某回填土场地注浆加固处理设计

陈燕宾

摘    要：文章介绍了某回填土场地注浆加固设计方案及注浆工艺，通过沉降计算说明其可行性，并提出了施工中需要特别注意的事项。

关键词：注浆;回填土;地基加固;沉降

1  工程概况及加固范围

该项目所在区域原地势较低，于年前填垫了厚度约2.0～5.7m的回填土，通过现场踏勘和勘察取样孔观察，回填土为含水量高、粘性较大的粘性土，由于回填土填垫时间短且粘性较大，在自重压力和地面荷载作用下，很容易造成地面产生很大的附加沉降和不均匀沉降，为防止填土产生不利影响，应对回填土进行加固处理，加固区域周长约850m。

2  场地地质条件简介

根据勘察资料，该场地新近回填的填土厚度约2.0m～5.7m，一般厚度在4.5m～5.0m左右。场地地下水位较浅，稳定水位埋深在0.6m左右。填土及粉土物理力学指标如下：

从上表可看出，该场地回填土具有含水量高、孔隙比大、液性指数大、压缩模量低的特点，土质很软，压缩系数达到0.54 MPa-1，为高压缩性土，且砂粘性、软硬变化不均匀。填土下均为中密状态为主的粉土层、土质较好，强度较高。

3  加固处理设计的目的

本次加固处理设计要达到的目的如下：

（1）提高填土密实度和均匀性，提高填土的承载能力（承载力标准值不低于90kPa）.

（2）控制地面产生较大的沉降。

（3）防止地面发生明显的不均匀沉降。

4  处理方案设计

根据场地条件，回填土为含水量高、粘性较大的粘性土，且地下水位在埋深0.6m左右，土质较软，不适宜采用强夯处理，经过多方案对比分析，加固方案采用压密注浆工艺，利用水泥浆对回填土體进行加固。

压密注浆方法处理是通过预埋在被加固体中的注浆管，利用压力作用，将能固化的浆液均匀地注入并挤密被加固体中;视浆液形状、土层特性和注浆参数等不同条件、压力浆液对被加固土层起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结或多种形式的组合等不同作用，改变其物理力学性能及土层间的边界条件，从而提高被加固体的承载力以及减少沉降量。

压密注浆方法一般通过下列方式挤密土层并提高土体承载力：

（1）在细粒土（粘性土、粉土、粉砂、细砂）的地层中注浆时，如果浆液压力超过劈裂压力，则土体产生水力劈裂，是想劈裂注浆，单一介质土体被网状结石分割加筋成复合土体;它能有效地传递和分担荷载，从而提高土层承载力。

（2）在粗粒土（孔隙较大的中砂、粗砂、卵石、砾石）的土层中注浆时，浆液主要通过渗透、挤密、填充及固结作用，大幅度地提高持力层扰动面及持力层的强度和变形模量，从而提高土层承载力。

（3）松散土层与注入的浆液发生物理化学反应而固话，凝结成一个结构新、强度高、化学性能稳定的水泥土体，从而提高土层承载力。

（4）在注浆压力作用下，使持力层压缩变形部分地在施工期内提前完成，减少日后使用期的竖向压缩变形。

5  地基加固设计

5.1  注浆孔布置原则

根据拟建物的性质、场地地质条件和施工经验，注浆孔基本按网状布置，内部注浆孔孔间距2.0m等距，外围封闭孔孔间距为1.5m等距（外围封闭注浆孔孔深均比其所在区域内部注浆孔加长0.5m）

5.2  加固深度

根据填土不同深度，内部注浆孔孔深位2.0m～5.7m不等，但均以穿透填土、进入下部天然土（粉土层）不少于0.3m为原则，停注标高均注浆至地表。

5.3  注浆顺序及注浆终止条件

施工顺序应遵循先施工加固区外排的注浆孔（起挡墙作用）、后逐步施工中部注浆孔的施工顺序，同排注浆孔采取间隔跳跃式进行注浆;注浆以注浆孔喷浆或注浆压力突增（注浆停注压力不得小于1.2MPa）作为该孔停注的标准;注浆顺序为由下向上注浆，不同深度注浆孔的注浆提距均为1.0m。

5.4  注浆材料的选择原则

材料综合力学性能好、强度高、耐老化、粘结力强、填充性好;材料具有良好的渗透性和亲润性，可以灌入微细的缝隙中，对潮湿裂缝具有良好的亲水性和扩散性、粘结性能好;工艺简单、易操作、施工方便。

5.5  预估加固处理后的沉降量

（1）工后沉降分析。根据场地使用及荷载分布情况，选取长100.0m，宽50.0m区域进行预估，地面堆载20kPa，注浆处理后的回填土压缩模量为8MPa，下部天然土（粉土）压缩模量为10MPa。

（2）采用GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》 （第5.3.5条提供的分层总和法，地基内的应力分布，采用各向同性均质线性变形体理论，最终变形量按下式计算：

经估算，假定区域场地中心部位最终沉降量为3.4cm。根据场地实际使用情况（主要为绿化及行人荷载），场地内的平均沉降量约3mm～4cm，满足规范要求。

6  施工特别需要注意的事项

注浆施工时用根据注浆速率、钻孔冒浆等情况适当调整水灰比和注浆压力，同时认真观察地面是否有顶起及隆起现象，并可根据地面顶起及隆起等变化情况适当调整注浆压力，采取相应的施工措施。

参考文献：

[1] 白晓红主编.基础工程设计原理[M].科学出版社，2005.

[2]  JGJ 79—2012.建筑地基处理技术规范[S].

[3]  GB/T 50783—2012.复合地基技术规范[S].

[4]  GB 50007—2011.建筑地基基础设计规范[S].