压密注浆技术

2024年2月9日发(作者：令加瓦)

压密注浆在结构施工完毕情况下地基加固中的应用

一、压密注浆原理

压密注浆是利用较高的压力对土体灌入浓度较大的水泥浆或化学浆液，注浆开始时浆液总是先充填较大的空隙，然后在较大的压力下渗入土体孔隙。随着土层孔隙水压力升高而挤压土体，直至出现剪切裂缝，产生劈裂，浆液随之充填裂缝，形成浆脉，使得土体内形成新的网状骨架结构。浆脉在形成过程中由于占据了土体中一部分空间，加上土层内孔隙被浆液所渗透，从而将土体挤密，构成了新的浆脉复合地基，改善了土体的强度和防渗性能，同时也改变了土体物理力学性质，提高了软土地基的承载力。

在注浆管端部附近形成的浆泡，当浆泡的直径较小时，灌浆压力基本沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动。

压密注浆常用于中砂地基及粘土地基中，黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用。如遇排水困难可能在土体中引起高孔隙水压力时，这就必须采取很低的注浆速率。压密注浆可用于非饱和的土体，调整不均匀沉降以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土体进行加固。

图1 压密注浆原理图

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二、压密注浆施工流程及施工工艺

2.1 施工流程

图2 压密注浆施工流程

2.2 施工工艺

压密注浆采用注浆管人工造孔施工，造孔结束直接注浆，减少了对土体的扰动，注浆管和土体密实接触，确保能在固定的土层注浆，注浆段高可调，使浆液扩散均匀。本次注浆深度依据地勘报告注浆至回填土底部,实际以地勘报告为准，注浆深度从2.35-4.55m不等。

注浆孔纵横向距离为@1500*1500mm,采用梅花型布置，且遇承台、地梁、墙根部位按@1000*1000加密。注浆材料为水泥净浆，水泥采用普通硅酸盐32.5级水泥，水灰重量比为1:1~1.5。每米注浆量根据《地基处理手册》公式

Qkvn1000

来进行计算确认。

压密注浆必须遵循一定的顺序，一般是先外侧再内侧，或是从一个方向向另一个方向进行。且注浆应隔孔注浆，这样更有利于土体整体的挤密，使土体内部压应力更均匀。

现场应根据注浆压力和注浆速度及时调整注浆量，在没有压力或较小压力情况下，可适当

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增加注浆量；压力过高或发生冒浆时，应当立刻停止注浆，待查明原因后方可继续注浆；如注浆遇到地下暗浜等情况，可能出现连续注浆1小时仍注不满，此时暂停注浆，等待2-3小时水泥初步硬化后，在此孔附近重新开孔，重新注浆，直至冒浆。

三、主要施工工具及场地

压密注浆主要施工器械及场地由以下部分组成：泥浆搅拌池、拌浆桶、注浆管、提管机、液压注浆泵及其他辅助设备。

图3 注浆管 图4 液压提管机

图5 水泥拌浆桶

图6液压注浆泵

四、施工过程及质量控制

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4.1 准备

由于前期拆除的大量脚手架、模板以及机电材料占据场地，现场场地紧张，只能做简单泥浆池，泥浆池尺寸为2m*2m*1.5m。现场采用挖掘机进行挖掘，并用人工修坡，拌浆桶及液压注浆泵等设备环绕泥浆搅拌池布置。按每天水泥用量50t储备水泥，泥浆池周围配10m*10m水泥堆场。

4.2 施工

4.2.1布置注浆点、计算注浆量

根据现场实际情况布置注浆点，注浆点呈梅花状布置，间距1.5m。参考地勘报告按照原土标高对现场划分不同区域，根据不同区域的土层深度控制区域内注浆深度，原则上注浆必须进入持力层20cm。根据建筑物施工情况将点分为普通点以及遇承台点两种情况，普通点注浆到设计标高（根据场地起伏约2-5米），遇承台点注浆到承台顶（1.4m）。

图7 分区域在图纸上标注注浆点

每米注浆量计算：

根据《地基处理手册》浆液用量Qkvn1000

v为土的体积，加固深度平均3m，单位体积为3.0。

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e，e为孔隙比，根据地质勘察报告及规范e取1.25

1ee 则n0.556

1en为土的孔随波逐流率nk为经验系数，杂填土和粘土k=0.3-0.5实取0.5

Qkvn10000.5×3×0.556×1000834(L)

因现场成梅花形布置，孔间距1.5米，故每孔作用面积为0.325m。则每孔每米注浆量

Q4.2.2 现场施工

施工初始由班组长放线、布置注浆点，并由项目专职质检员核查注浆点排布方式及间距。直接利用注浆管造孔，注浆管由平板振动机振动下沉。每节注浆管1.2米，按照图纸给定高度沉管。沉管完成后连接送浆管，每0.5m为一个注浆段，每段注浆量40-50L，每孔注浆量约300L，注浆压力控制在0.3MPa，流量7～10L/min。注浆时应根据压力和注浆速度及时调整注浆量，在没有压力或压力较小的情况下，可适当增加注浆量；压力过高或发生冒浆时，应当立刻停止注浆，待查明原因后方可继续注浆，实际因部位不同注浆量不同。周围开始冒浆时，停止注浆，此时由工人拔管0.5米再注浆，如此循环往复直到此孔注浆结束。

28340.32590.35L

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图8 已建厂房内部破碎地坪、下管注浆管

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图9 注浆结束浆孔冒浆效果

五、压密注浆在基础处理中的优缺点分析

5.1 优点

压密注浆机械设备较小，场地需求小，在已建工程、室内作业受场地限制的条件下具有较大优势。并且由于施工简便，压密注浆可以迅速进行，适用于抢工期工程。

压密注浆不仅可以加固房心回填土，对于新建建筑物，当基础承载力不足时，可通过压密注浆提高地基承载力；并且对于建筑物不均匀沉降也可通过压密注浆改善薄弱土层，抬升建筑物，从而减少建筑物的不均匀沉降。

压密注浆适用范围广，而且它的应用规模还在扩大，只要涉及地基处理类的各个领域都可以应用压密注浆。具体的说压密注浆适用于砂土、粉土、粘性土、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、以及风化岩等地基。无论在民用建筑、公共建筑、矿山隧道、市政公路等各个方面都有应用。

5.2 缺点

注浆技术虽然已具有丰富的工程实践经验，但理论发展从整体来看还远远落后于实践，所以仅凭经验进行设计与施工，很容易导致工程失败。目前压密注浆法还没有确定的计算公式来

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确定应用压密注浆即可达到某个固定承载力值的要求。一般当承载力要求较高时，则采用较高的注浆压力，但注浆压力太高时，极易发生爆管事故，且注入量也极小；并经检查，注过浆的土层，浆液呈不规则结块形状，这样在对地基土承载力均匀性要求较高的地坪、某些设备基础等方面是否适用，还有待进一步研究。

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