地基注浆加固处理

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1、地基注浆加固处理JohnHislam著杨正国译(中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都610031)摘要：化学注浆是提高冲积土稳定性和降低其渗透性最流行的方法。但是在特定的应用实践中采用该方法是否更有效或是否为一种比较经济的选择，现在还不是很清楚。然而，可使用简单公式帮助选择灌注参数，并掌握其内在关系，以及优化与注浆源的尺寸和与就地渗透性相关的灌注间距和时间。对这些参数的进一步了解，可帮助计算灌注工程的实际成本，并有利于修改正在实施的方案以取得最好的效果。近年来，冲积土中的注浆采用了TAM注浆系统。然而，

2、对相关参数的进一步理解可使注浆传动杆灌注方法更简单、便宜，此种灌注方法同样适用于其它很多情况。本文探讨的注浆方案，适用于通常采用两阶段水泥／化学灌注方案的冲积土。关键词：地基；冲积土；注浆；加固中圈分类号：U213．1文献标识码：B文章编号：1672—4011(2011)03一0089—031冲积土一化学注浆多年来，注浆理论和实践引起了人们的广泛关注，一系列简化的准则逐步形成，这些准则主要指导如何对灌注工作进行规划。这种工艺对方法要求太过苛刻，因为它必须足够灵活以适用于各类不同的土壤条件，甚至符合另行预设

3、的系列准则。然而，使该工艺合理化并达到其经济性的总体判定是可行的；还提出了各种理论模型作为合理的灌注设计基础。图1举例说明了各种灌注模型术语。注浆漉量“Q”(升缪})注浆粘度“1l”土壤孔隙度“n”魁键础纂捌H”(水高m)“k”(m／s)图1所用参数的一般定义流动距离⋯D(m)等效注浆源半径“R”(m)(mm)马格

4、3)l／[3kHR]Raffle与Greenwood(1961)提出了基于球形流动理论的表达式，即：T=[nR2／kH]x[(11／3){D3／R3—1}_

5、，显示了与球面流动理论相比灌注早期的巨大变化。但是，由于灌注以更可行的径向距离继续进行，差异将越来越小，该简化等式推导出的时间值较复杂等式略高5％。简化等式为：Q=4wkHR／vI(2)推导出的值比那些通过Rattle和Greenwood等式得出的值略低5％。鉴于上述理论均假设从某一等同面积注浆源以理想状态呈球形向四周均匀灌注，采用简化等式获得的数值之间的细微差异证明，其可以用于推导初步灌注参数。实际上，渗透性和孔隙度值均由地基条件设定一即使它们并非总是予以明确界定。流体粘度通过选用注浆系统予以设定；同时

6、，鉴于浆体为高速流体时通常以冲积注浆的形式进行灌注，该粘度被认为是恒定不变的。随着灌注的继续，要求苛刻的人员可能希望获得粘度的某些变化；但这种复杂程度并不被认为是切实合理的。灌注时间(T)，定义为将给定浆液量以渗透流的形式注入土壤的最快时间，将在后期和浆液凝结时间一起进行验算。就注浆杆直径(d)和注浆段高度(H)而言，一般假定注浆源为一个球形体，其拥有半径(R)，其表面积等于圆柱形注浆源的表面积，即：R=[dh／4]¨通常情况下，直径约为45—54哪的杆用作传动注浆杆，注浆段高度介于300～1000mm之

7、问。运用这一公式计算后，R值的范围为58—116mm。就较为简单的注浆作业而言，注浆杆下端设有一个盲点，可钻至所需的最大深度，而后可逐渐根据各注浆阶段进行提升。所产生的空隙即为注浆孔隙。尽管对总体灌注效果影响甚微，仍需在提升注浆杆的过程中保持一定的正压灌注量以免地基塌陷。可采用整个注浆段长度范围内布满孔洞的注浆秆以达到压力更大的注浆源。虽然这种方法可以保证注浆段固定，部分堵塞可能会导致对作业过程中灌注参数产生误解，涂抹效应可能是其原因之一。为了消除这种现象，最好采用一种带孔眼的或滤网式的注浆段，可以将一段

8、注浆杆包起来。将整个注浆杆打入预定深度，同时对注浆段采取保护措施，到达预定深度后，将整段注浆段的包覆物拆去。注浆过程中，随着注浆段向下延伸，包覆物逐渐从注浆杆上退去。对注浆段进行保护，以免其被不断注出的浆液所涂抹，比其略微稍大的套管能将土壤和注浆段表面隔离。上述方法均为简单传动杆系统的变化形式，适用于大多数的浅层灌注情形并为其提供最经济的解决方案。由于现浇注浆管能在任意特定土层进行多次灌注，因此对多次灌注而言，TAM注浆工法非