压密注浆在城区护岸加固工程中的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年４月第４期　城市道桥与防洪　管理施工　１３１　压密注浆在城区护岸加固工程中的应用　顾建邦　（南通和信工程勘测设计院，江苏南通２２６００１）　摘要：该文介绍了压密注浆技术在城区护岸加固工程中的应用。根据主城区河道整治工程实际情况，采用压密注浆法处　理部分旧的护岸工程，减少了社会、环境影响，节约了工程造价。　关键词：河道整治；护岸加固；压密注浆法　中图分类号：Ｕ４４３．８　文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－７７１６（２００７）Ｏ４－０１３１—０３　０前言　近年来，为了改善城市居民的居住环境，提升　城市品位，各城市都在大力推进主城区河道整治。　在整治过程中会遇到很多历史遗留下来的护岸工　程，这部分护岸工程有的距离陆上建筑物很近，原　设计和施工的标准偏低，有的直接建在软土地基　上甚至回填土上，墙后回填土欠密实，墙身缺少必　要的排水系统等。若保留则可能在河道整治施工　期出现墙体位移、倾斜甚至倾覆破坏；若拆除重　全线清淤疏浚，并将任港河由原来的调蓄河道变　为一条换水通道。为了提高换水效率，换水期间河　道水位陡涨陡落，由于宏庆苑７＃楼前原有挡土　墙标准较低，埋深较浅，墙身无排水孔等诸多因素　影响引起墙后水位变化滞后，挡土墙墙前墙后水　位差大于原设计，底板反力加大，基底渗径不足最　后导致挡土墙出现较大变位，到２００５年底挡土墙　最大垂直沉降约８　ｅｍ，最大水平位移约５　ｃｍ，墙　身最大倾斜变位约１．５。，墙后搭建的房屋严重开　裂、地坪塌陷，地下管道断裂，严重影响宏庆苑７＃　楼居民的正常生活。　挡土墙发生变位后，对工程位置进行了地质　补充勘察，采用静探与轻便触探等测试手段，查清　了场地地基岩土的工程地质特性，为挡土墙加固　处理提供了准确的地质资料。　本工程加固必须根据施工场地的特点选择确　定安全可靠、施工简便、工期短、占用场地和扰民　小的方案，经多种方案比选，最终确定采用无震　动、无噪音，可在建筑物密集的大中城市内使用的　压密注浆方案进行加固。　建，需要花费很大代价，有的甚至不具备开挖面。　因此如何加固处理好这部分旧的护岸工程显得相　当重要。　压密注浆法是一种通过钻孔注浆管或直接打　入注浆管，把高浓度的惰性浆液注入地基土层中，　在形成均匀凝固胶结体的同时，压密周围土体的　方法。压密注浆由充填灌浆和劈裂灌浆发展而来，　压密注浆所涉及的浆液种类很多，有水泥类、粘土　类、水玻璃类高分子有机浆液（如环氧树脂类、木　质素类、聚氨脂类尿醛树脂类等）。水灰比较小，不　易流动，在一定压力的作用下注入地层中，并沿着　固有的孔洞、缝隙及软弱层面扩散，在砂土、砂壤　土中形成互层，在淤泥质土中形成浆泡，浆液挤压　２工程地质情况　通过地质补充勘察查明，在钻探所达深度范　围内场地地层层序如下：　第（１）层：素填土，层厚０．６０～１．７０　ｍ，层顶埋　土体，使孔隙水含量降低，周围土体被挤密，从而提　高地基的承载能力，降低渗透系数，增加地基抗震　能力。　本文结合工程实例，对压密注浆法加固处理　城区护岸工程进行探讨。　１　工程概况　任港河宏庆苑７＃楼前挡土墙距主楼约５～　６　ｍ，护岸与住宅楼之间为一楼住户私自搭建的平　房。２００４年主城区河道整治中，对任港河进行了　收稿日期：２００７—０３－０１　深０．００　ｍ，层底标高０．４９～１．９２　ｍ。灰黄、黄褐色，　以粉质粘土混粉土为主。流塑～软塑。密实度不　均。湿～饱和。　第（２）层：淤泥，层厚２．３０～３．００　ｍ，层顶埋深　０．６０～１．７０　ｍ，层底标高一１．８１—一１．０８　ｍ。灰、灰　黑色，夹薄层灰色粉土。流塑。高压缩性。干强度　高，中等韧性，ｆＫ＝４０　ｋＰａ。　第（３）层：淤泥质粉质粘土，层厚１．４０～１．６０ｌ＂ｎ，　层顶埋深３．６ｏ～４．００　ｍ，层底标高一３．４１—．２．４８　ｍ。　灰褐色，夹薄层灰色粉土，具层理。流塑。干强度　中等，中等韧性，摇振反应慢，ｆＫ＝８５　ｋＰａ。　作者简介：顾建邦（１９７０－），男，江苏南通人，工程师，从事水利　与市政工程设计工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com １３２　管理施工　城市道桥与防洪　——２００７年４月第４期　土的孔隙率。　第（４）层：粉土夹粉砂，层顶埋深５．００～５．６０　ｍ，　未钻穿。青灰色。稍密，粉土很湿；粉砂饱和。干强　度低，低韧性，摇振反应中等，ｆＫ＝１２０　ｋＰａ。　３加固方案设计　按新的运行水位组合计算挡土墙底板最大地　基反力为６６　ｋＰａ，平均地基反力为５５　ｋＰａ，均大于　层（２）土地基承载力特征值，设计采用压密注浆　地基加固处理，提高地基土的力学强度和变形模　量，以满足新的运行工况要求。　设计要求墙后开挖至底板位置　保留原底板，　并在原底板前后进行压密注浆，按设计浇筑新底　经过计算及工程经验确定Ｒ＝Ｉ．０～１．４　ｍ，其　有效影响半径为０．５～０．７０　ｍ，本工程注浆孔距　１．２　ｍ　ｘ　１．２　ｍ，梅花型布置（施工时可根据地下　管线等实际情况作适当调整）。　３．２注浆材料　普通硅酸盐水泥（３２．５级），水灰比０．５　０．６，　水玻璃用量为水泥用量的３～５％，为改变浆液性　能掺入水泥用量５％粉煤灰和２～５％膨润土。　３．３注浆设备　宜采用可控压力式注浆设备，成孔可采用压　人式、钻孔式等，注浆应用专用注浆管。　３．４注浆顺序　板后砌筑墙身（设排水孔），同时修墙后地下断裂　管道，最后恢复场地，加固修复见图ｌ，压密注浆　要求和施工方法如下文。　３．１注浆半径的确定　注浆扩散半径Ｒ是一个非常重要的参数，它　直接影响注浆工程质量及工程造价。根据渗透公　式　挡土墙外侧（即河道侧外排）为第一序列排注　浆孔，向内侧为第二、第三…序列排；每排孔按先　１、３、５…后２、４、６…序号跳孔间隔进行注浆以防　止串浆。　３．５注浆方法　浆液扩散半径尺＝ｉ／Ｖ　ｐ　ｎ　，　式中：　——的渗透系数（ｍｍ／ｓ）；　注浆压力（ＭＰａ）；　注浆管半径（／ｒｌ／ｒ１）；　注浆时间（ｓ）；　．　（１）注浆前应进行注浆可灌性试验，绘制注浆　压力与注浆量关系曲线，找出注浆量增加压力不　再增加的转折点ｆ０，计算　状态下５、１０、１５…ｍｉｎ　注浆量。　（２）第一序列注浆孔，每一孔注浆不少于四次。　ａ．第一次注浆压力控制为０．８—０．９　，维持此　压力注浆５～１０　ａｒｉｎ后停止。　ｂ．第二次注浆在第一次注浆后１　２　ｈ内进　——————浆液粘度对水的粘度比，一般取０．１～０．３；　图１加固方案示意图　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年４月第４期　城市道桥与防洪　管理施工　１３３　行，按１．０　１．１　ｆ０压力注浆，注浆时间根据设计用　基的标准承载能力ｆ　，通过检测天然地基标准　量、注浆次数、注浆试验结果（时间与注浆量的关　承载力和经过压密注浆加固后复合地基标准承载　系）确定。　力对比，可了解压密注浆加固地基效果和检测压　ｃ．第三次注浆：第二次注浆后将注浆管提升　浆后复合地基承载力，参数见表ｌ。　后进行，提升高度根据地质状况，本次注浆方法同　表１承载力参数表　第一次注浆方法。　Ｎ１０　１ｎ　１　５　２Ｏ　２５　３Ｏ　ｄ．第四次注浆同第二次注浆方法。　ｈ／ｋＰａ　６５　１０５　１４５　１９０　２３０　注浆结束后，在孔口作压力摒浆后拔出注浆　注浆加固后７　ｄ采用轻型动力触探（Ｎ１０）进　管，如孑Ｌ口有溢浆现象，及时封堵孔口。　行复合地基强度检测，检查了６个孔，Ｎ１０值表　（３）第二及以后序列注浆孔逐步增大注浆压　明，加固后土体埋深０—１．２　ｍ，ＮＩＯ值≥ｌ１击，地　力、延长注浆时间、增加注浆量。　基承载力≥７０　ｋＰａ；埋深１．２　ｍ以下，Ｎ１０值≥１５　３．６注浆注意事项：　击，地基承载力≥１０５　ｋＰａ。检验结果表明，加固后　（１）注浆时对周边进行检查，发现周边有冒浆　的地基土承载力达到了预期效果。　时暂停注浆，如漏浆并不严重可采取间隙式注浆　该工程经过近一年的使用，地面未发现沉陷　方式注浆，如漏浆严重应对漏浆点进行堵塞，先低　和裂缝等异常情况。　压间隙式注浆方式注浆，再逐步加大压力注浆。　（２）当某点注浆量超过计算量一倍以上时应　４结语　先查明原因，排除无用注浆（如注浆进入涵洞、河　压密注浆是近年来应用较多的一种地基处理　道等）确系地基空洞应增加注浆孔点、采取间隙式　技术，通过工程实践证明其在城区护岸加固工程　注浆方法来增加注浆量。　中不失为一种安全可靠、经济实用　、施工简便的加　（３）实际注浆过程可能因地质、材料、工艺方　固方法，工期短、场地占用少，同时实践也证明压　法、环境不同而不同，注浆应根据实际情况进行调　密注浆对浅层软弱饱和土地基的加固效果明显，　整注浆。　可有效改善土层性质，提高加固土体的强度，是一　（４）注浆施工过程中需做好施工记录，对注浆　项值得推广的岩土加固术。　过程中造成隆起及回沉需跟踪观测。　３．７注浆加固效果检验及评价　参考文献　．　轻型动力触探可以检验浅层土的均匀性，根　【１】杜嘉鸿．地下建筑注浆工程简明手册［ＭＩ．北京：科学出版社，１９９３．　［２１ｆ￣振斌．注浆工程设计计算与施ＩｔＭＩ．武汉：中国地质大学，１９９７　据《建筑地基基础设计规范》（ＧＢＪ　７—８９），确定地　【３】地基处理手册［ＭＩ．中国建筑工业出版社，２００３．　广东将投资千亿元兴建１１条高速路　广东省北部出省通道建设正全面提速，未来几年，珠三角通往湖南将增加三条高速公　路，通往江西也将增加两条高速公路。“十一五”期间，广东将新建ｌ１条出省高速通道。　“十一五”期间，广东高速公路建设规模约２　７７３　ｋｍ，其中续建项目约７５６　ｋｍ，新建项　目约２　０１７　ｋｍ。项目总投资约２　２８８亿元，其中“十一五”期间投资约１　５９０亿元。“十一　五”期间，重点建设出省高速公路通道，继续完善珠江三角洲高速公路网。出省高速通道，　“十五”期已通５条（现有６条），“十一五”期间新建ｌｌ条，建设里程约１　０００　ｋｍ（含续建和　新建），总投资约１　２００亿元，具体项目有：长春至深圳高速公路梅州至龙岩（省界）段（２００６　年已通车）、广州至昆明高速公路云浮至平台（省界）段、沈阳至海１３高速公路湛江至徐闻　段、二连浩特至广州高速公路连州至永州（省界）段、广深沿江高速公路、港珠澳大桥、广　（州）贺（州）高速公路怀集至贺州（省界）段、广珠西线高速公路二、三期（顺德至珠海段）、云浮　至岑溪（省界）高速公路、韶关至赣州（省界）高速公路、梅州至永定（省界）高速公路。