摘要結合某市六中16號樓職工住宅樓地基加固的工程實例,分析了壓力注漿加固機理、注漿材料特性、注漿施工工藝及故障處理方法,同時對處理效果進行了分析,并提出了相應建議,是壓力注漿法在既有建構筑物地基加固中的良好應用范例,該方法具有廣泛的應用價值。
　　關鍵詞：壓力注漿,地基加固，水泥，滲透
　　1、工程及地質概況
　　某市六中16號樓職工住宅樓位于朝陽路南、六中運動場北，該住宅樓建筑面積1600m2，底層框架結構，為店面，2～6層為磚混結構，為住宅，該樓開工日期1989年9月10日，竣工日期1991年6月21日，采用分層碾壓地基，獨立基礎。根據勘察地質資料和現場鉆孔施工情況，建筑物基礎持力層落在經分層碾壓的人工雜填土上，場地地下水為填土層所含的上層滯水，地下水主要受大氣降水和地表水的滲透補給，地下水位受季節性影響較大，穩定水位埋深在1.00—4.00米之間。
　　該樓使用年限已有15年之久，這期間住戶反映從未發現過嚴重的墻體裂縫現象，在2005年7月下旬，緊臨場地東部，由于人工挖孔樁施工，隨著抽排水的增加，逐步發現該住宅樓的地基局部產生不均勻沉降，房屋墻體出現嚴重裂縫，已經嚴重影響到該建筑物使用安全，場地地基必須進行加固補強處理。
　　2、產生事故的原因分析
　　該住宅樓地基下沉主要原因是東側新建房屋基礎型式采用人工挖孔樁，其距離該住宅樓太近，施工中的抽排水，造成了周圍土層內產生了較大的水力坡度，水力坡度超過土體臨界水力坡度后，土體的浮重度小于自下而上的動水壓力，土顆粒成為懸浮于水中的懸浮顆粒，并可隨自由水一起被抽出土層，隨著抽水時間不斷進行，大量抽水使大量的細顆粒土被水流挾走，土體孔隙越來越大，造成土層松動甚至孔洞，土體強度大大降低，甚至坍塌，發展到一定程度后，該建筑物地基才會突然發生局部下沉，產生不均勻沉降，導致墻體裂縫的發生。在禁止人工挖孔樁基施工抽排水行為后，墻體裂縫未見明顯發展。
　　3、地基處理方案的選取
　　由于人工挖孔樁的抽排水造成土層中的細顆粒流失，致使原夯實的人工雜填土層中的孔隙大大增大，強度大大降低，必須對人工雜填土層進行加固處理，使加固后的土體強度得到提高，保證建筑物地基不再下沉或均勻沉降。
　　經對現場情況分析，該建筑物緊臨朝陽路，采用深挖換填的方案難以實施，采用錨桿靜壓樁成本較高，且場地施工條件有限。經比較分析，決定采用壓力注漿對擾動的人工雜填土層進行補強處理，以提高地基強度，使地基達到穩定的目的。
　　壓力注漿對擾動人工雜填土層的補強加固效應可視為由滲透填充及擠密壓實兩部分組成。由于抽排水挾走土層的細顆粒，使土層中孔隙擴大成為較大的管路，漿液將通過這些通道向土層發生滲透，由此完成滲透過程。隨著注漿壓力的提高，注漿管出口處的“漿泡”作用也在形成，注漿壓力由“漿泡”向周圍土層傳遞擴散，從而使周圍附近的土層的擠密固結過程完成。
　　4、壓力注漿工藝和壓力注漿參數
　　4.1、注漿孔的布置
　　注漿孔主要沿建筑物的四周及獨立基礎上，見鉆孔壓力注漿施工平面布置圖，施工過程中采用先外圍后內部，外圍按從北部到南部，最后東部的順序進行，室內按先西部后東部，注漿順序按跳孔間隔注漿方法進行。
　　注漿孔布置示意圖
　　ZK1
　　
　　
　　ZK2
　　4.2、壓力注漿施工工藝流程
　　本次壓力注漿施工是根據某市六中16號職工住宅樓地基加固壓力注漿和部分墻體裂縫處理施工組織設計進行，施工工藝流程如下：
　　成孔利用XY—1鉆機干鉆或帶稀水泥漿鉆進成孔，鉆孔孔徑Φ110mm，深度為7.0～8.9米；成孔后安裝注漿管，注漿管采用內徑Φ20mm的花管，注漿管底口下入至孔底0.5m處，采用孔口止漿，孔口用橡皮塞封死，防止水泥漿液從孔口外溢，橡皮塞與回漿管連接；孔口處外露注漿管0.3～0.5m與輸漿管連接,裝好壓漿管后進行配漿、注壓漿和閉漿，注漿采用BW—150型泥漿泵，注漿壓力為0.2—0.45Mpa，在達到設計注漿壓力要求穩定一段時間后進行拆管。
　　4.3、壓力注漿材料
　　注漿材料采用某市重陽水泥實業有限責任公司生產的“柳溪牌”普通硅酸鹽水泥，標號為P.O32.5，水泥經送檢某市建設工程質量檢測中心，檢測為合格后方可使用，注漿用水為自來水，水灰比采用0.5—1.0，常用0.8，注漿遵循由稀至濃原則進行。
　　注漿時，開始選稀水泥漿液，其目的是清通管路，隨著管路的清通，水泥漿稠度亦同時加大，水灰比控制在0.4～0.5為宜。泥漿過稀，漿料顆粒易隨水流失，注漿量偏大，注漿效果不顯著，太稠，管道易于堵塞，注入擾動土層的漿料在土層中分布不均勻，加固效果亦不理想。
　　4.4、壓力注漿施工
　　注漿采用自下而上分段注漿法，按2.00米分段壓漿。注漿壓力為0.2—0.45Mpa，并對水泥用量值做好記錄。注漿時水泥漿液由稀至濃，單個注漿孔水泥用量最大為1500㎏（44號孔），水泥用量最小為150㎏（30號加孔）。
　　壓漿過程中，遇地層松散或孔隙大，注漿量超常增大時，暫停注漿，待水泥漿液凝固一段時間后再進行注漿。在土質較密實的情況下，壓漿時在規定的壓力下，水泥漿液難于滲透時，適當減少注漿量。
　　注漿過程中應隨時觀察地面的情況，當水泥漿液從孔口及其它地方冒出，應暫停注漿，待水泥漿初凝后或采用其它封堵措施后再進行注漿。注漿施工中注漿壓力達到規定值（0.2—0.45Mpa）穩定一段時間后，或單個孔注漿量小于1～2L.min時，繼續灌注30min后可結束注漿。
　　5、注漿效果評價
　　某市六中16號樓職工住宅樓地基加固壓力注漿工程于二00五年十二月十四日進場施工，至二00六年元月七日結束。鉆孔注漿前進行的標準貫入試驗結果見表1，實測擊數3～8擊，修正擊數2.9～7.6擊。注漿施工二十天后，對較先進行注漿的部位進行了現場標準貫入試驗檢測（見表2），實測擊數6～17擊，修正擊數6～15.4擊。根據鉆孔注漿前的標準貫入試驗結果和鉆孔注漿后的標準貫入試驗結果對比，鉆孔注漿后標準貫入原位測試指標大大高于注漿前標準貫入原位測試指標；從鉆孔取芯情況來看，通過注漿加固后，水泥漿體在地基人工雜填土層中的裂縫及孔洞得到充填、固結，從而改善了地基土的結構，增加了地基土的強度，提高了地基承載力。由于本工程的現場標準貫入試驗檢測是在注漿二十天后進行的，經注漿處理的土層尚未完全固結，考慮到注漿的“時效”作用，地基的后期強度還將提高，本次壓力注漿達到了地基加固的目的。
　　在注漿施工前后及注漿后為期一年多的沉降觀測，根據對設立的6個沉降觀測點連續進行了11次沉降觀測，其結果見建設工程沉降觀測記錄表(表3)。根據沉降觀測結果，沉降主要表現為三個階段，第一階段為注漿期的沉降，表現為較大的沉降；第二階段為注漿后水泥固結階段的沉降，沉降仍在繼續但已漸趨穩定，該沉降階段持續時間較長；第三階段為穩定階段的沉降，沉降已經平穩，沉降量小或已沒有沉降。各觀測點累計沉降量在3.5～4.5㎜之間，地基不均勻沉降已經得到控制，建筑物沉降量及沉降差也控制在允許范圍內。
　　經注漿施工后，經一年多的觀察，墻體未出現新的裂縫現象和原有裂縫擴大的跡象，未發現異常，后經過對建筑物的墻體裂縫進行處理后，原有住戶已重新入住。實踐表明，壓力注漿在既有建構筑物地基加固中效果明顯,地基不均勻沉降行到有效控制，達到了預期效果。
　　6、結束語
　　壓力注漿在某市六中16號樓職工住宅樓地基加固工程的成功，表明壓力注漿在既有建構筑物地基加固具有可行性，但在壓力注漿前后，原有建構筑物表現為較大的沉降，因此，在確定采用壓力注漿對地基進行加固時，應考慮地基沉降對既有建構筑物的影響，并加強對既有建構筑物監控。
　　參考文獻
　　1、《地基處理手冊》編寫委員會.地基處理手冊.北京：中國建筑工業版社，1998
　　2、盧肇鈞、曾國熙等編.《地基處理與托換技術.》北京：中國建筑工業版社，1989
　　3、《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）中國建筑工業出版社，2002
　　4、劉景政楊素春鐘冬波編著《地基處理與例分析》中國建筑工業出版社，1998
　　5、江正榮主編《建筑地基與基礎施工手冊》（第二版）中國建筑工業出版社，2005
　　6、林宗元主編《簡明巖土載程勘察設計手冊》中國建筑工業出版社，2003