灌浆托换的注意事项及步骤

采用灌浆托换时，根据基础托换的目的、要求，加固土体的功能可以分为三种：①加固土体起重力式挡土墙的作用，用来抵抗水平土压力；②加固土体起支承板梁的作用，用来承担建筑物基础传下来的垂直荷载；③加固土体起支承拱作用，用来承担垂直荷载和水平土压力。三种加固功能示意见图1-23。

图1-23 灌浆托换加固功能

（a）加固土体起重力挡土墙作用；（b）加固土体起支承板梁作用；（c）加固土体起支承拱作用

灌浆托换按灌浆材料的不同有水泥灌浆法、硅化法和碱液法，后两种属化学灌浆。

1.水泥灌浆法

（1）水泥灌浆法适用于砂土和碎石土的防渗灌浆，也适用于粘性土、填土和黄土中的压密灌浆与劈裂灌浆。

（2）水泥应选用普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，其标号不低于325号，水泥浆的水灰比可取1。为防止水泥浆被水冲走，可在水泥浆中掺入水泥质量1%的速凝剂。常用的速凝剂有水玻璃和氯化钙等。

（3）灌浆施工时，用钻孔机在设计的孔位上钻注浆孔。孔径一般为70～100mm，钻至设计深度后，通过钻杆注满泥浆后方可提杆，提杆至中间深度需再次注满封闭泥浆。泥浆的7d无侧限抗压强度为0.3～0.5MPa，浆液粘度80～90s。灌浆压力一般与加固深度的覆盖压力，建筑物的荷载、浆液粘度、灌浆速度和灌浆量等因素有关。注浆过程中压力是变化的，深度每增加1m压力增加20～50kPa。灌浆流量一般为7～10L/min。灌浆结束后要及时拔管，拔管留下的孔洞，应用水泥砂浆填实。

2.硅化法

硅化法可分双液硅化法和单液硅化法等。当地基土为渗透系数0.1～80.0m/d的粗颗粒土时，可采用双液硅化法（水玻璃、氯化钙）；当地基土为渗透系数0.1～2.0m/d的湿陷性黄土时，可采用单液硅化法（水玻璃）；对自重湿陷性黄土，宜采用无压力单液硅化法，以减少施工时的附加下沉。

注浆孔的布置应能使被加固的土体在平面和深度范围内成为一个整体。注浆孔的平面距离布置与土的渗透性有关，砂土的加固半径R随土的渗透系数增大而增加，一般为0.3～1.0m。常在基础周边布孔1～3排，排距1.5R，孔距1.73R。注浆施工时一般采用自上而下逐层进行注浆，仅当地下水流速较大时才考虑自下而上进行。若采用双液硅化法，当地下水流速小于1m/d时，先自上而下注入水玻璃和氯化钙两种溶液；当地下水流速为1～3m/d时，将水玻璃和氯化钙两种溶液轮流注入；当地下水流速大于3m/d时，应先用两根注浆管分别同时注入水玻璃和氯化钙溶液，水玻璃应注在氯化钙上侧，作临时不透水幕，在其保护下将两种溶液轮流注入，加固土层。注浆完成后，应立即拔出注浆管，填实孔洞。

不同土类的灌注速度，见表1-9；向注浆管中灌注水玻璃和氯化钙溶液的间隔时间，见表1-10。

表1-9 土的渗透系数和灌注速度(www.xing528.com)

表1-10 向注浆管中灌注水玻璃和氯化钙溶液的间隔时间

注 当加固的厚度大于5m，且地下水流速小于1m/d，为避免超过上述间隔时间，可将加固土体沿竖向分成几段进行。

硅化法加固地基不适宜于地下水pH值大于9的土层，也不适宜于被沥青、油脂和油化物浸透的土层。

3.碱液法

（1）碱液（氢氧化钠溶液）法适用于处理既有建筑物的非自重湿陷性黄土地基。其他粘性土地基，经试验有效时，也可采用。但长期受酸性污水浸蚀的地基，不宜采用。

（2）在既有建筑物两侧或周边布置灌浆孔，孔距根据处理要求确定。当要求将加固体连成一片时，孔距可取0.7～0.8m。

（3）施工时用洛阳铲或用钢管打到预定处理深度，孔径50～70mm，孔中填入粒径为20～40mm的小石子至注浆管下端处，将φ20mm注浆管插入孔中，管子四周填入5～20mm的小石子，高度约200～300mm，再用素土分层填实到地表。

（4）灌注桶中的溶液可用蒸气管加热或用火在桶底加热至80～100℃。溶液经胶皮管与注浆管自流渗入灌注孔周围形成加固体。氢氧化钠的用量可采用加固土体干土重量的3%左右。溶液浓度可采用100g/L。灌注速度宜控制在13L/min左右。

（5）为减少施工时的附加下沉，各孔应分批间隔打设和灌浆，第一批孔灌注完全部溶液后，方可打设相邻灌注孔灌浆。

（6）合理安排灌浆顺序，控制施工速度，防止浸湿连成一片。灌浆顺序为：①采用单液法时，先灌注浓度较大（100%～130%）的氢氧化钠溶液，接着灌注较稀（50%）的氢氧化钠溶液。灌注应连续进行，不得中断；②采用双液法时，按单液法灌完氢氧化钠溶液后，间隔4h～1d，再灌氯化钙溶液，氯化钙溶液灌注时同样是先浓（100%～130%）后稀（50%）。

灌浆法是水利工程地基处理中的一种广泛使用的方法，应用于基础托换除应遵守基础托换的工艺特点外，其施工仍应执行灌浆施工规范。灌浆工艺见第一章第一节。