基坑回填土注浆加固处理技术

基坑回填土注浆加固处理技术

[摘要] 采用注浆法加固回填土可以有效地提高回填土的强度，从而阻止回填土的继续下沉，克服基坑回填土质量不高，从而引起地表水或地下管线渗水导致的回填土的沉陷。本文以北京某小区住宅楼回填土加固工程为例，介绍了注浆工艺和施工方法。

[关键词] 基坑回填；注浆；加固

1、工程概况

北京某小区住宅楼基坑开挖深度为13 m，采用级配砂石进行回填。但在拟建小区运动场的个别区域由于回填土质量不高，再加上工程完工后雨水较多，导致地表沉陷，从而又引起横穿该区域的上水管线开裂漏水。因此，在小区运动场修建之前须对沉陷区域进行加固处理。

2、注浆技术概述

注浆技术是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把具有流动性、填充性、胶凝性的一种或几种浆液材料，按一定的配比注入地基土中，浆液以充填、渗透和挤密等方式挤走土粒间的水分和空气，使浆液与原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，从而提高原来土体的物理力学性能及水理性能。

注浆法加固和改良土体主要是通过化学胶结、惰性填充、离子交换三种作用。注浆加固地基的注浆类型按加固机理可分为充填注浆、渗透注浆、挤密注浆和劈裂注浆四种类型。根据不同的地层类型选用不同的注浆类型，通常要达到一个较好的注浆加固效果需要采取两种或两种以上的注浆方法。

注浆加固地基采用的浆体材料通常分为粒状浆材和化学浆材。粒状浆材主要包括水泥浆、粘土水泥浆及水泥砂浆等；化学浆材常用的是水玻璃、水玻璃水泥浆、氢氧化钠等。浆体材料的选择应根据加固目的、施工环境、施工方法等因素综合确定。

注浆施工工艺流程通常有如下步骤：

①定桩位②成孔③埋设注浆管④封孔口⑤注浆

图1 注浆孔平面布置图2 注浆孔剖面

⑥场地平整。

3、工程实例

根据本工程的实际情况，对回填级配砂石进行加固处理的目的主要是提高级配砂石的承载力和变形模量。因此，通过对比分析比较常用的地基加固方法，对发生沉陷的20.0 m ×2.0 m 条带区域选用注浆加固技术进行处理。注浆技术具有设备简单、施工方便、效果显著、成本低廉等优点。

3.1 注浆加固设计

浆体材料采用水泥浆,水泥采用P.032.5普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比控制在1.0左右。钻孔位于条带区域的中间位置，共设置一排；钻孔深度在13.0 m 左右，钻孔间距控制在1.0m 左右，注浆压力控制在0.5～1.0 MPa ，注浆速度控制在20 L/min 以内，单孔最大水泥注入量3000 kg 。注浆孔布置如图1、图2（图中尺寸标注单位：mm ）所示。

3.2 注浆加固施工

根据本工程现场的场地情况以及回填级配砂石的密实程度，采用SH30

型钻机进行注浆孔成孔，由于回填级配砂石比较松散，因此钻进时采用套管跟进的方法。

由于本工程注浆孔深度比较深，因此为保证注浆管能够顺利放至设计孔底，注浆管采用Φ50的金属注浆管；注浆管的管体上钻有Φ8的梅花状出浆孔，出浆孔的纵向间距在1.Om左右；注浆管之间的连接采用螺纹连接。

注浆设备采用高压注浆泵，注浆泵与注浆管之间采用带双层钢丝网的橡胶管连接。

钻孔的孔口采用略带膨胀性的混凝土进行封孔，封孔深度不少于1.Om，封孔后24h便可进行注浆。

由于注浆加固区域的两个长边分别是人防边墙和基坑开挖时混凝土护坡，因此在注浆时先对端头的两个孔进行注浆，注浆时压力控制在0.5MPa 左右，注浆速度控制在 10L/min, 根据注浆压力和注浆速度适时进行水灰比配比的调整。

为保证注浆的质量，在首先对端头两钻孔进行注浆后，中间的钻孔采用跳孔注浆的方法迸行注浆。

由于本工程加固处理深度比较深，都在13m左右，因此为保证整个深度范围内的回填级配砂石都能够达到良好的处理效果，在对每个钻孔进行注浆时均采用分段注浆的方法。即把每个注浆孔分两次进行注浆，首先对上面7.0 m厚的回填级配砂石进行注浆处理，等上部回填级配砂石全部处理完成后24 h 再对下部6.0m厚的回填级配砂石进行注浆处理。

3.3 管线区域注浆加固施工

本工程注浆加固区域中间部位恰好有一条小区上水管线穿过，该管线正是由于回填级配砂石下沉导致了管线开裂漏水。因此，为保证注浆加固处理后不再出现类似问题，管线处回填级配砂石注浆处理必须达到良好的效果；同时，为防止注浆施工过程中压力过大导致管线上抬而引起开裂漏水，在注浆过程中严格控制注浆压力。

在注浆施工过程中，为防止发生意外，对上水管线的沉降情况进行施工过程监测。

3.4 注浆施工过程评价

注浆施工质量的好坏直接关系到回填级配砂石加固的效果，注浆质量的

评价可分为过程评价和工后评价。过程评价主要是指施工过程中对注浆主要设计参数进行控制，然后根据施工过程中实际达到的参数指标对注浆效果进行分析评价。

过程评价的主要设计注浆参数有：水泥注入量、注浆压力、注浆速度等。本工程根据不同的情况制定了不同的过程控制标准。

1）对于端头两钻孔主要是以注浆压力、注浆速度两个指标来控制，控制最大注浆压力在0.5MPa，控制注浆速度在10 L/min左右，在满足控制指标的情况下尽可能的加大水泥注入量；

2）对于上水管线区域钻孔主要是以注浆压力来控制，控制最大注浆压力在 1.0MPa。由于注浆压力过大将会导致管线上抬而引起管线接头开裂漏水，因此需严格控制注浆压力；

3）于上述钻孔之外的其它钻孔主要是以水泥注入量来控制，单孔控制水泥注入量在3000kg；

4）在注浆施工过程中除采取上述过程控制措施外，如果遇到地面冒浆现象时，应立即停止注浆，增大或减小水泥浆的浓度来达到上述过程控制标准。

3.5 注浆施工工后评价

注浆施工质量的好坏最终可以通过检测来进行评价。目前，注浆质量的检测主要采用变形监测、钻探，物探等方法，必要时可以通过载荷试验来测定。但目前对注浆施工质量的评价还没有一个很好的评价标准。

本工程由于加固深度比较深，并且采取了严格的过程控制，因此基坑回填土注浆加固施工完成后并没有采取特殊的检测手段进行质量检测评价。但是，该工程完工已两年多，目前小区运动场场地平整，基坑回填土加固区域没有再发生沉陷现象。

4、结束语

目前，注浆技术在地基加固处理方面已得到广泛应用。但是，注浆理论和注浆加固质量的检测评价手段至今仍不成熟，注浆施工过程控制很大程度上仍需靠工程技术人员的经验。因此，注浆技术还需进行进一步的深入研究。