ。注浆 Ｌ径，垂直度偏 差应小于１％。钻机或采用振动法将金属 浆管压人土层。 ５、应从钻杆内注入封闭泥浆，然后插入孔径为５０ｍｍ的金属注浆管。 ６、待封闭泥浆凝固后，捅去注浆管的活络堵头，然后提升注浆管自下向 上或自上向下对地层注入泥浆。 ７、封闭泥浆７天立体试块（边长７．０７ｃｍ）抗压强度应为０．３—Ｏ．５ＭＰａ，浆液 粘度应为８Ｏ一９０Ｓ。 ８、浆液采用４２５号普通硅酸盐水泥，可掺加粉煤灰代替部分水泥，掺入量 为水泥重量的２０％一３Ｏ％，经试验后确定。 ９、水采用饮用水 １Ｏ、水泥浆的水灰比取０．６—２．０，常用的水灰比为１．０。 １１、注浆的流量取７—１Ｏ ｍｉｎ，对充填型注浆、流量不宜大于２０Ｌ／ｍｉｎ。 １２、浆体经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中 不停缓搅拌，搅拌时间应小于浆液的初凝时间。 １３、注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行，并宜采用先外围后内部的注 浆施工方法。当地下水流速较大时，应从水头高的一端开始注浆。 １４、对渗透系数相同的土层，首先应注浆封顶，然后由下向上进行注浆， 防止浆液上冒。如土层的渗透系数随深度而增大，则应自下向上注浆。对互层 地层，首先应对渗透性或孔隙率大的地层进行注浆。 １５、施工过程中要注意季节温度，环境温度在５度以下要采取防冻措施， 在３０度以上要注意防晒。 １６、在边坡注浆加固中，为确保注浆效果，一般采用跳孔的方式注浆，每 注完一个孔跳过相邻的一个或多个孔继续注浆，这样注完一排之后，间隔一 排或数排继续注浆。若采用逐孔注浆法，则浆液尚未凝固并形成一定强度时 就开始继续注浆，会使得土体的孔隙水压力迅速升高，影响边坡的稳定性，跳 孔注浆则很好的弥补了这一身陷。 在注浆控制上，可通过注浆总量、注浆压力以及时间来进行标准的注浆 控制，也可通过过程控制，时刻关注注浆过程中的浆液性能、注浆压力、流量 ‘４６５‘ 墨匿西圈 现象。 施工技术与应用 的结果，而注浆法则是变形控制的一种重要方法，为保证深基坑施工的安 全，保护环境，应全方位的进行控制研究，保证施工质量的同时保证施工 安全。 等，并适当调整，确保浆液能扩散到预定区域，不会跑出加固范围外造成浪费 八、注浆质量检验 接在边坡加固区挖土方进行加固检测，直接观察土体内浆液的分布情况以及 加固效果。 注浆完成后，可根据实际情况采取合适的注浆效果监测方法，如挖探，直 参考文献： ［１】李玉阳．高压喷射注浆法对地基的加固处理【Ｄ】河北工程大学：２０１３年 ［２】张九会软土深基坑施工变形控制研究ｕ Ｊｌ建筑与文化（学术版），２０１３（５）： ３６３ １、注浆检验时间应在注浆结束２８天后进行，可选用标准贯人，轻型动力 触探或静力触探对加固地层进行检测。 ２、注浆检验点为注浆孔数的２％一５％，当检验点合格率小或等于８０％，或 虽大于８０％但检验点的平均值达不到强度或防渗要求时，应对不合格的注浆 区实施重复注浆。 【３］张高萍．高压喷射注浆技术在地基处理中的应用［Ａ】第十四届中国科协年 会第十三分会场——软土路基工程技术研讨会论文集【ｃ】．２０１２年：２７７—２８２ ［４】王西恒复合注浆法在桩基础加固中的应用研究［Ｊｌ时代报告（下半月）， ２０１２（７） 结束语 深基坑的软土层边坡容易发生失稳变形等现象，它是多种因素综合 （上接第４６１页） 其中水带的水头损失可由下式确定 【５】既有建筑地基基础加固技术规范Ⅱｃｊ１２３—２００］ 【６］建筑地基处理技术规范Ｕｑ７９—２００２】 局部水头损失： ＝ ｈｄ＝ＡｚｘＬｄｘ ×１０ 专×Ｖ２／２ｇ —ｈｄ——消防水带的水头损失（米水柱） Ａｚ——水龙带阻力系数（见下表） ———管道各局部水头损失的总和（水米柱） ￡——局部阻力系数（可由设计手册中查出） ｖ——平均流速，一般指局部阻力后的流速（米，秒） ｇ一重力加速度（米，秒） 消防水实际喷流量（升／秒） Ｉ』ｄ——水龙带长度（米） 阻力系数Ａｚ值（见表４．１） 水带阻力系数Ａ２值水带材料 ５０ 袁４．１ 在已知∑∈和流速可由设计手册中查出局部水头损失值，为了简化计算， 根据经验消火栓系统管道局部水头损失可按管道沿程损失的１０％采用。所选 择的水泵应满足上述消防及扬程的要求，并使水泵处经常处于最佳Ｔ况运 行。另外因为在施工现场消防因受条件无法布置成自灌式，因此要根据 ８０ 水带直径（ｍｍ） ６５ 麻织 衬胶 ０．Ｏ１５０ｌ ０．００６７７ ０．００４３０ ０．００７１２ ０．ＯＯ１５０ ０ ０００７５ 管网的水头损失分为沿程水头损失和局部水头损失，沿程水头损失： ＝现场水泵的吸水高度选择具有一定气蚀余量的水泵。 其中，当消防水泵直接从市政给水管网吸水时，消防水泵的扬程应按市 政给水管网的最低压力计算，并以市政给水管网的最高压力校核。消防水泵 应设置备用泵，其工作能力不应小于最大一台消防泵的能力。当工厂、仓库的 室外消防用水量小于或等于２５Ｕｓ或建筑的室外消防用水量小于等于１０Ｌ／ｓ，可 不设置备用泵。 Ｌｘｉ Ｉｒ一最不利点至消防水泵出口沿线长度 ｉ——单位长度管道水头损失（米水柱） 根据建筑给排水设计手册：ｉ＿１０５ 式中ｊ——单位长度管道水头损失（米水柱） ——． 六、结束语 一个完善的高层建筑施１二现场临时消防设计同然十分重要，但是施工现 场的临时消防的重点应该在于防患于未然，以“预防为主，防消结合”的思路 对待整个施工现场的临时消防建设。同时应该加大对现场丁人及管理人员的 消防知识培训力度，做好临时消防设计方案的交底工作，只有通过这样全方 位的努力，才能共同将现场的Ｉ临时消防工作尽善尽美，从而保障人民群众的 生命和财产安全。 参考文献 管道内平均水流速度（米，秒），根据消防规定消火栓系统管道 海曾・威廉系数，塑料管、内衬管＝１４０； 内水流速度不宜大于２．５米，秒。 铜管、不锈钢管＝１３０； 衬水泥、树脂的铸铁管＝１３０； 普通钢管、铸铁管＝１００； ｄｉ——管道计算内径，ｍ。 …《建筑施工现场消防安全技术规范｝ＧＢ５０７２０—２０１ １； ｆ２】《中华人民共和ＩＮ消防法》、《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理 条例》； 根据实际经验，消火栓竖管的直径一般可选择５０—１００，可根据建筑物的 属性选择经济合理的管径。已知计算内径ｄｊ，已确定管内流速，可查水力计算 表，查出Ｉ值。 ［３］中国建筑工业出版社《建筑施工计算手册》； 【４】《建筑工程绿色施工评价标准））ＧＢ／Ｔ５０６４０—２０１０； ・４６６・
