浅谈双液注浆法加固地基实践应用
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双液注浆在既有建筑物湿陷性黄土地基加固处理中的应用摘要:某铁牛窝基础,因黄土湿陷引起下沉。
在不影响使用的前提下,采用水泥-水玻璃双液法对该段地基进行加固处理,消除地基土的湿陷性,以增强地基的稳定,提高地基土的抗变形能力和承载力,使其不再下沉。
工程实践表明,该方法加固处理既有基础下的非自重湿陷性黄土地基是可行的,能达到良好的处理效果,具有较好的经济效益和社会效益。
关键词:双液注浆;湿陷性黄土;加固;1引言我国的黄土分布很广,其中东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
湿陷性黄土是一种特殊性质的土,其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。
在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小。
当在一定压力下受水浸湿,土的结构会迅速破坏,强度迅速降低,并产生较大下沉。
故在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基湿陷对建筑产生危害。
以水泥-水玻璃为主要浆液的双液注浆技术,因其用料普通、来源广、价格低廉、污染较轻,且操作简便、快速有效等特点,在国内外建筑工程中已被大量采用。
常用于黄土地区消除湿陷、既有建筑物地基加固、结构补强等。
2 双液注浆加固机理双液注浆是在欲加固土体钻孔后,通过注浆泵在一定压力下将水泥-水玻璃两种浆液按一定比例注入土体中。
水玻璃是一种水溶性硅酸盐,渗入土体后,与水泥及黄土中的钙盐等发生接触反应后生产硅胶,充填了黄土中的孔隙,同时也将黄土颗粒胶结在一起,使其强度增大且具备不透水性,从而达到加固土体、控制地基下沉及提高地基土承载力的目的。
这种浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且难以控制、动水条件下结石率低等缺点,提高了水泥注浆的效果,扩大了水泥注浆的范围;同时也控制了单一化学浆液由于含水量大,在与湿陷性黄土反应形成一定强度的结石体前,前期势必会产生一定量的附加沉降。
3工程实例3.1工程概况沙蔚铁路崔家寨车站铁牛窝长15.90m,宽9.40m,总重461.45t,于2002年底开工,2003年底竣工。
无收缩双液注浆WSS工法地基加固中的应用前言近年来城市建筑用地逐年减少,为了扩大使用面积,增加建筑物的使用功能,对原有建筑物进行改造的工程越来越多。
比如在原有建筑上接层的工程、在原有建筑物以下新建造地下室等。
提高已有建筑地基承载能力,关系到整个工程质量,投资和进度。
因此,其重要性已越来越多地被人们所重视。
根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层、结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对相邻建筑的影响因素,既有建筑地基有多种加固方法。
其中,无收缩双液注浆加固即有建筑地基,是行之有效且较为成熟的方法。
无收缩双液注浆法是以改良土壤为目的,一方面增加土质的强度,另一方面又可以达到止水堵漏的效果。
经过近三十年的发展,此工法已经成为地基处理不可缺少的施工方法并已被广泛地利用。
针对各种复杂的地层,根据工程的实际情况需要注入各种类型的双液注浆材料,只有采用多种双液注浆工法,才能达到设计要求及预想的改良效果。
任何的工法都有自身的长处和短处,而双液注浆技术,比其它类型地基处理工法都有广泛地适用性,可以满足越来越复杂的地基处理工程的要求。
由于浆液混合方式和双液注浆的方向性可随时调节,双液注浆材料的凝胶时间可以从瞬结到缓结,配比可任意搭配,以及能够实现定向、定量、定压双液注浆施工。
随着城市建设发展的需要,地下地铁、电力隧道、热力隧道、山岭隧道、引水及排水工程等建设任务越来越繁重,以及堤坝、桥梁、道路、机场跑道等其它工业与民用建筑的发展,双液注浆技术作为地基处理方法的一种,将得到更广泛的应用。
本文将以解放军总医院地下衣被收集站地基加固工程为例,讲解无收缩双液注浆技术在实际工程中的应用。
一、工程简介xxx已建洗衣房地下部分拟建一座衣被收集站,通过地下综合管廊将各处污衣收集至此,再上运至首层洗衣车间内清洗。
拟建衣被收集站及楼梯间均位于洗衣间正下方。
洗衣房建成于2000年,为地上六层局部七层框架结构,东西长约30.6米,南北宽约15.6米,无地下室,楼房建筑总高度23.9米。
地基注浆加固技术与应用本文通过分析注浆加固的技术特点,分别对高压旋喷注浆法、静压注浆法的关键技术与应用问题进行探讨。
【标签】建筑;地基;注浆加固;高压旋喷;静压注浆;一、注浆加固的技术特点注浆技术是指利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把具有流动性、填充性、胶凝性的一种或几种浆液材料,按一定的配比注入地基土中,浆液以充填、渗透和挤密等方式挤走土粒间的水分和空气,使浆液与原来松散的土粒胶结成整体,从而提高原来土体的强度。
注浆方法按常规可以分为高压旋喷注浆法和静压注浆法两大类,这两种注浆方法都可以应用在地基加固工程中,有其各自的优缺点和适用条件。
二、高压旋喷注浆法的关键技术与应用高压旋喷注浆是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后,以高压设备使浆液成为高压流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,同时钻杆以一定速度渐渐向上提升,将浆液与土粒搅拌混合,浆液凝固后在土中形成一个固结体,固结体呈圆柱状,从而改善土的变形性质,提高地基的抗剪强度。
同时也可组成闭合的帷幕,用于截断地下水流和治理流沙。
1、主要技术参数(1)旋啧桩直径的确定直径一般为:单管法0.3m~0.8m;三重管法1.0m~2.0m;二重管法介于二者之间;多重管法可达2.0m~4.0m。
(2)桩位布置及桩间距堵水防渗工程,最好按双排或三排布孔,形成帷幕,间距为0.866R(R为旋喷桩设计直径),排距为0.75R。
加固地基,可采用矩形或梅花形布桩型式。
间距以2R~3R为宜。
(3)地基承载力的确定按复合地基进行设计计算,单桩承载力的确定,基本与钻孔灌注桩相同,但须选用比灌汴桩更高的安全度。
2、浆液材料的要求由于喷射注浆是靠高压液流的冲击力破坏土层并与土体混合构成新的固结体的,因此,对浆液的要求与静压注浆有所不同,对材料种类、粘度、颗粒大小的要求不象静压注浆那样严格。
(1)材料应具有良好的可喷性喷射注浆的浆液是通过喷嘴喷出,所以,浆液应有较好的可喷陛,若浆液稠度过大,则可喷性差,往往会导致喷嘴及管道堵塞,同时还磨损高压泵,使喷射难以进行。
双液注浆方案引言注浆技术广泛应用于地坑支护、隧道衬砌、地基加固等领域,是一种常用的土体加固方法。
双液注浆是注浆技术中的一种常见方式,通过混合两种液体材料形成可固化的浆体,用于填充并加固土体。
本文将重点介绍双液注浆方案的原理、工艺和应用场景。
原理双液注浆是将两种液体材料按照一定比例混合形成浆体,然后通过注浆设备将浆体注入到土体中的空隙中,使浆体在土体中固化。
其中,一种液体材料通常是水,而另一种液体材料则包含胶凝材料、助剂等。
双液注浆的原理主要有以下几点:1.混合与搅拌:按照一定比例将两种液体材料混合,通过搅拌设备将其充分混合均匀。
2.浆体注入:将混合后的浆体通过注浆管道输送到需要加固的土体中。
注浆管道通常设置在土体的空隙中,以便浆体可以充分填充土体孔隙。
3.浆体固化:混合后的浆体在接触土体时开始固化,形成可支护和加固土体的固体。
工艺流程双液注浆的工艺流程一般包括以下几个步骤:1.准备工作:确认注浆工程的需要、选择合适的双液注浆方案,并准备所需的液体材料、设备和工具。
2.混合与搅拌:按照事先确定的配比,将液体材料A和液体材料B分别加入到混合槽中,通过搅拌设备将其充分搅拌均匀。
3.注浆过程:将混合后的浆体通过注浆设备输送到土体中。
注浆设备通常包括注浆泵、注浆管道等。
4.观测与调整:在注浆过程中,需要对注浆压力、注浆速度等进行实时观测和调整,保证注浆效果。
5.固化与养护:注浆完成后,需要等待固化时间,使浆体充分固化。
固化时间的长短取决于液体材料的特性以及工程要求。
固化结束后,需要进行养护,以确保注浆体的强度和稳定性。
应用场景双液注浆广泛应用于土体加固和地基处理的工程中,适用于以下场景:1.地坑支护:对于地下开挖施工中的地坑边坡和地坑底板,可以通过双液注浆来加固,提高地坑的稳定性和安全性。
2.隧道衬砌:在隧道施工中,通过双液注浆对隧道衬砌进行加固,可以提高隧道的强度和防水性能。
3.地基加固:对于软弱地基或土体沉降较大的场地,可以使用双液注浆来加固地基,提高地基的承载力和稳定性。
双液注浆技术运用水泥—水玻璃双液注浆技术应用水泥—水玻璃双液注浆在隧道施工中的技术应用双液注浆主要作用是封堵裂隙,将松散地层固结为整体,隔离水源,堵塞水点,以减少洞内涌水量,改善施工条件。
●作用原理:水泥浆和水玻璃溶液混合后立即发生反应,很快形成具有一定强度的固结体。
随着反应连续进行,结石体强度不断增加,早期强度主要是水玻璃反应的结果,后期强度主要是水泥水化反应的结果。
●适用范围(1)基岩裂隙地面预注浆和工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水等优先选用水泥—水玻璃双液注浆。
(2)断层泥带,当裂隙宽度(或粒径)小于1mm,或渗透系数K≥1×10-5m/s时,加固压浆优先选用水泥—水玻璃双液注浆。
(3)断层破碎带各砂卵石地层,当裂隙宽度(或粒径)大于1 mm,或渗透系数K≥5×10-4m/s时,堵水注浆。
(4)对于颗粒细小的粘土层,采用水泥—水玻璃双液注浆时应在水泥浆液加入膨润土、粉煤灰等填料,且使用特殊注浆工艺。
●注浆参数(1)注浆扩散半径。
浆液扩散半径(浆液的有效范围)与岩石裂隙大小、浆液粘度、凝固时间、注浆速度和压力、压注量等因素有关。
水泥—水玻璃浆液实际的有效扩散半径见表1。
有效扩散半径表1 砂砾粗砂中砂细砂淤泥粘土岩层类别实际有效扩散半径(m )1.75~2.000.51.20~1.450.80~1.000.50~0.700.5(二)注浆压力注浆压力大小影响注浆效果,其大小决定于涌水压力(开挖工作面静水压力、突水的动压力)、裂隙大小和粗糙程度、浆液的性质各浓度、要求的扩散半径等。
注浆压力可参考下列经验公式:地表注浆 P=(0.2~0.5)H 1洞内注浆 P=(0.2~0.5)H 1K式中 H 1——孔至静水位高度(m );K ——洞内修正系数,K=1.2~2.0;P ——注浆压力(Mpa )。
(三)浆注浓度水泥—水玻璃浆液的配方就综合考虑凝结时间、结石体强度以及施工操作等因素。
浅谈双液注浆法加固地基实践应用摘要:本文结合工程实例,详细探讨了建筑工程基础加固施工方法和技术措施,并对其施工效果进行了观测和评析,并得出正确的结论。
关键词:双液注浆; 加固地基; 施工措施中图分类号:tu4 文献标识码:a 文章编号:1 前言随着城市建设的迅速发展,许多早期建设的多层建筑甚至高层建筑因种种原因,出现裂缝。
但只要正确施工、合理利用,大大地降低工程造价与缩短工期。
我们在工业园区4#住宅楼施工中,采用双液注浆方法加固地基,将该单元湿陷性土层强化,使其丧失湿陷性,节约基础造价,加快了施工进度。
实践证明,局部建筑采用注浆法,具有较好的经济价值和施工效率。
2 工程概况住宅楼为砖混结构,东西走向67.2米,短轴9米,楼的一侧是毛石墙,上面是砖围墙,建筑物有一个单元一楼至六楼全部发生墙体裂缝。
建筑场地属黄土塬,地形陡坎较多,北高南低,加之原地面为杂填土,土质疏松,砖头瓦砾与黄土混杂,极易透水。
此楼地基土为ⅰ级非自重湿陷性黄土,基础下黄土用3:7灰土满铺,但处理深度不足。
根据设计,基础灰土层下尚有4米厚的湿陷土层,其湿陷量120毫米,按规范要求,用灰土垫层处理地基是符合要求的,但结合地貌条件和填土性质综合考虑,又显不足,周围填土疏松渗水,加之土又具有湿陷性,这就是楼房局部下沉的原因。
3 施工准备工作(1)在施工区修建围栏,预防高压胶管发生意外,伤击他人。
在加固过程中进行观测,确保建筑物使用安全,不能产生新的结构变化,(如墙体出现新的裂缝)施工中遇到有关问题,及时向甲方和设计、施工人员反映,并采取相应的技术措施。
(2)将对注浆施工有影响的部位拆除清理,留出注浆必须的施工操作空间。
(3)安装注浆设备,布置好设备后,先调试合格。
(4)注浆配备380v、20千瓦以上电源,配电箱布置在距最远孔位100米内,设于现场北侧距注浆施工段约30米,采用三相五线单独布线。
4施工机具及劳动力配备表1 机具表格设备操作技术工8名、记录员1名、技师1名;现场管理工程师1名。
民用建筑工程中注浆加固法地基处理的应用摘要: 随着我国建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。
本文结合当前地基处理的现状,简述了几种注浆方法,重点介绍地基加固的复合注浆技术的特点,探讨复合注浆技术在建筑工程地基处理中的应用方法。
关键词:建筑施工;地基;复合注浆技术;施工方法前言注浆法最早创始于1802年,由一名法国工程师开发应用于水闸工程。
此后,注浆法成为坝基帷幕、地铁、隧道、以及建筑地基加固中一种广泛使用的方法。
一、作用原理注浆法是运用气压、液压等一系列物理和化学原理,通过把某些特定的浆液注入各种目标土质的空隙中,从物理学的角度改善其性质,从而使其能够承受建筑物的负荷,适应各类土木工程的需要。
通过压力注浆,可以使目标土体的密度和整体性得到较大的改善,使土体强度、桩周摩擦力和桩底阻力等产生改变,桩底沉降量大大减少,从而提高了单桩承载力。
二、注浆方法1、高压喷射注浆法高压喷射注浆法产生于20世纪60年代后期,并已广泛应用于我国建筑行业,尤其在高速公路软弱地基加固、水利工程防渗、矿山井巷加固与防渗等方面对于高压喷射注浆法的应用越来越多。
随着地铁和高层建筑的迅速崛起,一些城市在进行深基坑的止水防渗时都是采用了高压喷射注浆技术。
2、静压注浆法静压注浆又被称为劈裂注浆,通常用于软土地基中,其运用劈裂作用原理,即将比重较大的水泥浆或水泥砂浆用压力注入,在土体中浆液凝结体起到一种骨架作用,从而使得地基承载力大幅度提高,沉降变形现象大大减少。
3、复合注浆法复合注浆法通常应用于桩基础加固中,它是结合了静压注浆法和高压旋喷注浆法,并充分发挥这两种注浆法优势的新型注浆技术。
复合注浆法既适用于砂卵石层,也适用于粘土、粉土和粉细砂层及淤泥层,同时其还可以用来处理岩溶土洞。
三、复合注浆法的特点复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时序上的结合,分别发挥两种注浆加固方法各自的优点,克服各自的技术和工艺缺陷的一种加固方法。
双液压力注浆法在既有建筑地基加固工程中的应用作者:袁增会来源:《硅谷》2009年第11期[摘要]以赤城110KV变电站主控室及10KV配电室地基加固为例,介绍水泥-硅酸钠双液压力注浆在既有建筑饱和湿陷性黄土地基加固中的优越性,特别是建筑物不均匀沉降正在进行、建筑物已发生倾斜、墙体裂缝在发展的加固工程,可根据不同地质条件、工程性质,分别选用水泥、硅酸钠为主剂的灌浆材料,会达到预期加固目的。
其经验和思路可为同类型工程的地基加固方案设计提供借鉴。
[关键词]既有建筑地基加固双液压力注浆水泥硅酸钠中图分类号:TU9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0610104-01一、前言随着我国基建项目的规模越来越大,国家对建筑工程质量的要求也越来越高,由于地质条件、自然环境及施工条件等多种因素对工程质量的影响,基础工程中往往会出现各类质量事故,例如地基不均匀沉降、建筑物主体倾斜、墙体开裂等,这样就要求我们对工程质量事故进行分析,提出科学合理的处理方案,且提高地基土的抗变形性能和承载力,满足设计和使用要求。
二、双液压力注浆加固机理双液压力注浆是在既有建筑物基础周围钻孔后,通过注浆泵在一定压力下将水泥、硅酸钠两种浆液注入地基土中,在土中通过渗两种浆液接触反应生成硅胶,将土的颗粒胶结在一起,使其具有提高强度和不透水的功能,达到了地基固化、提高地基土强度、阻止或控制建筑物不均匀沉降作用。
近年来双液压力注浆法大量用于已有建筑物地基不均匀沉降加固工程中,并取得了较好的效果。
压力注浆适用于各类松散地层,根据其岩性不同,选用不同的注浆材料。
在已有建筑物地基加固工程中常用的材料是水泥、硅酸钠(水玻璃)、氯化钙等。
根据不同的地质条件、工程性质,在上述浆液中选用单液或双液法。
双液法显著的特点是加固效果明显,浆体结石率高、价格低廉、施工简便、工期短,质量易于保障,对环境无污染、对相邻建筑物基础无扰动、加固工程中附加沉降小等。
浅谈双液注浆法加固地基实践应用
作者:张文
来源:《城市建设理论研究》2012年第32期
摘要:本文结合工程实例,详细探讨了建筑工程基础加固施工方法和技术措施,并对其施工效果进行了观测和评析,并得出正确的结论。
关键词:双液注浆; 加固地基; 施工措施
中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
随着城市建设的迅速发展,许多早期建设的多层建筑甚至高层建筑因种种原因,出现裂缝。
但只要正确施工、合理利用,大大地降低工程造价与缩短工期。
我们在工业园区4#住宅楼施工中,采用双液注浆方法加固地基,将该单元湿陷性土层强化,使其丧失湿陷性,节约基础造价,加快了施工进度。
实践证明,局部建筑采用注浆法,具有较好的经济价值和施工效率。
2 工程概况
住宅楼为砖混结构,东西走向67.2米,短轴9米,楼的一侧是毛石墙,上面是砖围墙,建筑物有一个单元一楼至六楼全部发生墙体裂缝。
建筑场地属黄土塬,地形陡坎较多,北高南低,加之原地面为杂填土,土质疏松,砖头瓦砾与黄土混杂,极易透水。
此楼地基土为Ⅰ级非自重湿陷性黄土,基础下黄土用3:7灰土满铺,但处理深度不足。
根据设计,基础灰土层下尚有4米厚的湿陷土层,其湿陷量120毫米,按规范要求,用灰土垫层处理地基是符合要求的,但结合地貌条件和填土性质综合考虑,又显不足,周围填土疏松渗水,加之土又具有湿陷性,这就是楼房局部下沉的原因。
3 施工准备工作
(1)在施工区修建围栏,预防高压胶管发生意外,伤击他人。
在加固过程中进行观测,确保建筑物使用安全,不能产生新的结构变化,(如墙体出现新的裂缝)施工中遇到有关问题,及时向甲方和设计、施工人员反映,并采取相应的技术措施。
(2)将对注浆施工有影响的部位拆除清理,留出注浆必须的施工操作空间。
(3)安装注浆设备,布置好设备后,先调试合格。
(4)注浆配备380V、20千瓦以上电源,配电箱布置在距最远孔位100米内,设于现场北侧距注浆施工段约30米,采用三相五线单独布线。
4施工机具及劳动力配备
表1 机具表格
设备操作技术工8名、记录员1名、技师1名;现场管理工程师1名。
5 施工部署和施工方案
(1)4#楼西单元双液注浆加固主要是强化灰土层下地基湿陷软弱土层,提高地基承载力和稳定性。
对建筑物周围边坡杂填土,采用低强度注浆,使其土体强化,形成胶结性,以稳定土坡。
(2)注浆加固重点,在确保建筑物使用安全的前提下,布置施工顺序。
(3)对地基注浆加固效果的检测方法分两步,第一步在未施工前用面波浅层勘探技术对加固区域内8个点进行承载力检测,取得地基加固前的承载力数据,第二步在加固结束后用同样的方法在相同位置进行承载力检测。
然后进行比较,从而达到加固地基效果。
(4)工艺流程:75型抵制用钻机成孔,钻孔比注浆管粗很多,为了防止跑浆和分层注浆加固,采用较先进的索氏注浆模式,即钻机成孔后,下塑胶管,防止串浆,然后倒入套壳料,套壳料强度很低,注浆中可以挤裂。
每个孔注浆,均自上而下,逐段完成。
工艺流程如下:确定孔位→钻孔→下塑胶管→套壳料→配浆→下管→压浆→记录→下管压浆→注浆完毕→拔管→封孔→移孔。
(5)注浆结束后,即清理周边,进行封顶施工。
6质量要求和技术措施
(1)浆液组成,按设计配制,水灰比1:1,水泥、水玻璃混合浆液,其体积比1:0.5,水玻璃模数2.8~3.2,凝胶时间60~90/S。
边坡为水泥、粉煤灰将。
(2)注浆孔位,注浆深度、注浆量严格按照设计施工,注浆压力不得小于100Kpa。
(3)注浆时还要根据实际情况,检测湿陷软弱土层深度,确保加固质量。
(4)及时做好注浆记录和面波检测,达到设计地基承载力150Kpa的要求。
(5)桩基属于隐蔽工程,应对每个孔注浆过程进行观测,做好详细记录,作为验收签证依据。
(6)注浆施工完毕后,检查孔位偏差符合规范要求,并对承载力进行检验,承载力应符合设计要求。
7安全措施
(1)严格执行安全生产操作规程,坚持安全文明施工,上岗前做好安全技术交底。
(2)操作人员严格遵守岗位责任制,熟悉本工种的安全技术操作规程。
(3)各类机械设备使用前,先对安全性能进行检查,电器设备装设漏电保护装置。
(4)合理安排工序,控制施工进度,施工过程做好沉降的观测。
(5)注浆设备定专人操作、维护与保养。
8 经验总结
通过实践应用,采用双液注浆法加固建筑物地基承载力,只要慎重设计、合理施工,掌握好施工步骤,处理好基础的承载力和上部结构的整体刚度,可以大大地降低土建造价,缩短施工周期。
在工业园小区4#住宅楼工程中,一是节约了地基基础处理的成本和工期;二是先基础施工,后进行墙体裂缝的加固措施;三是采取了注浆施工,减少了对周边建筑与居民生活环境的影响。
该工程竣工验收后,经过多次观测,灰土垫层下原状土承载力约110 Kpa~170 Kpa,周边软弱杂填土层承载力约110Kpa~150 Kpa。
注浆加固后,灰土垫层下承载力提高到140
Kpa~230 Kpa,周边软弱土层提高到140 Kpa~160 Kpa,满足规范和设计要求,达到了预计效果。
该处理方案取得了较好的经济效率与社会效率,在软弱地基基础中能够广泛应用。
参考文献:
[1] 《建筑施工手册》,中国建筑工业出版社,2002年.
[2] 《建筑桩基技术规范》,中国建筑工业出版社.
[3] 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》,GB50202-2002.
[4] 《既有建筑地基基础加固技术规范》,JGJ123-2000.
[5] 吴松勤主编.《建筑工程施工质量验收规范应用讲座》,中国建筑工业出版社.。