注漿地基建造質量控制與常見疑問的預防

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隨著中國加入WTO后，逐步對我國重點行業對外開放，大量國外企業涌入中國搶占市場，為了迎接來自世界的挑戰，加強競爭力提高技術含量，各大型國有企業紛紛對原有設備進行技術改造。在進行此類改造項目的土建基礎施工時，往往存在以下困難：1、施工場地狹小，大型機具無法進場施工；2、相關地質資料無法正確采集，土層分布不均，無法確定該施工區域地基承載力。注漿地基作為一種簡單易行的施工工藝能很好的克服上面的困難，并且能有效的保證該地基承載力滿足上部荷載要求。筆者查閱了相關文獻資料并結合自己在注漿地基質量控制工作中的經驗與教訓寫成此文，希望對各位的實際工作有所幫助。

本文共分三部分，首先會對注漿地基做一個簡單的介紹；第二部分會對注漿地基施工中質量控制要點提出自己的體會；最后列舉出了在實踐中經常出現的質量問題的防治辦法供讀者在實際工作中參考。

1、注漿地基的施工工藝

注漿地基是一種用氣壓、液壓或電化學原理把某些能固化的漿液通過壓漿泵、灌漿管均勻的注入各種介質的裂縫或孔隙中，以填充、滲進和擠密等方式，驅走裂縫、孔隙中的水分和氣體，并填充其位置，硬化后將巖圖膠結成一個整體，形成一個強度大、壓縮性低、抗滲性高和穩定性良好的新的巖土體，從而改善地基的物理化學性質的施工工藝，該工藝在地基處理中應用領域十分廣泛，主要用于截水、堵漏、加固地基、防止及糾正建筑物變形。本文主要討論注漿地基在地基加固的運用，輔以介紹其他運用。

注漿地基按注漿材料的不同可分為：水泥注漿地基和硅化注漿地基。水泥注漿地基的注漿漿液采用水泥漿；而硅化注漿地基采用的注漿液是硅酸鈉（水玻璃）為主劑的混合漿液（或水玻璃水泥漿），特點和適用范圍如表1所示：

注漿地基的特點和適用范圍表1

注漿材料特點適用范圍

水泥漿能與巖土體結合形成強度高、滲透性小的結石體；取材容易，配方簡單，操作易于掌握；無環境污染，價格便宜適用于軟粘土、粉土、新近沉積粘性土、砂土提高強度的加固和滲透系數較大的土層的止水加固以及已建工程局部松軟地基的加固

水玻璃

混合漿液設備工藝簡單，使用機動靈活，技術易于掌握，加固效果好，可提高地基強度，消除土的濕陷性，降低壓縮比各類土質的局部加固新建或已建的建（構）筑物基礎、穩定邊坡以及防爆帷幕等。但水玻璃混合漿液不宜用于瀝青、油脂和石油化合物所浸透和地下水pH值大于9.0的土質

因硅化注漿地基應用范圍更為廣泛，本文所討論的多以硅化注漿地基為主。

地基注漿施工工藝主要包括：

1）成孔：可使用鉆頭或打、壓的方法成孔；

2）洗孔與壓水試驗；

為提高灌漿的質量，灌漿前須先將成孔時殘留的在孔底或孔壁的巖粉或淤泥沖出孔外，再進行壓水試驗。

壓水試驗的關鍵是如何控制試驗中的穩定流量、壓力、壓水時間和成果判斷，壓水試驗為保證試驗成果質量，減少試驗誤差，大多選取三個壓力點。

穩定流量指流量呈穩定狀態下的（壓力保持在設計或要求值情況下，壓入水量保持常量狀態）流量。

壓水試驗的壓力，是設計要求作用在試驗段上的實際壓力（包括表壓和水柱壓）。

壓水時間是指穩定流量狀態下的壓水

時間，采用三個壓力點壓水時，壓水

時間一般在30～60min之間。

試驗成果判斷：壓水試驗通常

用雙對數坐標上的壓力流量曲

線判斷（如圖1），如果P-μ關

系點成一直線且26o34＇＜θ＜45o，

則可認定試驗滿足結果滿足要求。

3）灌漿：采用壓漿機將拌制好的降液以設

計壓力壓入成孔內。

2、注漿地基施工中質量控制要點

2.1施工準備階段

2.1.1首先，作業人員要熟悉和掌握國家驗收規范《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002），如果該地方、該行業也有相關內容的規范和標準也應熟悉掌握。閱讀圖紙及其它相關技術文件，以了解該施工區域的地質概況（地質分層情況，每一層的厚度以及哪一層為持力層），了解總鉆孔孔數及其分布情況，鉆孔深度，注漿漿液配合比、注漿壓力等技術參數以及檢測要求等；

2.1.2要重視對設計圖紙的審查和施工方案的編制；

設計人員有時對現場實際情況了解不夠，難免會有遺漏之處，所以作業人員要認真熟悉圖紙并參加設計交底及圖紙會審，對設計中可能出現的不合理和錯誤及時向設計人員指出，同時提出設計方面的的疑問。

對于施工方案的編制，應保證施工工藝的可操作性；如果設計孔數較多，應將整個鉆孔區域分區，編上編號，并在方案上附上編好號的孔位平面圖。

2.1.3在正式注漿前，必須進行灌漿試驗，確定各項技術參數。如發現設計要求樁孔深度、注漿漿液配合比、注漿壓力不能滿足現場實際情況或現場地質狀況與地質勘察報告不符，應及時書面報業主及設計單位。

2.2施工階段

2.2.1所有進場材料、機具必須通過檢查驗收：

檢查注漿材料的質量證明文件，必要時現場見證取樣抽檢；

檢查附加劑（如速凝劑、緩凝劑、流動劑、加氣劑、防析水劑等）的質量化驗單；

檢查骨料（砂石）的級配、含黏粒量是否符合要求；

檢查注漿液的性質、參數是否符合設計要求，必要時對漿液的滲透性、黏度、凝膠時間、漿液凝固后加固體的物理力學性狀進行測試；

鉆孔前場地是否平整，檢查鉆機及注漿機情況，需特別注意檢查鉆機最大深鉆深度是否能滿足本工程要求以及注漿機壓力計是否能夠正常使用；

檢查漿液的水灰比，一般用比重計測量相對密度，以此換算出水灰比。

2.2.2施工過程中質量控制

現場鉆孔情況應安排專人如實的記錄在鉆孔記錄表上；

硅化加固的土層以上應保留1m厚的不加固土層，以防將液上冒，必要時須夯填素土或打灰土層；

灌注漿液的壓力一般在0.2～0.4Mpa（始）和0.8～1.0Mpa（終）范圍內；

土的加固程序，一般自上而下進行，如土的滲透系數隨深度而增大時，則應自下而上進行。如相鄰涂層的土質不同時，滲透系數較大的土層應先進行加固；

應經常抽查漿液的配比及主要性能指標、注漿順序、注漿孔位、孔徑、孔深以及注漿過程的壓力值是否滿足要求，并將自己的檢查結果與現在記錄人員的記錄相核對。（可通過量測注漿管的長度的方法來檢查注漿孔的孔深）；

及時在編好號的孔位平面圖上對已注漿孔進行標記并注明鉆孔日期，避免漏孔情況出現；

如出現地面或附近建筑物變形的情況，應立即停止注漿，分析原因，調整注漿參數。

2.2.3注漿地基的驗收

注漿材料在地層中隱藏的擴散，直接定量判斷注漿效果，在技術上是很困難的。需要對施工過程中的鉆孔記錄以及自己的檢查記錄進行分析，判斷注漿效果和質量，一般來說施工中注漿孔數、注漿量、注漿壓力符合設計要求，一般可以認為注漿效果是好的。注漿效果檢測的選點數一般為總量的2％～5％，且不應少于5個；選點一般選取地層破碎處、斷層、巖溶發育處、鉆孔傾斜大、注漿量不正常處、注漿過程中出現過問題以及對注漿質量有懷疑的部位。如果選點不合格率大于或等于20％時應進行二次注漿。針對不同應用的注漿地基，檢測方法各不相同：

用于地基加固的注漿地基檢測方法

（1）開挖檢查加固體的情況；（2）取樣孔做抗壓、抗剪強度試驗；（3）觸探、標貫試驗。與加固前的地層進行比較，求的加固后地基承載等數據；（4）荷載試驗；（5）沉降觀測。

水泥加固體的注漿質量檢查應在結束注漿28d后進行；硅化地基驗收，對砂土和黃土應在施工完畢后15d進行，黏性土應在60d后進行；其他凝膠、固結時間段的注漿材料，據實際情況確定，一般不少于7d。

用于截水的注漿地基檢測方法

（1）現場鉆孔作注水試驗，對注漿前后單位吸水率進行比較，一般要求單位吸水率小于0.01～0.05L(min•m2)；（2）利用取樣進行室內滲透試驗；（3）對井巷截水、堵水注漿處理工程，可由井巷突水量大小來檢查注漿效果；（4）對用劈裂注漿防止水壩壩體滲漏的工程，可從壩坡不再有滲水和濕潤現象，由壩體引起的壩后滲水基本斷流或顯著減少，來檢查注漿效果。

效果檢查的時間：水泥漿應在該部位注漿結束14d后進行。黏土――水泥漿應在該部位注漿結束后28d后進行。其他凝膠時間短的漿液可根據具體實際情況適當縮短。采用劈裂注漿進行帷幕阻水或水壩防漏加固的效果檢查、施工驗收應在注漿結束后1年后進行。

用于覆蓋型巖溶地區防止地面塌陷的注漿效果檢查方法

（1）鉆孔取樣，檢查溶洞、裂隙、土洞的水泥充填的水泥結石情況；（2）現場注水試驗。一般要求注漿段單位吸水率不大于0.05L/（min•m2）；（3）物探儀器測試檢查溶洞充填結石情況。

注漿地基的質量檢驗標準如表2所示

注漿地基質量檢驗標準表2

項目序號檢查項目允許偏差

或允許值檢查方法

單位數值

主控項目1原材料檢驗水泥設計要求查產品合格證書或抽樣送檢

注漿用砂：

粒徑

細度模數

含泥量及有機物含量

mm

％

＜2.5

＜2.0

＜3試驗室試驗

注漿用粘土：

塑性指數

粘料含量

含砂量

有機物含量

％

％

％

＞14

＞25

＞5

＞3試驗室試驗

粉煤灰：

細度

燒失量不粗于同時使用的水泥試驗室試驗

％＜3

水玻璃：模數2.5～3.3抽樣送檢

其他化學漿液設計要求查出廠質保書或抽樣送檢

2注漿體強度設計要求取樣檢驗

3地基承載力設計要求按規定方法

一般項目1各種注漿材料稱量誤差％＜3抽查

2注漿孔位mm±20用鋼尺量

3注漿孔深mm±100量測注漿管長度

4注漿壓力（與設計參數比）％±10檢查壓力表讀數

3、常見質量問題的防治

3.1注漿孔傾斜出現這種情況的主要是由于場地不平，造成鉆機機臺不平或施鉆操作不當造成的；該質量問題以防為主，只要在上場前做好場地平整工作，并在施鉆時適當加長開孔管即可。

3.2可灌性差選擇漿液及漿液配合比不當以及選擇注漿壓力不當，漿液擴散半徑小都會使漿液可灌性差。由于地質分布不均，致使設計人員在確定注漿漿液類型及注漿參數時，不能滿足現場實際要求，可在正式注漿前增大試注漿孔數，使之能正確反映整個施工區域的情況，并調整注漿壓力、配比等相關參數。如在正式注漿工程中發現局部區域存在可灌性差的現象，可采用局部增加注漿孔進行補救。

3.3冒漿巖層破碎、裂隙增大；止漿不好或在用套管嵌入止漿時，套管嵌入不好；注漿壓力過大都可能是引起冒漿的原因。調整注漿壓力，限制進漿量，間歇注漿以及重新嵌套管（或加止漿塞）可對該質量問題加以防治，必要時在止漿處下套管，用水泥砂漿封住，重新掃孔注漿。

3.4串漿出現漿液從其他孔中流出的情況，一般是由于兩孔間的連通性好，可采用加大孔間的間距，適當延長相鄰孔施工時間的間隔，用止漿塞塞于被串孔串漿部位上方2～3m處，相鄰串漿孔同時注漿這幾種方法進行處理。

3.5漿液過量流失到非注漿部位如出現某孔注漿量異常大于正常情況，極可能因為巖石破碎，裂隙發育；巖溶地區注漿；注漿壓力過大；漿液過稀；泵量過大使漿液流失到非注漿部位。巡視周邊區域確認后，可采用（1）低壓或自流注漿；（2）改用較濃漿液；（3）加速凝劑；（4）加粗骨料；（5）間歇注漿；（6）控制注漿施工程序，在注漿范圍的邊緣和底部用水泥－水玻璃漿液，調整配合比，使其在十幾分鐘內凝固以封閉外圍及地層；（7）用泵量較小的泵。

參考文獻

［1］建筑地基基礎工程施工質量驗收規范（GB50202-2002）

［2］林宗元主編.巖土工程治理手冊.沈陽：遼寧科學技術出版社

［3］毛洪淵、于文著編著.地基與基礎施工.北京：中國鐵道出版社

［4］林洪元主編.巖土工程監理手冊.沈陽：遼寧科學技術出版社

［5］劉建航、侯學淵主編.基坑工程手冊.北京：中國建筑工業出版社