11.7.1 注漿加固適用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。
11.7.2 注漿加固設(shè)計前，宜進(jìn)行室內(nèi)漿液配比試驗和現(xiàn)場注漿試驗，確定設(shè)計參數(shù)和檢驗施工方法及設(shè)備；有地區(qū)經(jīng)驗時，可按地區(qū)經(jīng)驗確定設(shè)計參數(shù)。
11.7.3 注漿加固設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 劈裂注漿加固地基的漿液材料可選用以水泥為主劑的懸濁液，或選用水泥和水玻璃的雙液型混合液。防滲堵漏注漿的漿液可選用水玻璃、水玻璃與水泥的混合液或化學(xué)漿液，不宜采用對環(huán)境有污染的化學(xué)漿液。對有地下水流動的地基土層加固，不宜采用單液水泥漿，宜采用雙液注漿或其他初凝時間短的速凝配方。壓密注漿可選用低坍落度的水泥砂漿，并應(yīng)設(shè)置排水通道。
    2 注漿孔間距應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，宜為1.2m～2.0m；注漿孔可布置在基礎(chǔ)內(nèi)、外側(cè)或基礎(chǔ)內(nèi)，基礎(chǔ)內(nèi)注漿后，應(yīng)采取措施對基礎(chǔ)進(jìn)行封孔。
    3 漿液的初凝時間，應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)條件和注漿目的確定，砂土地基中宜為5min～20min，黏性土地基中宜為1h～2h。
    4 注漿量和注漿有效范圍的初步設(shè)計，可按經(jīng)驗公式確定。施工圖設(shè)計前，應(yīng)通過現(xiàn)場注漿試驗確定。在黏性土地基中，漿液注入率宜為15％～20％。注漿點上的覆蓋土厚度不應(yīng)小于2.0m。
    5 劈裂注漿的注漿壓力，在砂土中宜為0.2MPa～0.5MPa，在黏性土中宜為0.2MPa～0.3MPa；對壓密注漿，水泥砂漿漿液坍落度宜為25mm～75mm，注漿壓力宜為1.0MPa～7.0MPa。當(dāng)采用水泥-水玻璃雙液快凝漿液時，注漿壓力不應(yīng)大于1MPa。
11.7.4 注漿加固施工，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 施工場地應(yīng)預(yù)先平整，并沿鉆孔位置開挖溝槽和集水坑。
    2 注漿施工時，宜采用自動流量和壓力記錄儀，并應(yīng)及時對資料進(jìn)行整理分析。
    3 注漿孔的孔徑宜為70mm～110mm，垂直度偏差不應(yīng)大于1％。
    4 花管注漿施工，可按下列步驟進(jìn)行：
        1）鉆機(jī)與注漿設(shè)備就位；
        2）鉆孔或采用振動法將花管置入土層；
        3）當(dāng)采用鉆孔法時，應(yīng)從鉆桿內(nèi)注入封閉泥漿，插入孔徑為50mm的金屬花管；
        4）待封閉泥漿凝固后，移動花管自下向上或自上向下進(jìn)行注漿。
    5 塑料閥管注漿施工，可按下列步驟進(jìn)行：
        1）鉆機(jī)與灌漿設(shè)備就位；
        2）鉆孔；
        3）當(dāng)鉆孔鉆到設(shè)計深度后，從鉆桿內(nèi)灌入封閉泥漿，或直接采用封閉泥漿鉆孔；
        4）插入塑料單向閥管到設(shè)計深度。當(dāng)注漿孔較深時，閥管中應(yīng)加入水，以減小閥管插入土層時的彎曲；
        5）待封閉泥漿凝固后，在塑料閥管中插入雙向密封注漿芯管，再進(jìn)行注漿，注漿時，應(yīng)在設(shè)計注漿深度范圍內(nèi)自下而上（或自上而下）移動注漿芯管；
        6）當(dāng)使用同一塑料閥管進(jìn)行反復(fù)注漿時，每次注漿完畢后，應(yīng)用清水沖洗塑料閥管中的殘留漿液。對于不宜采用清水沖洗的場地，宜用陶土漿灌滿閥管內(nèi)。
    6 注漿管注漿施工，可按下列步驟進(jìn)行：
        1）鉆機(jī)與灌漿設(shè)備就位；
        2）鉆孔或采用振動法將金屬注漿管壓入土層；
        3）當(dāng)采用鉆孔法時，應(yīng)從鉆桿內(nèi)灌入封閉泥漿，然后插入金屬注漿管；
        4）待封閉泥漿凝固后（采用鉆孔法時），捅去金屬管的活絡(luò)堵頭進(jìn)行注漿，注漿時，應(yīng)在設(shè)計注漿深度范圍內(nèi)，自下而上移動注漿管。
    7 低坍落度砂漿壓密注漿施工，可按下列步驟進(jìn)行：
        1）鉆機(jī)與灌漿設(shè)備就位；
        2）鉆孔或采用振動法將金屬注漿管置入土層；
        3）向底層注入低坍落度水泥砂漿，應(yīng)在設(shè)計注漿深度范圍內(nèi)，自下而上移動注漿管。
    8 封閉泥漿的7d立方體試塊的抗壓強(qiáng)度應(yīng)為0.3MPa～0.5MPa，漿液黏度應(yīng)為80″～90″。
    9 注漿用水泥的強(qiáng)度等級不宜小于32.5級。
    10 注漿時可摻用粉煤灰，摻入量可為水泥重量的20％～50％。
    11 根據(jù)工程需要，漿液拌制時，可根據(jù)下列情況加入外加劑：
        1）加速漿體凝固的水玻璃，其模數(shù)應(yīng)為3.0～3.3。水玻璃摻量應(yīng)通過試驗確定，宜為水泥用量的0.5％～3％；
        2）為提高漿液擴(kuò)散能力和可泵性，可摻加表面活性劑（或減水劑），其摻加量應(yīng)通過試驗確定；
        3）為提高漿液均勻性和穩(wěn)定性，防止固體顆粒離析和沉淀，可摻加膨潤土，膨潤土摻加量不宜大于水泥用量的5％；
        4）可摻加早強(qiáng)劑、微膨脹劑、抗凍劑、緩凝劑等，其摻加量應(yīng)分別通過試驗確定。
    12 注漿用水不得采用pH值小于4的酸性水或工業(yè)廢水。
    13 水泥漿的水灰比宜為0.6～2.0，常用水灰比為1.0。
    14 劈裂注漿的流量宜為7L/min～15L/min。充填型灌漿的流量不宜大于20L/min。壓密注漿的流量宜為10L/min～40L/min。
    15 注漿管上拔時，宜使用拔管機(jī)。塑料閥管注漿時，注漿芯管每次上拔高度應(yīng)與閥管開孔間距一致，且宜為330mm；花管或注漿管注漿時，每次上拔或下鉆高度宜為300mm～500mm；采用砂漿壓密注漿，每次上拔高度宜為400mm～600mm。
    16 漿體應(yīng)經(jīng)過攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，方可開始壓注。注漿過程中，應(yīng)不停緩慢攪拌，攪拌時間不應(yīng)大于漿液初凝時間。漿液在泵送前，應(yīng)經(jīng)過篩網(wǎng)過濾。
    17 在日平均溫度低于5℃或最低溫度低于－3℃的條件下注漿時，應(yīng)在施工現(xiàn)場采取保溫措施，確保漿液不凍結(jié)。
    18 漿液水溫不得超過35℃，且不得將盛漿桶和注漿管路在注漿體靜止?fàn)顟B(tài)暴露于陽光下，防止?jié){液凝固。
    19 注漿順序應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)條件、現(xiàn)場環(huán)境、周邊排水條件及注漿目的等確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
        1）注漿應(yīng)采用先外圍后內(nèi)部的跳孔間隔的注漿施工，不得采用單向推進(jìn)的壓注方式；
        2）對有地下水流動的土層注漿，應(yīng)自水頭高的一端開始注漿；
        3）對注漿范圍以外有邊界約束條件時，可采用從邊界約束遠(yuǎn)側(cè)往近側(cè)推進(jìn)的注漿的方式，深度方向宜由下向上進(jìn)行注漿；
        4）對滲透系數(shù)相近的土層注漿，應(yīng)先注漿封頂，再由下至上進(jìn)行注漿。
    20 既有建筑地基注漿時，應(yīng)對既有建筑及其鄰近建筑、地下管線和地面的沉降、傾斜、位移和裂縫進(jìn)行監(jiān)測，且應(yīng)采用多孔間隔注漿和縮短漿液凝固時間等技術(shù)措施，減少既有建筑基礎(chǔ)、地下管線和地面因注漿而產(chǎn)生的附加沉降。
11.7.5 注漿加固地基的質(zhì)量檢驗，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 注漿檢驗時間應(yīng)在注漿施工結(jié)束28d后進(jìn)行。質(zhì)量檢測方法可用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗、輕便觸探試驗或靜載荷試驗對加固地層進(jìn)行檢測。對注漿效果的評定，應(yīng)注重注漿前后數(shù)據(jù)的比較，并結(jié)合建筑物沉降觀測結(jié)果綜合評價注漿效果。
    2 應(yīng)在加固土的全部深度范圍內(nèi)，每間隔1.0m取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗，測定其壓縮性、強(qiáng)度或滲透性。
    3 注漿檢驗點應(yīng)設(shè)在注漿孔之間，檢測數(shù)量應(yīng)為注漿孔數(shù)的2％～5％。當(dāng)檢驗點合格率小于或等于80％，或雖大于80％但檢驗點的平均值達(dá)不到強(qiáng)度或防滲的設(shè)計要求時，應(yīng)對不合格的注漿區(qū)實施重復(fù)注漿。
    4 應(yīng)對注漿凝固體試塊進(jìn)行強(qiáng)度試驗。
 

條文說明

11.7 注漿加固

11.7.1 注漿加固（grouting）亦稱灌漿法，是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，將土顆?；驇r石裂隙中的水分和空氣排除后占據(jù)其位置，經(jīng)一定時間后，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個整體，形成一個結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。
    注漿加固的應(yīng)用范圍有：
    1 提高地基土的承載力、減少地基變形和不均勻變形。
    2 進(jìn)行托換技術(shù)，對古建筑的地基加固常用。
    3 用以糾傾和抬升建筑。
    4 用以減少地鐵施工時的地面沉降，限制地下水的流動和控制施工現(xiàn)場土體的位移等。
11.7.2 注漿加固的效果與注漿材料、地基土性質(zhì)、地下水性質(zhì)關(guān)系密切，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定加固效果，施工參數(shù)，注漿材料配比、外加劑等，有經(jīng)驗的地區(qū)應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計。注漿加固設(shè)計依加固目的，應(yīng)滿足土的強(qiáng)度、滲透性、抗剪強(qiáng)度等要求，加固后的地基滿足均勻性要求。
11.7.3 漿液材料可分為下列幾類（圖9）：
    注漿按工藝性質(zhì)分類可分為單液注漿和雙液注漿。在有地下水流動的情況下，不應(yīng)采用單液水泥漿，而應(yīng)采用雙液注漿，及時凝結(jié)，以免流失。
    初凝時間是指在一定溫度條件下，漿液混合劑到喪失流動性的這一段時間。在調(diào)整初凝時間時必須考慮氣溫、水溫和液溫的影響。單液注漿適合于凝固時間長，雙液注漿適合于凝固時間短。
    假定軟土的孔隙率n＝50％，充填率α＝40％，故漿液注入率約為20％。
    若注漿點上覆蓋土厚度小于2m，則較難避免在注漿初期產(chǎn)生“冒漿”現(xiàn)象。

圖9 漿液材料

    按漿液在土中流動的方式，可將注漿法分為三類：
    1 滲透注漿
    漿液在很小的壓力下，克服地下水壓、土?？紫堕g的阻力和本身流動的阻力，滲入土體的天然孔隙，并與土粒骨架產(chǎn)生固化反應(yīng)，在土層結(jié)構(gòu)基本不受擾動和破壞的情況下達(dá)到加固的目的。
    滲透注漿適用于滲透系數(shù)k＞10^－4cm/s的砂性土。
    2 劈裂注漿
    當(dāng)土的滲透系數(shù)k＜10^－4cm/s，應(yīng)采用劈裂注漿，在劈裂注漿中，注漿管出口的漿液對周圍地層施加了附加壓應(yīng)力，使土體產(chǎn)生剪切裂縫，而漿液則沿裂縫面劈裂。當(dāng)周圍土體是非勻質(zhì)體時，漿液首先劈入強(qiáng)度最低的部分土體。當(dāng)漿液的劈裂壓力增大到一定程度時，再劈入另一部分強(qiáng)度較高的部分土體，這樣劈入土體中的漿液便形成了加固土體的網(wǎng)絡(luò)或骨架。
    從實際加固地基開挖情況看，漿液的劈裂途徑有豎向的、斜向的和水平向的。豎向劈裂是由土體受到擾動而產(chǎn)生的豎向裂縫；斜向的和水平向的劈裂是漿液沿軟弱的或夾砂的土層劈裂而形成的。
    3 壓密注漿
    壓密注漿是指通過鉆孔在土中灌入極濃的漿液，在注漿點使土體壓密，在注漿管端部附近形成“漿泡”，當(dāng)漿泡的直徑較小時，灌漿壓力基本上沿鉆孔的徑向擴(kuò)展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動。漿泡的形狀一般為球形或圓柱形。漿泡的最后尺寸取決于土的密度、濕度、力學(xué)條件、地表約束條件、灌漿壓力和注漿速率等因素。離漿泡界面0.3m～2.0m內(nèi)的土體都能受到明顯的加密。評價漿液稠度的指標(biāo)通常是漿液的坍落度。如采用水泥砂漿漿液，則坍落度一般為25mm～75mm，注漿壓力為1MPa～7MPa。當(dāng)坍落度較小時，注漿壓力可取上限值。
    滲透、劈裂和壓密一般都會在注漿過程中同時出現(xiàn)。
    “注漿壓力”是指漿液在注漿孔口的壓力，注漿壓力的大小取決于以上三種注漿方式的不同、土性的不同和加固設(shè)計要求的不同。
    由于土層的上部壓力小，下部壓力大，漿液就有向上抬高的趨勢。灌注深度大，上抬不明顯，而灌注深度淺，則上抬較多，甚至溢到地面上來，此時可用多孔間歇注漿法，亦即讓一定數(shù)量的漿液灌注入上層孔隙大的土中后，暫停工作讓漿液凝固，這樣就可把上抬的通道堵死；或者加快漿液的凝固時間，使?jié){液（雙液）出注漿管就凝固。
11.7.4 注漿壓力和流量是施工中的兩個重要參數(shù)，任何注漿方式均應(yīng)有壓力和流量的記錄。自動流量和壓力記錄儀能隨時記錄并打印出注漿過程中的流量和壓力值。
    在注漿過程中，對注漿的流量、壓力和注漿總流量中，可分析地層的空隙、確定注漿的結(jié)束條件、預(yù)測注漿的效果。
    注漿施工方法較多，以上海地區(qū)而論最為常用的是花管注漿和單向閥管注漿兩種施工方法。對一般工程的注漿加固，還是以花管注漿作為注漿工藝的主體。
    花管注漿的注漿管在頭部1m～2m范圍內(nèi)側(cè)壁開孔，孔眼為梅花形布置，孔眼直徑一般為3mm～4mm。注漿管的直徑一般比錐尖的直徑小1mm～2mm。有時為防止孔眼堵塞，可在開口的孔眼外再包一圈橡皮環(huán)。
    為防止?jié){液沿管壁上冒，可加一些速凝劑或壓漿后間歇數(shù)小時，使在加固層表面形成一層封閉層。如在地表有混凝土之類的硬殼覆蓋的情況，也可將注漿管一次壓到設(shè)計深度，再由下而上分段施工。
    花管注漿工藝雖簡單，成本低廉，但其存在的缺點是：1 遇卵石或塊石層時沉管困難；2 不能進(jìn)行二次注漿；3 注漿時易于冒漿；4 注漿深度不及塑料單向閥管。
    注漿時可采用粉煤灰代替部分水泥的原因是：
    1 粉煤灰顆粒的細(xì)度比水泥還細(xì)，及其占優(yōu)勢的球形顆粒，使比僅含有水泥和砂的漿液更容易泵送，用粉煤灰代替部分水泥或砂，可保持漿體的懸浮狀態(tài)，以免發(fā)生離析和減少沉積來改善可泵性和可灌性。
    2 粉煤灰具有火山灰活性，當(dāng)加入到水泥中可增加膠結(jié)性，這種反應(yīng)產(chǎn)生的粘結(jié)力比水泥砂漿間的粘結(jié)更為堅固。
    3 粉煤灰含有一定量的水溶性硫酸鹽，增強(qiáng)了水泥漿的抗硫酸鹽性。
    4 粉煤灰摻入水泥的漿液比一般水泥漿液用的水少，而通常漿液的強(qiáng)度與水灰比有關(guān)，它隨水的減少而增加。
    5 使用粉煤灰可達(dá)到變廢為寶，具有社會效益，并節(jié)約工程成本。
    每段注漿的終止條件為吸漿量小于1L/min～2L/min。當(dāng)某段注漿量超過設(shè)計值的1倍～1.5倍時，應(yīng)停止注漿，間歇數(shù)小時后再注，以防漿液擴(kuò)到加固段以外。
    為防止鄰孔串漿，注漿順序應(yīng)按跳孔間隔注漿方式進(jìn)行，并宜采用先外圍后內(nèi)部的注漿施工方法，以防漿液流失。當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大時，應(yīng)考慮漿液在水流中的遷移效應(yīng)，應(yīng)從水頭高的一端開始注漿。
    在漿液進(jìn)行劈裂的過程中，產(chǎn)生超孔隙水壓力，孔隙水壓力的消散使土體固結(jié)和劈裂漿體的凝結(jié)，從而提高土的強(qiáng)度和剛度。但土層的固結(jié)要引起土體的沉降和位移。因此，土體加固的效應(yīng)與土體擾動的效應(yīng)是同時發(fā)展的過程，其結(jié)果是導(dǎo)致加固土體的效應(yīng)和某種程度土體的變形，這就是單液注漿的初期會產(chǎn)生地基附加沉降的原因。而多孔間隔注漿和縮短漿液凝固時間等措施，能盡量減少既有建筑基礎(chǔ)因注漿而產(chǎn)生的附加沉降。
11.7.5 注漿施工質(zhì)量高不等于注漿效果好，因此，在設(shè)計和施工中，除應(yīng)明確規(guī)定某些質(zhì)量指標(biāo)外，還應(yīng)規(guī)定所要達(dá)到的注漿效果及檢查方法。
    1 計算灌漿量，可利用注漿過程中的流量和壓力曲線進(jìn)行分析，從而判斷注漿效果。
    2 由于漿液注入地層的不均勻性，采用地球物理檢測方法，實際上存在難以定量和直接反映的缺點。標(biāo)準(zhǔn)貫入、輕型動力觸探和靜力觸探的檢測方法，簡單實用，但它存在僅能反映取樣點的加固效果的特點，因此對地基注漿加固效果評價的檢查數(shù)量應(yīng)滿足統(tǒng)計要求，檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過現(xiàn)場試驗對比校核使用。
    3 檢驗點的數(shù)量和合格的標(biāo)準(zhǔn)除應(yīng)按規(guī)范條文執(zhí)行外，對不足20孔的注漿工程，至少應(yīng)檢測3個點。