劈裂注浆技术在软流塑地层加固中的应用

劈裂注浆技术在软流塑地层加固中的应用摘要:对南京地铁某区间隧道软流塑地层的大管棚加超前小导管劈裂注浆加固方案进行了介绍，并对注浆材料及配比进行了试验研究，根据注浆效果可知，设计的劈裂注浆加固方案可满足超前加固的要求。

关键词:软土地层;劈裂注浆;水泥-水玻璃双液;现场试验劈裂注浆是目前应用较广的一种软弱土层加固方法，它既可应用于渗透性较好的砂层，又可应用于渗透性差的粘性土层。

劈裂注浆采用高压注浆工艺，将水泥或化学浆液等注入土层，以改善土层性质，在注浆过程中，注浆管出口的浆液对周围地层施加了附加压应力，使土体发生剪切裂缝，而浆液则沿着裂缝从土体强度低的地方向强度高的地方劈裂，劈入土体中的浆体便形成了加固土体的网络或骨架。

由于浆液在劈入土层过程中并不是与土颗粒均匀混合，而是呈两相各自存在，所以从土的微观结构分析，土除受到部分的压密作用外，其他物理力学性能的变化并不明显，故其加固效果应从宏观上来分析，即应考虑土体的骨架效应。

实践表明，对于软―流塑粘土地层，由于地层透水性差，有时渗透注浆或压密注浆都难以达到理想效果，而劈裂注浆可利用其液压在地层中产生劈裂孔隙，改善地层的可注性，从而达到注浆加固的要求。

1 工程概况南京地铁南北线一期工程珠江路站―鼓楼站和鼓楼站―玄武门站两区间隧道，设计采用矿山法修建。

在珠江路站北端段，隧道穿过地层为软―流塑粉质粘土，覆土厚度约9m ，地面有2 栋7 层楼房，1 栋4 层楼房和一条 700 污水管;在玄武门站南端段，隧道穿过地层为软～流塑淤泥质粉质粘土，覆土厚度约8m ，地面有2 栋2 层楼房，3 栋5 层楼房和一条900 污水管。

以上两段软―流塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土，强度低，灵敏度高，易产生蠕动现象，开挖后自稳能力极差，易坍塌，地面沉降难以控制，严重时可能发生洞内涌泥现象，使施工无法进行，因此必须对土体进行预加固。

2 施工方案经工程调研和论证，决定采用台阶分步开挖法施工，同时采用大管棚+ 小导管超前预注浆的辅助工法(如图1 、图2 所示) 。

劈裂注浆在饱和软弱地基处理加固中的应用周飞; 赵海涛; 袁磊; 吴焕恒; 王连兰【期刊名称】《《山西建筑》》【年(卷),期】2019(045)017【总页数】3页(P53-55)【关键词】饱和软土; 人防工程; 劈裂注浆; 地基处理【作者】周飞; 赵海涛; 袁磊; 吴焕恒; 王连兰【作者单位】四川省地质工程勘察院四川成都 610072【正文语种】中文【中图分类】TU4721 概述软弱性地基是一种不良地基，具有可压缩性较高、液化程度较高、强度较低、稳定性较低等明显特点[1]。

正因为饱和软土这些特点的存在，所以不加以处理，往往会使既有建筑变形、沉降等问题，同时也会使新建工程质量达不到相关要求，影响工程的安全性和使用寿命[2]。

不同的软土地基处理方法对加固效果和施工技术及工期有着重大影响，而且直接关系到工程费用的高低。

对于同一种软土地基类型也有着不同的处理方法，不同的工程项目对地基处理的要求不同，以及地基所处的地理条件不同，加上机械设备、材料也会有差别和限制。

因此，需要对不同的工程针对技术和经济进行细致分析和全面考虑，确保满足施工要求的最佳处理方案。

常用的软土地基处理方法有：砂垫层法、碾压及夯实法、排水固结法、换土垫层法、挤密法和振冲法等都是现阶段工程施工中对软土地基常用的处理方法[3]。

注浆作为加固断层破碎带、富水砂层等软弱地层的有效手段，在工程中获得了广泛应用，大量工程实践表明，劈裂—压密注浆模式是软弱地层注浆中的主要加固模式，在劈裂—压密注浆过程中，浆液劈开地层形成浆脉骨架并压密地层，在浆脉骨架支撑与地层压密固结的协同作用下，地层整体性能得到显著提高[4,5]。

本文主要针对某老人防工程报废回填处理后的附加应力可能导致软弱地基沉降、场地稳定性等工程问题，论述采取的地基处理加固措施，确保了回填工程和场地上部建筑物的安全使用。

2 工程概况2.1 场地条件该人防工程修筑于20世纪70年代，在40多年的维护过程中多次进行内支撑加固、防水等处理。

劈裂注浆加固软土地基一、工程概况金湖、二一四、金厍动迁小区三区地基加固工程，位于苏州工业园区娄葑镇医院东侧，该区拟建37幢住宅楼，设计为五层（附底层车库）砖混结构，住宅占地面积17352.5m2，基础设计为静压管桩。

由于回填时未清除河塘淤泥，加之土方集中堆放，致使其中九栋楼房开挖后管桩发生大面积位移、倾斜甚至折裂。

若不及时对桩间土及楼房外围土体进行加固处理，已施工的工程桩就会继续发生破坏，还将危及已建楼房的安全使用。

经设计院研究决定采用劈裂注浆施工工艺，要求处理后的复合地基承载力特征值≥100kpa。

与地基加固相关的地层自上而下为：①-2人工填土，厚度0.5～7.6m；①-3淤泥质粉质粘土，厚度0.4～3.2m，承载力特征值40kpa。

二、劈裂注浆的工艺特点1、施工工艺劈裂注浆以“袖阀管法”为基础，可分为钻孔、制浇套壳料、制安袖阀管及开环注浆四个阶段。

制图人：葛鹏制图日期：2003.10.25图1 劈裂注浆施工工艺流程图2、加固机理当封闭的套壳料达到一定强度后，在袖阀管内插入双向密封注浆芯管进行分层注浆。

首先加大压力使浆液顶开橡皮管并挤破套壳料，在土体中产生劈裂；然后保持0.2Mpa～0.3Mpa的注浆压力，使浆液沿着裂缝扩散。

3、注浆顺序一般从底部向上注浆，达到一定的浆量和压力后，提起一段再注浆，如此重复进行。

一次注浆完成后，清洗管内残留浆液，以便重复注浆，直至达到设计要求（袖阀管即留在注浆后的土层中）。

4、特点可根据需要灌注任何一个注浆段并可进行重复灌浆，施工方便、效果较好；可使用较高的注浆压力，灌浆时冒浆和窜浆的可能性小；适用于软土地基的整体或局部加固，坝的防渗及深基坑施工过程中出现地面沉降加固，基坑渗水堵漏等。

三、劈裂注浆的工艺特点影响地基加固质量的主要因素：四、问题处理此搅浆桶设计成规则的圆柱体，利用连通器原理，其外侧的玻璃管刻度能准确反映桶内的液体体积，以此控制搅浆时的用水量和注浆时的浆液用量。

土坝加固中劈裂式灌浆法的应用土坝加固中劈裂式灌浆法的应用对建筑物地基进行灌浆是十分必要的。

因为地基在建造过程中或者在使用过程中很容易因自身技术、材料以及外部压力导致内部出现空隙和裂缝，这破坏了建筑的时候孔位设置可以采用双排或者多排进行布局，并且能够适用于目前现阶段岸坡和弯曲段要求。

2、土坝坝体劈裂式灌浆机理堤坝劈裂灌浆技术的出现是灌浆技术一个新的里程碑，它在总结了传统堤坝灌浆施工技术的基础上，总结规律，进行创新，形成了一种投资小、见效快、技术简单的灌浆技术。

目前已被广泛的运用到了水利工程项目当中。

以下，我们根据泥浆劈裂的应力分析，阐述浆、坝互压的机理。

2．1坝体的可灌性及泥浆劈裂的应力分析在对坝体进行灌浆时，会产生一定的灌浆压力，这种压力的大小受坝体裂缝方向的长短和宽窄的影响。

那么粘土泥浆能否为坝体进行劈裂式灌浆技术呢?经过剧烈。

很多施工人员都会选择反复实施这一步骤，多次运用浆、坝互压的作用机理来稳定坝体的内部应力情况，实现加固坝体的目的。

2．3泥浆的排水固结上面我们曾说过，灌浆停止后，孔口的灌浆压力逐渐消失，当压力彻底没有时，泥浆中的孑L隙仅承受着泥浆柱的压力。

泥浆进行析水的过程就是为了减少泥浆柱的压力，从而减Axle隙的压力。

当析水完成后，泥浆慢慢排水由液态向固态转变。

坝体的压力大小是自上而下逐渐增强的过程，所以，固结泥浆的根部所承受的压力最大，顶部最小，因此，固结的垂直先后顺序就是自上而下。

因为泥浆的排水过程是按照由外向里的顺序进行的，所以泥浆最先水平方向固结的就是泥浆外部，然后再慢慢向中心凝结。

这样的固结顺序可以增强坝体的防渗性和稳固性。

3、工程实例分析某水库属小型水库，为黏土心墙土坝，最大坝高18．7m，总库容256万立方米，库容192万立方米。

水库大坝竣工于20世纪70年代，当时主要依靠群众施工筑坝，土坝碾压质量较差，坝体内有土块架空，且经过多年的水压作用，坝体部分已出现险情，渗漏水现象严重，对坝体进行加固处理刻不容缓。

劈裂注浆法是一种软弱土层加固方法，既适用于渗透性好的砂层，也适用于渗透性差的粘性土层。

劈裂注浆法是在注浆压力的作用下，向钻孔内泵入不同类型的流体，以克服地层的初始应力和抗拉强度，造成岩土结构的破坏和扰动，使垂直主应力较小的平面发生劈裂，打开地层中原有的裂缝和孔隙，增加浆液的可注入性和扩散距离，而所用的注浆压力相对较高。

劈裂注浆法以压力泥浆为能量载体，通过合理的孔位布置，有控制地劈开坝体，并迅速用泥浆进行填充，有效弥补坝体局部土区的应力不足的现象，降低应力水平，提高坝体稳定性。

这种方法形成垂直连续防渗帷幕，充填各种裂缝、孔隙和洞穴。

劈裂注浆的适用条件：对于渗透性好的砂层和渗透性差的粘性土层，由于地层透水性差，有时采用渗透注浆或压密注浆难以达到理想的效果。

而劈裂注浆可以利用其水压在地层中产生劈裂孔隙，提高地层的可注入性，从而满足注浆加固的要求。

劈裂注浆法既适用于软塑和流塑粘土地层，由于地层透水性差，有时采用渗透注浆或压密注浆难以达到理想的效果。

而劈裂注浆可以利用其水压在地层中产生劈裂孔隙，提高地层的可注入性，从而满足注浆加固的要求。

施　工　技　术CON STRU CT I ON T ECHNOLO GY1999年9月第28卷　第9期劈裂注浆技术在软粘土深基坑工程中的应用蒋洪胜　侯学渊 [摘要]　应用软粘土中的劈裂注浆技术理论,对一深基坑注浆加固方案的设计与施工进行了研究。

现场实施效果表明,本施工方案是简单可行的,且加固效果显著。

[关键词]　劈裂注浆　基坑支护　静力触探　土体加固　软土地基Appl ica tion of Fractur i ng Grouti ng i n D eep Sof t Clay Founda tion P itJ ia ng Hongs he ng　Hou Xue yua n[Abstract]　T design and con structi on of cem en ting reinfo rcem en t in deep foundati on p it are discu ssed in th is article w ith app licati on of the theo ry of fractu ring grou ting in soft clay.T he on site resu lts dem on strate that th is techno logy is si m p le w ith no tab le effects.[Keywords]　F ractu ring grou ting;Foundati on p it suppo rting;Static sounding;So il stab i2 lizati on;Soft ground 在软弱土层进行基坑开挖时,为了增加挡墙内侧土体的被动区土体抗力,从而减少挡土墙的水平位移,提高基坑底部的稳定性,可以采取对坑底范围的土体进行满堂或抽条注浆加固。

实践表明,对于产状为层状的三角洲沉积层地基,如上海地区的一些饱和粘土夹砂层地基,有时用渗透注浆或压密注浆都难以达到理想效果,可以应用劈裂注浆技术(SR F工法),采用配有双头密封的注浆芯管向土层注入水泥、粉煤灰和化学浆液,浆液在一定压力下似利斧劈入土层,从而改善了土体的强度和抗渗性。

劈裂注浆加固软土地基引言随着城市化进程的加速，土地作为建筑物的支撑物质的重要性日益凸显。

在城市化建设过程中，软土地基受到的压力比较大，容易引起土体的沉降和变形，给建筑物的使用带来极大的风险。

因此，针对软土地基的加固工程显得尤为重要。

作为一种新型的地基加固技术，劈裂注浆技术已经得到了广泛的应用。

劈裂注浆技术的优势劈裂注浆技术是一种有效的建筑物地基加固方法，因其在处理软土地基时具有速度快、施工简单、费用较低等优势而受到广泛应用。

具体来说，劈裂注浆技术旨在针对软土地基的弱度和易液化问题，使用注浆钻等机械将钢管插入泥土内部，随之注入混凝土，使得泥土内部发生变形，在增加土壤密度的同时，还能够使得土壤与钢管之间形成牢固的连接，确保建筑物地基增强后更加稳定。

劈裂注浆技术的施工流程步骤1：现场准备工作对于劈裂注浆的施工流程而言，首先需要对现场的土地进行勘探，测量地面的平整度，并清理出施工区域。

步骤2：设置钢管设置钢管是整个施工路径中最为关键的步骤。

首先，需要在软土地基中钻孔，插入钢管并固定。

对于不同的土地类型，需要采取不同的钢管类型。

至于钢管的设置深度，需要根据实际情况而定。

步骤3：注浆加固在钢管设置到位之后，施工人员会在钢管内注入混凝土。

需要注意的是，在注入混凝土的过程中，需要进行周期性振动，以保证混凝土充分到达钢管的底部。

步骤4：劈裂钢管在混凝土充分硬化之后，施工人员会采用劈裂机对钢管进行劈裂。

在劈裂钢管的同时，钢管内剩余的材料会向软土地基中喷出，进一步加固土体。

步骤5：重复施工在完成上述工作之后，需要对目标地域进行重复施工（钻孔、注浆、劈裂钢管），直到加固地基达到要求。

劈裂注浆技术的应用案例劈裂注浆技术的应用案例非常多，下面介绍其中一些：案例1：厦门市湖里医院大楼基础加固厦门市湖里医院大楼底下的原基础存在单向变形，钢筋锈蚀，裂缝与电缆穿过缝隙直通地下停车场。

经过考察，施工单位选择采用劈裂注浆技术对地基进行加固，该工程于2015年底取得了圆满成功。