当基础下的天然地基松软，不能承受很大荷载，或上层土壤虽好，但深层土质不良引起基础沉降过大时，可对人工地基进行加固，以改善提高基础的承载能力。人工地基加固方法很多，最常用的有两种：

（1）砂桩加固（物理方法）。当软弱地基层较厚时，可用砂桩法改善地基的承载能力。施工时，将钢管或木桩打入基础周围的软弱土层中，然后将桩或管拨出，在形成的洞内灌入干燥的粗砂、砾砂，然后捣实，形成砂桩，达到提高地基土的密实度的目的。在含水饱和的砂土或粘砂土中，由于易坍孔，灌砂困难，可采用砂浆袋套管法与振冲法来加固地基。

（2）注浆加固（化学方法），这也是本节的主要内容。

一、注浆加固方法

在墩台基础之下， 于墩台中心直向或斜向钻孔或打入管桩， 通过孔眼及管孔， 用一定压力把各种浆液（ 加固剂） 灌入土层中， 通过浆液凝固， 把原来松散的土固结为有一定强度和防渗性能的整体， 或把岩石裂缝堵塞起来， 从而达到加固地基、提高地基承载力的目的。注浆加固的作用按加固情况的不同主要有：

（1） 填充圬工砌体内的空隙， 使其形成整体， 从而提高砌体强度。
（2）填充土壤或岩石的空洞和裂缝，从而堵塞土壤或岩石的渗流孔道，提高其承压能力，
减少渗流冲刷可能性。若空洞大，应使用水泥砂浆；若为裂缝，应使用水泥浆。
（ 3） 填充砂子和砾石的孔隙， 提高其承压能力。
（ 4） 挤密较软弱的土层， 形成复合地基， 使地基承载能力得到提高。

二、材料要求

注浆加固时各种浆液材料的选择应遵循以下原则。
（ 1） 浆液应是真溶液而不是悬浊液， 浆液粘度低， 流动性好， 能进入细小裂缝；
（ 2） 浆液凝胶时间可在大范围内随意调节， 易准确控制， 浆液凝胶可在瞬间完成；
（ 3） 浆液的稳定性好， 在常温常压下， 长期存放不改变性质， 不发生任何化学反应；
（ 4） 浆液无毒无嗅， 对环境不污染， 对人体无害， 属非易爆物品；
（ 5） 浆液对注浆设备、管路、混凝土结构物、橡胶制品无腐蚀， 并容易清洗；
（ 6） 浆液固化时无收缩现象， 固化后与岩石、混凝土等有一定粘接性；
（ 7） 浆液结石体有一定抗压和抗拉强度， 不龟裂， 抗渗性能和防冲刷性能好；

（ 8） 结石体耐老化性能好，能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等腐蚀且不受温、湿度影响；
（ 9） 材料来源丰富， 价格低廉； 浆液配制方便， 操作容易。

加固墩台基础， 所采用的方法和注浆材料一般因地质情况不同而异。静压注浆和高压
喷射时不同浆液材料的地质适用范围如表9-4-1 所示。

三、设计要点

注浆法适用于处理碱性土、粉性土、粘性土和一般填土层。注浆法旨在防渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量， 控制地层沉降。设计前应查明加固土层的分布范围及含水量、颗粒级配等土体物理力学性质指标。对重要工程， 注浆设计前须进行室内浆液配比试验,并进行现场注浆试验。设计要点主要有：
（ 1） 设计应包括的内容有：注浆有效范围、注浆材料的选择、初凝时间、注浆量和压力、注浆孔布置和注浆顺序等。
（ 2）注浆工艺和有效范围应根据不同工程要求，须充分满足防渗堵漏，提高土体强度和模量、充填空隙及托换等目的加以确定。注浆点的覆盖土应大于2m。
（ 3） 选定浆液及配比设计，必须考虑注浆的目的、地基土的孔隙大小、地下水的状态等， 在满足所需目的的范围内选定最佳配比。

（ 4）注浆法处理软土的浆液材料可选用以水泥为主剂或选用水泥和水玻璃的双液型混合液。聚氨脂能有遇水膨胀的特性， 化学浆液因对环境有污染， 选用时应慎重考虑。在有地下动水流的情况下， 不应采用单液水泥浆。
（ 5）用作防渗的注浆至少应放置三排注浆孔，注浆液应选用水玻璃或水玻璃与水泥的混合液。注浆孔间距可按1.0~1.5 m 范围设计。
（ 6 ） 用作提高土体强度的注浆液可选用以水泥为主剂的悬浊液， 注浆孔间距可按1.0~2.0m 的范围设计。
（7）初凝时间必须根据地基土质条件确定。在砂土地基注浆中，一般使用的浆液初凝时间为5~20 分钟。在粘性土中劈裂注浆时，一般初凝时间为1~2 小时。
（ 8） 注浆量取决于地基土性质和浆液的渗透性等因素。在进行大规模注浆施工时，宜在施工现场进行试验性注浆以决定注浆量。一般粘性土地基中的浆液灌注入率为15%~2%。
（ 9） 在砂性土中注浆，若以防渗为主要目的， 应考虑第二次注浆。时间宜在第一次注入的浆液初凝后进行。注浆材料应采用水玻璃等低粘度的化学注浆材料。
（10）注浆压力的选用根据土层的性质及埋深确定。砂性土的经验数值是0.2~0.5MPa；粘性土的经验数值是0.2~0.3MPa。
（ 11） 压密注浆的注浆压力主要取决于浆液材料的稠度。如采用水泥的砂浆液， 坍落度可在25~75mm 左右，注浆压力可选在1~7 MPa 范围内。坍落度较小时,注浆压力可取上限值。如采用水泥－ 水玻璃双液快凝浆液,则注浆压力应小于1 MPa。
（ 12） 注浆孔的布置， 应能使被动固土体在平面的深度范围连成一个整体。
（ 13） 注浆顺序必须适合于地基土质条件,现场环境及注浆目的。一般不宜采用自注浆地带某一端单向推进压注方式,应按跳孔间隔注浆方式进行， 以防止串浆， 提高注浆孔内浆
液的强度。对有地下水流的特殊情况， 应考虑浆液在动水流下的迁移效应， 应自水头高的一端开始注浆。
（ 14） 应采用先外围， 后内部的注浆施工方式。注浆范围外有边界约束条件时， 也可采用自内侧开始往外侧注浆方法。

四、施工要点

注浆加固的施工程序可简单地描述为： 放样→钻孔→下注浆管→制浆→灌浆→结束。
施工要点有以下内容：
（ 1） 加固前必须确定具体的实施方案， 工作内容包括灌浆孔的布置， 灌浆加固深度，采用何种浆液（ 包括浆液配比） 等。
（ 2） 编制施工大纲， 确定施工人员组织及施工机具。
（ 3） 放样： 根据施工组织设计的平面布置图放样， 确定具体孔位。
（ 4） 造孔： 先找到孔位，把钻机移到所钻孔位置，经检测复核后方可开钻。钻进过程中遇到异常情况，必须查明原因，及时采取处理措施，并作详细记录。钻孔结束后，由技术员对孔位、孔号、孔深等进行质量检查，验收合格后方可钻进下一个孔。
（ 5） 下注浆管： 下管前， 要检查钻孔深度是否达到要求， 待下管深度达到设计要求，经技术人员认可后方可下注浆管。下管过程中若遇特殊情况， 如孔内阻塞、塌孔等， 立即停止下管， 将注浆管提出地面， 重新清孔， 处理完毕后再重新下管。
（ 6）制浆：按设计相对密度拌制浆液。制浆过程中随时测量浆液相对密度，及时调整水泥用量，一个孔的灌浆结束后，统计该孔材料用量，并核实是否符合技术要求。
（ 7） 灌浆段设置： 在每孔灌浆段总长上， 每隔一定距离设一注浆段。
（ 8） 注浆控制：可采取多次灌注方法，每次灌注量及浆液相对密度应严格控制。
（ 9） 灌浆结束标准： 可采用每个灌浆段灌浆总量及孔口压力两个标准来控制。

施工操作要点：

(1)喷前要检查高压设备和管路系统， 其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封必须良好。
(2)垂直施工时，钻孔的倾斜度一般不得大于1.5%。在插管和喷射过程中，要注意防上喷嘴被堵， 在拆卸或安装注浆管时动作要快。水、气、浆的压力和流量必须符合设计值，否则要拔管清洗再重新进行插管和旋喷。使用双喷嘴时， 若一个喷嘴被堵， 则可采取复喷方法继续施工。

(3)喷射时， 要做好压力、流量和冒浆量的量测工作， 并按要求逐项记录。钻杆的旋转和提升必须连续不中断。拆卸钻杆继续旋喷时，要注意保持钻杆有0.1m 的搭接长度，不得使喷射固结体脱节。
(4)深层旋喷时， 应先喷浆后旋转与提升， 以防注浆管扭断。
(5)搅拌水泥时， 水灰比要按设计规定， 不得随意更改， 在旋喷过程中应防止水泥浆沉淀， 使浓度降低。禁止使用受潮或过期的水泥。
(6)施工完毕， 立即拔出注浆管彻底清洗注浆管和注浆泵， 管内不得有残存水泥浆。

五、质量检验

对水泥浆液注浆效果的检查， 应根据设计提出的要求进行， 检验时间在注浆结束28 天后。可选用标准贯入和静力触探对加固地层进行检测。注浆效果检测点一般为注浆孔数的2%～ 5%，如检验点不合格率等于或大于20%，或虽小于20%，但检验点的平均值达不到设计要求时，在确认设计原则正确后应对不合格的注浆区实施重复注浆。检测点位置应视检测方法和现场条件由施工单位和设计单位协商决定。

对化学浆液注浆效果的检查， 主要是硅化地基的验收。砂土和黄土应在施工完毕15 天后进行，粘性土应在60 天后进行。砂土硅化后的强度，应取试块作无侧限压试验，其值不得低于设计强度的90%。粘性土硅化后，应按加固前后沉降观测的变化，或使用触探测加固前后土中阻力的变化以确定质量。黄土硅化后的质量可视具体化情况， 采用上述两种方法之一进行检验。

地基硅化后的整体性和外形， 均可采用触探检验。用硅化法形成的防渗帷幕， 应在作压水试验检查不透水性， 检验单位吸水率。硅化地基验收时， 应提交的资料有施工记录， 材料的试验记录， 试块试验记录， 防渗帷幕的渗透观测和水位变化记录， 触探法测定阻力变化记录， 竣工剖面图和钻孔位置平面图等。

本文摘录自《桥梁养护与加固》