摘要：介绍了压力注浆法的加固机理,具体阐述了注浆要求及其工艺,并通过重型动力触探试验对施工效果进行检验,得出注浆技术在技术上可行,在一定特殊地质条件下施工质量和处理效果好,是一种高效的地基加固方法，值得推广。
关键词：压力注浆；地基处理；加固机理；工艺；施工效果
1．工程概况
在容器厂要进行热处理加热炉改造工程，在基础方面其中包括一个加热炉基础和一个烟囱基础，10个管墩基础。要对地基进行加固处理，设计地基处理分为4块，其平面尺寸依次为：6.0x7.2m=43.2m²,12.24x31.78m=389m²,9.0x28m=252m²和6.1x6.1m=37.21m²,处理深度5.0m，累计处理土方量721.4x(5.0-1.7)=2380.6m³。
按设计要求处理后的地基承载力不小于150KPa，由于施工场地狭小，周围近距离范围内有在用装置或建构筑物，如采用大开挖等处理方式会对周围建构筑物造成破坏，还有施工区域地下水位较高，施工基础困难，所以为了确保周围装置和建构筑物的完好无损，经研究地基处理方式采用压力注浆法进行地基处理。此次压力注浆也是我单位首次使用压力注浆发进行地基处理，用压力注浆法大大减小了施工的难度，缩短了施工工期，为后续工作打下了坚实的基础。
2．压力注浆法的技术特点
压力注浆法是利用液压或气压把能凝固的浆液均匀的注入填料地层中，浆液以填充，渗透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置，浆液沿裂隙流入土体，并将土体切割成不规则的块体，在块体之间形成互相穿插的胶状水泥结石，粘性土又受到充填浆液时的压缩，形成一种复合型岩土，经过一定的时间后，浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体，从而使土基得到加固，减少或者避免工后的不均匀沉降。
3．压力注浆要求及工艺
3.1强度控制及施工控制标准
经注浆处理后确保地面以下1.5m土层承载力特征值fak≥150kPa。由于杂填土均一性差、空隙率变化大、理论耗浆量不容易确定,因此施工时不能单纯凭理论计算量来控制,还应按耗浆量降低率来控制,即孔段耗浆量随注浆次序的增加而减少。
3.2浆材与浆液扩散半径
水泥用量作为主控项目应严格按设计规范要求，此项目压力注浆的浆液采用水泥:粉煤灰＝1:1，浆液比重1.6～1.8；材料采用425#水泥，Ⅲ级粉煤灰，浆液抗压强度3.0～5.0MPa。
由于杂填土均一性差,其孔隙率、渗透系数变化大,因而仅用理论公式计算浆液扩散半径显然不甚合理。现据大量的经验数据与现场注浆试验综合得出浆液扩散半径r=1m。
3.3注浆孔位置及孔深
根据浆液扩散半径,注浆孔距L取值范围在r≤L≤2r之间。
注浆孔孔距为1.014m,最优排距为1.014m，孔距偏差不得大于50mm。注浆孔采取矩形分布。根据基础的埋深及勘察资料中杂填土及粉质粘土的层厚,注浆孔深为4.0m～5.0m,注浆段厚约3.0m。
3.4注浆参数
由于注浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及注浆次序等因素有关,而这些因素又难以准确地确定,要经注浆试验来确定,进行注浆试验时，一般采取逐步提高压力的办法，求得注浆压力与注浆量的关系曲线，当压力升高至某一数值，而注浆量突然增大时表明地层结构发生破坏或空隙尺寸已被扩大，因而可把此时的压力值作为确定容许注浆压力的依据。
得出如下参数:注浆压力一般在0.5～1.0MPa之间。实际注浆时，若注浆量小于0.6m³，注浆压力高于1.0MPa，以致地面冒浆或隆起时，可适当减少注浆量；若注浆量大于0.6m³，压力低于0.5MPa，可适当增加注浆量。
注浆量：单孔注浆量0.6m³,分3层灌注,每层0.2m³。
3.5垫层施工
垫层是钢筋混凝土基础与地基土的中间层，作用是使其表面平整便于在上面绑扎钢筋，也起到保护基础的作用，在此工程中的垫层还有一个作用就是作为封压层，防止注浆时压力过大造成地面隆起等，此工程安设计要求垫层厚度为250mm和500mm。
3.6注浆施工
在本次压力注浆施工中，压力注浆的浆液主要以劈裂的形式向地基中扩散，其机理可从两个方面来概括：一是利用水力压裂原理，在一定压力作用下，使浆液似利斧般劈入到地基中去——起裂，并在持续压力作用下，使裂缝张开变宽变长——裂缝扩展，浆液源源不断的充填入地基，进而提高宾汉体浆液在地基中的可灌性和灌入率；二是浆液凝固体在地基中形成纵横交错的浆脉网骨架，来压密、充填和支撑地基土，进而消除湿陷性，提高地基的承载力。
注浆的施工工序：潜孔机（震动沉管机）成孔→下注浆管→封孔→第一层注浆→第一次拔管→第二层注浆→第二次拔管→第三层注浆→第三次拔管→封孔恢复。
注浆过程中,先外围孔注浆(起到围幕屏蔽作用,防止中间孔浆液外窜)→后中间孔注浆→施工时应间隔1孔施工，确保地基处理达到设计效果。暂停控制:当出现孔口冒浆,注浆压力和耗灰量均较小时,暂停注浆,间歇后重。
终注控制:注浆自下而上依次分段进行。若注浆压力和耗灰量均正常,地面出现冒浆或浆液在邻孔冒出时,可终止该孔注浆作业。
3.7特殊工艺、关键控制点控制方法
特殊工艺、关键控制点控制方法
施工过程中严格按照关键控制点进行控制，保证施工质量，达到注浆处理后的设计要求。
3.8施工效果检验
压力注浆施工结束后，要对施工效果进行检验，看经过压力注浆处理后的地基承载力是否已达到设计目标，待浆液与地基土形成一个整体，浆液28天龄期结束后，要对注浆进行效果检验，检验采用动力触探实验，所谓动力触探实验就是利用一定质量的重锤，将与探杆相连接的标准规格的探头打入土中，根据探头贯入土中10cm或30cm时所需要的锤击数，判断土的力学特性，具有勘察与测试的双重性能。
经过实验检测，经压力注浆处理后的地基承载力达到了设计要求，质量符合要求。
4．结束语
地基处理方式有很多种，如换填垫层法、强夯法等等，而对地形比较复杂，周围有已建厂房的地基，压力注浆方法的优越性是其它加固方法无法相比的。在这次热处理加热炉改造工程中，我单位首次成功试用了压力注浆法进行地基处理，效果十分显著。正确的使用施工方法，能够大大缩短工期，减少费用，为后续工作的顺利的展开打下了坚实的基础。我单位也学习掌握了压力注浆法的工艺，为以后得工作积累了成功的经验。
参考文献
[1]叶书麟著《地基处理》
[2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
[3]《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
论文作者:丁少华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/17
标签：注浆论文; 浆液论文; 地基论文; 压力论文; 基础论文; 效果论文; 半径论文; 《基层建设》2018年第29期论文;