深回填場(chǎng)地注漿加固與灌注樁復(fù)合地基處理技術(shù)

李 志 明

(陽泉市工程建設(shè)監(jiān)理中心，山西 陽泉 045000)

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深回填場(chǎng)地注漿加固與灌注樁復(fù)合地基處理技術(shù)

李 志 明

(陽泉市工程建設(shè)監(jiān)理中心，山西 陽泉 045000)

簡(jiǎn)述了深回填場(chǎng)地注漿加固與灌注樁復(fù)合地基處理技術(shù)的原理與工藝流程，從鉆孔放點(diǎn)、下注漿管、封口、壓漿堵口等方面，闡述了具體的操作要點(diǎn)，提高了地基基礎(chǔ)的整體承載力。

深回填區(qū)，注漿加固，灌注樁，地基基礎(chǔ)

1 概述

地基基礎(chǔ)工程的質(zhì)量是建筑工程質(zhì)量的重中之重。隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速推進(jìn)，處于山區(qū)、丘陵地區(qū)的工程建設(shè)中，多數(shù)工程項(xiàng)目建筑場(chǎng)地為山間溝谷，坡陡溝深，地形起伏較大，地質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜，普遍存在高邊坡、深回填。近年來，建筑工程在投入使用后由于各種原因造成地基變形、基礎(chǔ)及地面下沉、房屋傾斜開裂等質(zhì)量隱患時(shí)有發(fā)生。因此在高深回填區(qū)域場(chǎng)地的建筑工程特別是地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)、施工時(shí)，方案優(yōu)選非常必要。為了確保地基處理質(zhì)量、安全適用的技術(shù)方案要求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，選擇適合具體工程特點(diǎn)、針對(duì)性強(qiáng)、操作性好、切實(shí)可行的地基基礎(chǔ)處理方案，通過對(duì)不良地基實(shí)施有效的技術(shù)處理，實(shí)現(xiàn)地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量的絕對(duì)安全，從而確保建筑工程達(dá)到建設(shè)、設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)，徹底杜絕由于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工、使用等各種原因造成建筑工程質(zhì)量缺陷甚至影響結(jié)構(gòu)安全和使用功能。

在高深回填及軟弱地基場(chǎng)地建筑工程中較為普遍選用樁基基礎(chǔ)形式，當(dāng)選用灌注樁基時(shí)，配合采用注漿加固回填土及軟弱地基處理的施工技術(shù)，可以徹底消除高深回填土以及其他軟弱地基土成分復(fù)雜、性質(zhì)不均、孔隙率大、壓縮變形大及濕陷性等不良性狀，提高地基的承載力，改善其變形性能或滲透性能，避免建設(shè)后期以及建筑全壽命使用期內(nèi)回填土以及軟弱土層的自重固結(jié)、濕陷下沉可能對(duì)建筑樁基礎(chǔ)形成負(fù)摩阻力、側(cè)向推力、沉降變形等不良因素作用，從而防止降低樁基承載力和地基下沉變形導(dǎo)致建筑傾斜開裂。注漿加固又能夠?yàn)樾诠嘧冻煽住摻罨\下放、混凝土澆筑作業(yè)創(chuàng)造安全施工條件，避免塌壁、串孔、縮頸等現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)還能大量減少施工土石方量，降低施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵和噪聲污染，避免形成高切坡、深基坑等超危分項(xiàng)工程，施工操作簡(jiǎn)單，便于質(zhì)量控制，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等綜合效益顯著。

2 技術(shù)原理與工藝流程

2.1 技術(shù)原理

灌注樁基施工前采用注漿法對(duì)高深回填區(qū)域進(jìn)行地基固化，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行樁基施工。這樣就充分利用了注漿的固化原理，采用液壓配以填充材料擠密的方式，把能凝固的漿液均勻的注入軟弱土層中，驅(qū)走巖土縫隙中或泥土顆粒間的水分和氣體，并以其自身填充，待硬化后即可將巖土膠結(jié)成一個(gè)整體，可以改善土體的整體受力性能，從而消除了由于回填、軟弱地基土對(duì)樁基的負(fù)摩阻，有效的增強(qiáng)了樁的承載力。而且在注漿后樁基施的相關(guān)性。

工過程中不需進(jìn)行擴(kuò)孔，樁孔周邊的土固化后保證了成孔質(zhì)量，同時(shí)，避免混凝土澆筑時(shí)漿液大量滲漏流失，確保混凝土樁身質(zhì)量，降低了樁基混凝土的使用量，提升了樁基的施工速度。

2.2 工藝流程

鉆孔放點(diǎn)→鉆孔→下注漿管→封口→注漿→壓漿堵口→旋挖成孔灌注樁施工。

鉆孔及注漿流程采用分2批次～3批次進(jìn)行，第1批鉆孔間隔跳躍順序注漿，第2批剩余點(diǎn)位鉆孔順序注漿，第3批可根據(jù)實(shí)際吃漿量增補(bǔ)孔點(diǎn)。

3 技術(shù)操作要點(diǎn)

1)鉆孔放點(diǎn):沿?cái)M建建筑物外輪廓線外推6.0 m為治理范圍，鉆孔均布置于擬建建筑物樁基之間，鉆孔間距為2.5 m～3.5 m，其中外圍兩排注漿鉆孔為帷幕孔，中間均為一般注漿孔。所有鉆孔均需穿透回填土層，并進(jìn)入原狀土層0.5 m方可終孔。鉆孔孔位根據(jù)建筑物的外墻軸線拐點(diǎn)和樁基位置采用儀器測(cè)量定位，嚴(yán)格按鉆孔孔位進(jìn)行施工，孔位偏差不大于0.2 m。

2)鉆孔:帷幕孔、中間注漿孔均采用間隔跳躍打孔，鉆探采用送水鉆進(jìn)或沖擊潛孔錘鉆進(jìn)，如遇塌孔現(xiàn)象可采用跟管護(hù)壁鉆進(jìn)。鉆孔孔徑不得小于89 mm，鉆孔垂直度允許偏差不大于1%，成孔過程中，必須做好鉆探原始記錄工作，且記錄要及時(shí)。成孔后根據(jù)實(shí)際鉆探情況對(duì)照勘探資料巖性分析，技術(shù)核定，對(duì)鉆孔深度按設(shè)計(jì)技術(shù)要求進(jìn)行核驗(yàn)。

3)下注漿管:鉆孔施工完畢后，所有鉆孔都必須立即下注漿管。鉆孔作業(yè)完成需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)確認(rèn)，與注漿作業(yè)實(shí)施工序交接，密切配合導(dǎo)入注漿管，下注漿管時(shí)技術(shù)人員必須現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。下管過程中，要保持注漿管垂直導(dǎo)入，不得野蠻操作導(dǎo)致塌孔堵塞。注漿管選用1.5寸PVC管，設(shè)計(jì)基地標(biāo)高以上為封孔段，以下全部為花管，儀器測(cè)量控制，地面外露1.0 m，下管深度至孔底0.5 m，花管連接采用專用連接件，膠水粘結(jié)。

4)封口:鉆孔封口是操作過程的重要一環(huán)，封閉不嚴(yán)密不能注漿，封口材料采用套管密封或其他封堵措施，關(guān)鍵是密封段回填密實(shí)。

5)注漿:

a.帷幕區(qū)域鉆孔注漿采用水泥粉煤灰漿液。漿液材料中水采用普通生活用水；粉煤灰采用火力發(fā)電廠粉煤灰(Ⅲ級(jí))；水泥采用32.5號(hào)復(fù)合硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。漿液水固比0.8∶1，固相比(水泥∶粉煤灰)1∶9，并加入水泥重量5%的速凝劑，技術(shù)人員可根據(jù)各鉆孔吃漿量，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整速凝劑用量，各材料間配比均為重量比。

b.其余區(qū)域鉆孔注漿采用純粉煤灰漿液。漿液材料中水采用普通生活用水；粉煤灰采用火力發(fā)電廠粉煤灰(Ⅲ級(jí))。漿液水固比0.8∶1～1∶1，并加入固相重量3%的速凝劑，技術(shù)人員可根據(jù)各鉆孔吃漿量，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整速凝劑用量，各材料間配比均為重量比。

c.漿液采用二次攪拌，攪拌機(jī)一次加水到位后，添加固料，添加固料過程中隨添隨攪，固料添加完畢后攪拌時(shí)間不少于5 min。注漿過程中每間隔3 min需攪拌一次，攪拌時(shí)間不少于2 min。

d.注漿順序采用間隔孔注漿，間隔距離不小于6 m。注漿壓力采用0.1 MPa～0.2 MPa。帷幕孔注漿時(shí)采用間歇式注漿，單孔注漿量達(dá)6 m3時(shí)，停注24 h，而后繼續(xù)灌注，每注6 m3停注，如此循環(huán)，直到停注標(biāo)準(zhǔn)。一般注漿孔采用一次壓力注漿，對(duì)于吃漿量較大鉆孔，當(dāng)吃漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量時(shí)，停注24 h，而后繼續(xù)灌注4 m3，停注，如此循環(huán)直到達(dá)到停注標(biāo)準(zhǔn)。

6)壓漿堵口：待注漿飽滿后，排除孔內(nèi)的積水和污物，采用濃漿將管孔封堵密實(shí)并抹平。

7)旋挖成孔灌注樁的施工工藝流程:樁位放線→鉆機(jī)就位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆進(jìn)成孔→提鉆、卸土→清孔、驗(yàn)孔→安放鋼筋籠→二次清孔→灌注混凝土→成樁、提出護(hù)筒。

4 技術(shù)指標(biāo)

1)注漿順序采用先外側(cè)后中間間隔孔注漿，間隔距離不小于6 m。注漿壓力0.1 MPa～0.2 MPa。

2)漿液攪拌時(shí)一次加水到位后，添加固料，添加固料過程中隨添隨攪，固料添加完畢后攪拌時(shí)間不少于5 min。注漿過程中每間隔3 min需攪拌一次，攪拌時(shí)間不少于2 min。

3)注漿停止標(biāo)準(zhǔn)：a.孔口管壓力升至0.3 MPa以上，穩(wěn)定15 min。b.孔口管壓力未升至0.3 MPa，但吃漿量小于70 L/min，且持續(xù)15 min。c.地表溢漿。

4)水泥粉煤灰漿液水固比0.8∶1，固相比(水泥∶粉煤灰)1∶9，并加入水泥重量5%的速凝劑。純粉煤灰漿液水固比0.8∶1～1∶1，并加入固相重量3%的速凝劑。

5)鉆孔孔位偏差不大于0.2 m。鉆孔孔徑不得小于89 mm，鉆孔垂直度允許偏差不大于1%。

5 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

經(jīng)過注漿對(duì)高深回填區(qū)進(jìn)行固化處理，在注漿加固達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行了灌注樁樁基施工，樁基施工過程中不會(huì)出現(xiàn)塌孔、串孔、縮頸等現(xiàn)象，既加快了施工進(jìn)度又保證了施工質(zhì)量、安全。由于注漿加固有效將雜填土中孔洞、縫隙填充，可以將混凝土的充盈系數(shù)由1.2～1.3控制在1.1左右，從而有效的降低了施工成本。同時(shí)利用了注漿加固的優(yōu)勢(shì)，消除了地基土在高回填區(qū)域?qū)痘呢?fù)摩阻，解決了灌注樁基在雜填土、軟弱地基施工中的各種困難，提高了基礎(chǔ)的整體承載力，保證了地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量及耐久性。

6 技術(shù)應(yīng)用的范圍、條件

適用于地質(zhì)土層含有比較復(fù)雜的軟弱土、濕陷性黃土、人工雜填土層等孔隙性大、性質(zhì)不均、壓縮變形大且無地下水的工程。適用范圍廣，可用于對(duì)既有建筑物(如房屋、公路、橋梁)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固，也可用于樁基(如大口徑鉆孔樁、挖孔樁)缺陷的后加固處理。

Processing technologies of grouting reinforcement and bored pile composite foundation base in deep backfilled region

Li Zhiming

(YangquanMunicipalEngineeringConstructionSupervisionCenter,Yangquan045000,China)

The paper briefly introduces processing technology principles and technological procedures of grouting reinforcement and bored pile composite foundation base in deep backfilled region, illustrates specific operation points from aspects of drilling point setting, grouting pipe, sealing and grouting plugging, and finally puts forward integral bearing capacity of foundation base.

deep backfilled region, grouting reinforcement, bored pile, foundation base

1009-6825(2017)11-0069-02

2017-02-10

李志明(1963- )，男，工程師，國(guó)家注冊(cè)監(jiān)理工程師

TU473

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