高压喷射注浆在地基加固中设计要点分析

何伟

（甘肃泓文建筑设计有限责任公司，甘肃兰州 730000）

0 前言

目前很多建筑工程在特殊土体上建设，由于基土稳定性极差，且处理问题存在局限性，特殊的土质分布不够均匀，这也是造成建筑物不稳定的主要原因。在利用高压喷射注浆方法期间，综合上述基本特点，从浅层土到深层土、从淤泥质土到砂性土、从一个桩基到连续水泥土墙的设计均可满足工程要求，并且其施工十分简单，容易操作。

1 工程背景

本项目为临潭县新城镇东街小学建设项目，其建设的内容包含教学综合楼、餐厅浴室及学生宿舍、教师周转房、门房、地下消防水池、看台主席台、水冲式厕所、旱厕共八个结构单体。而本次所研究的工程项目是该小学教学综合楼的地基加固技术分析。

（1）该教学综合楼的桩基础、标高3.900 及以下框架柱、梁、板、楼梯均为C35，标高3.900 以上框架柱、梁、板、楼梯均为C30，构造柱为C25；未注明均为C30；露天环境构件（雨篷及女儿墙）为C30。

（2）钢筋选择。本次工程热轧钢筋选择HRB400级；纵向的受力钢筋采取普通钢筋期间，在选择钢筋时期间，实测拉伸与屈服强度比值≥1.25，实测与标准屈服强度比值≤1.3；其总体伸长率在最大压力下实测值在9%及以上；并且还需要保证率在95%及以上的强度标准值。

（3）钢材选择。本次工程所选择的钢量采取Q345B，支撑和连接件则选择Q235B，在出厂前各项指标试验均要合格。

在施工现场进入钢材之前，需要对钢材进行再一次的抽样检查，本次检查的结果需要满足目前我国相关标准，要有明显的屈服台阶，生产率要＞20%，自身冲击韧性合格，可焊接性良好。

（4）地基形式分析。本次学校教学楼的建设场地属于非湿陷性Ⅱ类差高低，场地标准的冻结深度为1.3m。

2 高压喷射注浆的特征与适用范围

2.1 特征分析

（1）适用范围较广。高压喷射注浆法本身既可以用在新建工程前的地基加固作业中，又可用在已经建设完毕的建筑物托换工程中，并且其既满足了建筑物正常使用的功能，又可以在不破坏建筑物结构形式的基础上实现对地基的加固。

（2）该方法在实际工程施工期间能够对喷射的速度和方向进行同时调整，也正是因为这种灵活性的特点，促使目前很多建筑工程都在使用这种方法进行地基的加固作业施工[1]。

（3）在使用该方法过程中，以50-300mm 的孔径范围，在施工区域内钻取土层小孔，在孔内满足形状的深度要求，并且基于这样的深度也可形成直径在0.4-4m的固结体。

（4）在一些矿山井巷工程或者是地下铁道的修筑工程建设期间，需要对地面与注浆管之间的角度进行调整，进而确定桩体的具体位置，便于后续施工需要[2]。

（5）在地基土被加固之后其重度基本不会发生变化，并且软弱下卧层也不会出现极大的附加沉降问题。

（6）在使用高压喷射法期间，其会破坏土体结构，但是不会对地表造成破坏。对于施工区域周边的建筑物影响较小，整个施工过程没有振动，污染程度不高，没有噪声，属于绿色施工技术的一种。

2.2 适用范围

（1）适用的土质条件。在利用该方法实施施工作业期间，会逐渐将地基处理深度提升。现阶段我国可以最多处理深度为30cm 以上土层，可处理的土体也十分丰富。除了对于一些淤泥质土和素填土有着十分有效的处理效果之外，同时对一些特殊的土质处理效果也十分明显，但是如果像土体的内部含有大量的块石或者杂物，需要先在现场进行试验，待到试验结果允许施工后再去进行实际施工。这样处理主要是因为在该方面施工经验较为贫乏，因此为了保障后续的施工效果所应用的试验法。

（2）所能应用的工程范围。在目前地基加固和防渗漏施工作业中，高压喷射注浆法发挥着巨大的作用。并且无论是新建工程还是改造工程的地基加固等作业，该技术都有着十分重要的工程应用效果。

3 工程中高压喷射注浆的主要参数设计

3.1 基础设计

（1）本次工程根据相关岩土勘察报告显示，教学综合楼采取的是泥浆护壁钻孔灌注桩基础，基础持力层选择第3 层的角砾层，对于桩端的基线位置而言，其需要具有1800KPa 的阻力标准值，并且需要其进入在1.0m 以上的角砾层深度，桩体直径需要在1倍以上，地基基础设计为丙级，地下消防水池采取筏板作为基础，基础埋深的深度大于为-4.8m。地基承载力特征值为300kPa。

（2）地下消防水池基坑的开挖应当结合建筑周边的条件来科学选择放坡处理和支护的形式，在基坑支护设计上需要需选择经验丰富和资质齐全的单位实施。

（3）基于桩基的施工要求，试桩过程需要选择施工现场四周四个代表位置实施，为了保障后续施工与技术要求，不能设置少于2个的试桩点。最终确定成孔的可行性和单桩的承载力。并且需提供成孔孔径、垂直度和孔底沉渣等检测数据。在施工中，如果使用静载试验来确定单根桩体在竖向的承载力，那么所检测的数量不能少于3根桩体，并且其与总桩体数目的比值不能在1%以下。在试桩作业结束之后，需要将试桩的结果报到设计院，同意之后才能实施大面的桩基施工。

3.2 水泥浆水灰比的确定

在使用高压喷射注浆技术过程中，主要使用水泥作为浆液的材料，如果工程有着特殊要求，则为了满足施工要求，则可使用32.5级以上的普通硅酸盐水泥。

（1）设计水灰比。结合工程建设需求，需要明确的是，所形成的桩体强度高低与水泥比重大小成正比，但是所存在的问题也相对较多，如浆液扩散范围小、直径不符合要求等[3]。并且在此因素影响下其结石率和胶凝时间也会造成极大差异性。因此为了确定最佳的水灰比，可以采取试验方法来进行，分为1-5号5组，水灰比分别为2：1、1.5：1、1：1、0.75：1、0.5：1。

（2）试验结果分析。本次主要检验的是注浆体，其检验的参数包含注浆体的抗压强度、扩散半径和结石率。由各配比方案抗压强度可知试件的强度随着水灰比减小逐渐增大，在各个试件的强度比值中可 以发现，1与2号在3-5MPa 处稳定，3与4号在10MPa 处稳定，5号可达到23MPa。固结体主要的凝固时期是7到28天，这其中5号试验方案其抗压强度在7到14天内增加了3倍。3与4号在14到28天内抗压强度增加了2.5倍。

4 结语

综上所述，经过高压喷射注浆法来对重点区域进行注浆加固，在该教学楼的地基加固项目中取得了较为良好的效果。在施工结束后的3 个月内沉降量较小，完全在允许值范围内，对墙体裂缝进行处理之后可以完全投入正常使用。