1、灌漿加固法在既有建筑物軟土地基施工中的應(yīng)用淺析                        摘要：對(duì)建于軟土地基上的建筑物出現(xiàn)的地基承載力不足(超沉)、傾斜(不均勻沉降)等問(wèn)題，采用靜壓灌漿法進(jìn)行加固處理是常用方法之一。但實(shí)踐證明，單一采用靜壓灌漿法加固已建建筑物地基，往往存在難以解決的問(wèn)題，為了解決前述靜壓灌漿加固施工中存在的問(wèn)題，充分發(fā)揮灌漿加固特有的

2、優(yōu)越性能，結(jié)合工程的實(shí)際情況我們研究提出了加固處理已建建筑物地基的新方法圍封灌漿加固法。 關(guān)鍵詞：灌漿加固法原理軟土地基施工方法 0引言 在土質(zhì)相同，但其密度或強(qiáng)度不同的兩種土區(qū)的界面處灌漿，則壓力漿液首先將較弱一邊的土層劈開(kāi)，并沿劈裂面進(jìn)行擴(kuò)散和延伸，灌漿壓力愈大、注漿量愈多、土體的強(qiáng)度愈低、漿液擴(kuò)散和延伸俞遠(yuǎn)只有當(dāng)弱區(qū)土層得到一定程度的加固后，漿液才能進(jìn)入密度和強(qiáng)度相對(duì)較大的土層，根據(jù)這一原理，如果要在已建建筑物基礎(chǔ)周邊打孔對(duì)該地基進(jìn)行灌漿加固，因地基在建筑物荷載作用下，土體已得到相應(yīng)的固結(jié)，則其密度與強(qiáng)度均大于基礎(chǔ)以外的土體，因此壓力漿液將向建筑物基礎(chǔ)以外土體劈裂、擴(kuò)散和延伸。由斷裂力學(xué)

3、理論可知，一旦土體劈裂后，則不需多大的灌漿壓力，劈裂縫將很快向外延伸，這樣，不但浪費(fèi)了大量的灌漿材料，延長(zhǎng)了加固工期，甚至達(dá)不到加固地基的目的。同時(shí)，由于嵌泥或淤泥質(zhì)飽和粘性土透水性小、流動(dòng)性大等特點(diǎn)，漿液進(jìn)入土層后。不能很快固結(jié)，促使土體向地基外側(cè)推移一導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生附加沉降對(duì)需加固的工程更為不利。因此，對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)軟土地基采用灌漿加固時(shí)，為了有效地利用漿液，使其向所需加固的地基范圍內(nèi)灌注。在進(jìn)行靜壓灌漿加固時(shí)，須首先將加固區(qū)域進(jìn)行圍封，切斷需灌地基與外圍弱土區(qū)的聯(lián)系，阻止?jié){液向地基以外流動(dòng)、擴(kuò)散和基土外移。 1灌漿加固既有建筑物軟土地基原理分析 在軟土地基中進(jìn)行灌漿，由于壓力漿液在劈

4、裂、延伸和擴(kuò)散過(guò)程中對(duì)周?chē)馏w具有擠密和充填作用，從而改變?cè)鼗恋奈锢砹W(xué)性質(zhì)和承受荷載的反應(yīng)機(jī)制，提高了地基承載力和降低沉降變形，達(dá)到軟土地基加固目的。由于在土體內(nèi)灌入了可凝漿液，除基土彈性變形和土體結(jié)構(gòu)改變?nèi)菁{了部分漿液凝結(jié)體的體積外，其余部分可使加固范圍內(nèi)的土體體積增加，對(duì)建筑物基礎(chǔ)具有抬升作用。 對(duì)地基進(jìn)行灌漿加固通常采用在既有建筑物基礎(chǔ)周邊打孔灌漿，由于受建筑物荷載作用基礎(chǔ)下土層的強(qiáng)度大于基礎(chǔ)外土層的強(qiáng)度，因此壓力漿液將首先向建筑物基礎(chǔ)以外的土體劈裂、擴(kuò)散和延伸。由斷裂力學(xué)理論可知，一旦土體劈裂后，則不需大的灌漿壓力，劈裂縫將很快向外延伸。這樣，不但浪費(fèi)了大量的灌漿材料，延長(zhǎng)了加固

5、工期，甚至達(dá)不到加固地基的目的。同時(shí)，由于淤泥、淤泥質(zhì)及飽和粘性土透水性小、含水量大、靈敏度高等特點(diǎn)，漿液進(jìn)入土層后不能很快固結(jié)，在其壓力作用及擴(kuò)散的帶動(dòng)下，促使土體向地基外側(cè)推移，導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生附加沉降。所以采用常規(guī)方法對(duì)既有建筑物地基進(jìn)行灌漿加固施工，易出現(xiàn)以下現(xiàn)象：難以保證持力層土體的加固效果；施工初期導(dǎo)致建筑物沉降加速；對(duì)于不能設(shè)置灌漿孔的建筑物中間部位的基土加固困難。出現(xiàn)上述問(wèn)題的主要原因在于灌漿的漿液擴(kuò)散范圍不能得到有效控制。 2圍封灌漿加固既有建筑物地基的應(yīng)用研究 2.1加固方案的設(shè)想為使灌注的漿液擴(kuò)散范圍得到控制，我們提出了先圍擋后灌漿（稱(chēng)為圍封灌漿）這一新的灌漿加固和糾偏

6、抬升施工方法；在對(duì)既有建筑物地基進(jìn)行加固施工時(shí)，首先采用高壓噴射灌漿或其它工藝，在需進(jìn)行加固的區(qū)域外緣構(gòu)筑具有一定強(qiáng)度，能夠阻止土體側(cè)移、限制漿液擴(kuò)散范圍的地下圍封擋墻，隔斷加固區(qū)土體與周?chē)馏w有聯(lián)系。其后采用靜壓灌漿法從靠近圍封擋墻處開(kāi)始，順序逐步向建筑物基礎(chǔ)靠近進(jìn)行灌漿施工，迫使基礎(chǔ)外圍灌注的漿液向基礎(chǔ)下土層擠入，以此來(lái)調(diào)整控制建筑物的沉降速率。圍封擋墻可以根據(jù)工程情況對(duì)需加固區(qū)域進(jìn)行全部圍封或部分威風(fēng)。全圍封主要針對(duì)既有建筑物地基整體加固或抬升的工程；部分擋墻則主要針對(duì)建筑物的糾偏工程。         &#

7、160;                   2.2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為驗(yàn)證圍擋灌漿在工程應(yīng)用上的可行性及實(shí)用性，我們進(jìn)行了一次小型圍封、單孔多次灌漿試驗(yàn)。試驗(yàn)采用高壓噴射灌漿方式進(jìn)行四面圍封，圍封面積約4m×4m，中間部位設(shè)置單個(gè)灌漿管，分3次灌漿。灌漿完成3d后進(jìn)行開(kāi)挖，試驗(yàn)證明實(shí)際施工可以達(dá)到預(yù)期效果。 2.2.1注入地下的漿液凝結(jié)體（漿脈）呈樹(shù)根狀、豎向薄板狀向四周以折線(xiàn)形輻射延伸，薄板狀漿脈分為3

8、層，即每次灌漿都形成1個(gè)新層，向兩側(cè)擠壓土體。 2.2.2向四周輻射的漿脈在近圍擋墻處折轉(zhuǎn)回頭。 3基本施工方法 在加固施工時(shí)，首先采用高壓噴射灌漿工藝，在需進(jìn)行加固的區(qū)域外緣營(yíng)造地下圍封板墻，隔斷需加固土體與周?chē)馏w的聯(lián)系，形成圍封一高噴板墻具有一定的強(qiáng)度，且為一整體結(jié)構(gòu)？可以起到阻止土體側(cè)移、限制漿液擴(kuò)散方向的作用。 為避免因施工擾動(dòng)引起建筑物的附加沉降，圍封板墻可設(shè)置在距建筑物稍遠(yuǎn)的安全距離處，靜壓灌漿從靠近圍封板墻處開(kāi)始分序逐步向建筑物靠近。迫使基礎(chǔ)外圍土體向基礎(chǔ)底部擠壓以此來(lái)控制施工初期建筑物的沉降速率埋人基土內(nèi)的灌漿外管宜采用較耐久的鋼制品以便使用較大的灌漿壓力進(jìn)行多次重復(fù)灌注多次

9、注入的漿液迫使基土經(jīng)過(guò)擾動(dòng)固結(jié)再擾動(dòng)再固結(jié)的多次循環(huán)過(guò)程，大幅度提高被灌土體的強(qiáng)度。 對(duì)于樓房等建筑物的地基，為防止施工對(duì)建筑物造成新的損害，灌漿施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)建筑物沉降位移進(jìn)行精密觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整灌漿位置及灌漿量等施工參數(shù)。在圍封區(qū)內(nèi)設(shè)置排水孔或排水板，以加快體中多余水分的消散，降低灌漿引起的超孔隙水壓力值 4對(duì)幾個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí) 通過(guò)工程實(shí)踐和對(duì)實(shí)際資料的分析研究，形成以下看法，現(xiàn)介紹如下： 4.1圍封灌漿土體排水規(guī)律的認(rèn)識(shí)在進(jìn)行過(guò)數(shù)次灌漿后.通過(guò)劈裂進(jìn)入土體內(nèi)的漿液凝固后體積產(chǎn)生收縮，凝結(jié)的漿脈與基土界面問(wèn)透水性遠(yuǎn)大于地基軟土。形成縱橫交錯(cuò)的排水通道，土體中排出的和漿液凝固析出的水

10、體袷透水通道進(jìn)入灌漿外管，從管口排出。排出的水體壓力水頭可超出地面數(shù)米。流量達(dá)每小時(shí)數(shù)10升。由于這一現(xiàn)象的存在，在淤泥或淤泥質(zhì)軟土中進(jìn)行圍封灌漿有時(shí)可不必另專(zhuān)設(shè)排水孔。根據(jù)這一認(rèn)識(shí)，在5萬(wàn)立方米。的油罐地基灌漿加固時(shí)未設(shè)排水孔，施工時(shí)所有的灌漿孔均出現(xiàn)滴冒水現(xiàn)象，施工結(jié)束十?dāng)?shù)天后逐漸消失。 4.2漿液圍封后灌漿使用的漿液以粗、稠為好，一般以灌漿泵的能力為限。灌注漿液多采用水泥漿并摻加部分粉煤灰(可為濕排原漿灰)等摻加料。水泥漿液摻加較多的粉煤灰后，凝結(jié)體的強(qiáng)度會(huì)大幅度降低，灌漿加固后漿脈在土體中的骨架作用隨之降低，漿液凝固析出的水體隨之增加，有可能給灌漿效果帶來(lái)不利的影響。但是這種漿液的造價(jià)

11、低廉，而且形成的漿脈強(qiáng)度終究還是遠(yuǎn)大于軟土地基強(qiáng)度，通過(guò)對(duì)基土的多次大量灌注，以基土強(qiáng)度的大幅度提高來(lái)彌補(bǔ)漿脈的強(qiáng)度降低影響，仍可達(dá)到地基加固目的要求。基于這種指導(dǎo)思想，在5萬(wàn)立方米的油罐地基灌漿加固施工中，水泥與粉煤灰比例曾試驗(yàn)性的用到1：2，并未發(fā)現(xiàn)有任何不良后果。 4.3孔隙水壓力對(duì)建筑物沉降的影響問(wèn)題根據(jù)研究和實(shí)鍘資料證明，在一般情況下，孔壓上升時(shí)建筑物上抬；孔壓下降，建筑物下沉但當(dāng)孔隙水壓力上升達(dá)到上浮自重應(yīng)力后，繼續(xù)灌漿將不會(huì)使建筑物抬升，反而出現(xiàn)沉降情況，待孔隙水壓力得到一定消散后(一般停12d)，繼續(xù)灌漿才能獲得正常施工效果，對(duì)軟牯土中大量灌漿出現(xiàn)的這一現(xiàn)象可能是在高孔隙水壓力下。土體的有效應(yīng)力減小，土體產(chǎn)生側(cè)向滑移的結(jié)果，其原因及其后果尚需進(jìn)一步研究。對(duì)圍封后進(jìn)行灌漿比較一致的意見(jiàn)是采取適當(dāng)工程措施。加速排放基土中析出的水體，控制孔隙水壓力的增長(zhǎng)，灌漿期間孔隙水壓力的變化情況可作為灌漿加固效果的間接衡量標(biāo)準(zhǔn)。  &#