注浆

注浆地基 7-1-6-1 水泥注浆地基

水泥注浆地基是将水泥浆，通过压浆泵、灌浆管均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走岩石裂隙中或土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，硬化后将岩土胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性

良好的新的岩土体，从而使地基得到加固，可防止或减少渗透和不均匀的沉降， 在建筑工程中应用较为广泛。

1.特点及适用范围

水泥注浆法的特点是：能与岩土体结合形成强度高、渗透性小的结石体；取材容易，配方简单，操作易于掌握；无环境污染，价格便宜等。水泥注浆适用于软粘土、粉土、新近沉积粘性土、砂土提高强度的加固和渗透系数大于10-2cm/s的土层的止水加固以及已建工程局部松软地基的加固。 2．机具设备

灌浆设备主要是压浆泵，其选用原则是：能满足灌浆压力的要求，一般为灌浆实际压力的1.2~1.5倍；应能满足岩土吸浆量的要求；压力稳定，能保证安全可靠地运转；机身轻便，结构简单，易于组装、拆卸、搬运。水泥压浆泵多用泥浆泵或砂浆泵代替。国产泥浆泵、砂浆泵类型较多，常用于灌浆的有BW-250/50 型、TBW-200/40型、TBW-250/40型、NSB-100/30型泥浆泵以及100/15（C-232 ）型砂浆泵等。配套机具有搅拌机、灌浆管、阀门、压力表等，此外还有钻孔机等机具设备。

3．材料要求及配合比

（1）水泥用强度等级32.5或42.5普通硅酸盐水泥；在特殊条件下亦可使用矿渣水泥、火山灰质水泥或抗硫酸盐水泥，要求新鲜无结块。

（2）水用一般饮用淡水，但不应采用含硫酸盐大于0.1%、氯化钠大于0.5%以及含过量糖、悬浮物质、碱类的水。灌浆一般用净水泥浆，水灰比变化范围为

0.6~2.0，常用水灰比从8:1到1：1；要求快凝时，可采用快硬水泥或在水中掺入水泥用量1%~2%的氯化钙；

如要求缓凝时，可掺加水泥用量0.1%~0.5%的木质素磺酸钙；亦可掺加其他外加剂以调节水泥浆性能。在裂隙或孔隙较大、可灌性好的地层，可在浆液中掺入适量细砂，或粉煤灰比例为1：0.5~1：3，以节约水泥，更好的充填，并可减少收缩。对不以提高固结强度为主的松散土层，亦可在水泥浆中掺加细粉质粘土配成水泥粘土浆，灰泥比为1：3~8（水泥：土，体积比），可以提高浆液的稳定性，防止沉淀和析水，使填充更加密实。 4．施工工艺方法要点

（1）水泥注浆的工艺流程为：钻孔→下注浆管、套管→填砂→拔套管→封 口→边注浆边拔注浆管→封孔。

（2）地基注浆加固前，应通过试验确定灌浆段长度、灌浆孔距、灌浆压力 等有关技术参数；灌浆段长度根据土的裂隙、松散情况、渗透性以及灌浆设备能

力等条件选定。在一般地质条件下，段长多控制在 5~6m；在土质严重松散、裂隙发育、渗透性强的情况下，宜为2~4m；灌浆孔距一般不宜大于2.0m，单孔加固的直径范围可按1~2m考虑；孔深视土层加固深度而定；灌浆压力是指灌浆段所受的全压力，即孔口处压力表上指示的压力，所用压力大小视钻孔深度、 土的渗透性以及水泥浆的稠度等而定，一般为0.3~0.6MPa。

（3）灌浆施工方法是先在加固地基中按规定位置用钻机或手钻钻孔到要求 的深度，孔径一般为55~100mm，并探测地质情况，然后在孔内插入直径38~50mm 的注浆射管，管底部1.0~1.5m管壁上钻有注浆孔，在射管之外设有套管，在射 管与套管之间用砂填塞。地基表面空隙用1：3水泥砂浆或粘土、麻丝填塞，而 后拔出套管，用压浆泵浆水泥浆压入射管而透入土层孔隙中，水泥浆应连续一次 压入，不得中断。灌浆先从稀浆开始，逐渐加浓。灌浆次序一般把射管一次沉入整个深度后，自下而上分段连续进行，分段拔管直至孔口为止。灌浆宜间隙进行，第1组孔灌浆结束后，再灌第2组、第3组。

（4）灌浆完后，拔出灌浆管，留孔用1：2水泥砂浆或细砂砾石填塞密实； 亦可用原浆压浆堵口。

（5）注浆充填率应根据加固土要求达到的强度指标、加固深度、注浆流量、土体的孔隙率和渗透系数等因素确定。饱和软粘土的一次注浆充填率不宜大于 0.15~0.17。

（6）注浆加固土的强度具有较大的离散性，加固土的质量检验宜采用静力 触探法，检测点数应满足有关规范要求。检测结果的分析方法可采用面积积分平 均法。

5．质量控制

（1）施工前应检查有关技术文件（注浆点位置、浆液配比、注浆施工技术 参数，检测要求等），对有关浆液组成材料的性能及注浆设备也应进行检查。 （2）施工中应经常抽查浆液的配比及主要性能指标、注浆的顺序、注浆过 程中的压力控制等。

（3）施工结束后应检查注浆体强度、承载力等。检查孔数为总量的2%~5%，不合格率大于或等于20%时应进2次注浆。检验应在15d（对砂土、黄土）或60d（对粘性土）进行。

（4）水泥注浆地基的质量检验标准如表7-25所示。 水泥（硅化）注浆地基质量检验标准

表7-25 项 序 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法 单位 数值 主控 项目 1 原材料检验

水泥 设计要求查产品合格证书或抽样送检注浆用砂：粒径 细度模数 含泥 量及有

机物含量 mm % ＜2.5 ＜2.0 ＜3 试验室试验 粉煤灰：细度 烧失量

不粗于同时使用的水泥

试验室试验

% ＜ 3

水玻璃：模数

2.5~3.3 抽样送检

其他化学浆液

设计要求

查出厂质保书或抽样送检 2

注浆体强度

设计要求

取样检验 3

地基承载力

设计要求

按规定的方法 一般 项目 1

各种注浆材料称量误差 % ＜ 3 抽查 2

注浆孔位 mm ± 20

用钢尺量

3

注浆孔深 mm ± 100

量测注浆管长度 4

注浆压力（与设计参数比） % ± 10

检查压力表读数

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硅化注浆地基

硅化注浆地基系利用硅酸钠（水玻璃）为主剂的混合溶液（或水玻璃水泥浆），通过注浆管均匀地注入地层，浆液赶走土粒间或岩土裂隙中的水分和空气，并将 岩土胶结成一整体，形成强度较大、防水性能好的结石体，从而使地基得到加强，本法亦称硅化注浆法或硅化法。 1．硅化法分类及加固机理

硅化法根据浆液注入的方式分为压力硅化、电动硅化和加气硅化三类。压力硅化根据溶液的不同，又可分为压力双液硅化、压力单液硅化和压力混合液硅化三种。

（1）压力双液硅化法

系将水玻璃与氯化钙溶液用泵或压缩空气通过注液管轮流压入土中，溶液接触反应后生成硅胶，将土的颗粒胶结在一起，使具有强度和不透水性。氯化钙溶 液的作用主要是加速硅胶的形成，其反应式为：

Na2O2nSiO2＋CaCl2＋mH2O→nSiO22（m-1）H2O＋Ca（OH）2＋2NaCl （2）压力单液硅化法

系将水玻璃单独压入含有盐类（如黄土）的土中，同样使水玻璃与土中钙盐 起反应生成硅胶，将土粒胶结，其反应式为： Na2O2nSiO2＋ CaSO 4 ＋ mH 2 O → nSiO 2 （ m-1