注浆加固法地基处理

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注浆加固法地基处理

注浆加固法地基处理注浆加固法是⼯程地基加固最常⽤的⽅法之⼀,该⽅法利⽤⽓压或液压配

以填充渗透和挤密等⽅式,把能凝固的浆液均匀地注⼊岩⼟层中,

驱⾛岩⽯裂隙中或泥⼟颗粒间的⽔分和⽓体,并以其⾃⾝填充,待硬化后即可将岩⼟胶结成⼀

个整体,可以改善持⼒层受⼒状态和荷载传递性能,从

⽽使地基得到加固,防⽌或减少渗透或不均匀沉降。1⼯程概况项⽬为某车站综合楼。拟采⽤钻

孔灌注桩,为66根1000~1200mm钻孔灌注桩。桩端持⼒层为页岩层,⼯程桩静载检测结果表明,部分单桩竖向

极限承载⼒达不到设计要求,需要对

该地基进⾏加固处理。施⼯前,在建筑物周围分别布置了6个勘探点(探井),探井在掘进过程

中有⼤量的⽔渗⼊,致使少数探井没有达到预想的

深度。2地基勘察概要根据勘探资料显⽰,该勘察区地层主要由素填⼟、⾓砾及强风化页岩组

成,局部有粉⼟及中砂夹

层。各地层情况⾃上⽽下为:第⼀层主要为素填⼟,上部主要由素⼟充填,包括⼤量的煤屑、

砖块以及少量的炉渣、垃圾等杂物,呈松散状态,下部

填⼟孔隙较⼤,主要由层厚为1.5~5.2m的⼤量块⽯、⽚⽯及⾓砾充填;⼆层层厚为0.1~2.4m

的棱⾓状⾓砾与深灰⾊冲积再⽣⼟

,粒径⼀般10mm左右,⼤者可达30mm,稍密状态,该层只有在个别探井中未见,在其他数个

探井中都未被发现;三层层厚为0.3~0.8m的深灰⾊页岩与强风化岩⽯,含⽔量较⾼,节理发育,见⽔后较细腻,个别已揭露探井的

勘探深度内均未被发现。3地

基加固⽅案3.1编制依据编制依据的步骤为:分析XX车站综合楼设计图;翻阅建筑地基基础设计

规范(GB50007-2002);查阅建筑地基处理技术规范(JGJ79-91);查看既有建筑地基基础加固技术规范

(JGJ123-2000);

查看岩⼟⼯程勘察规范(GB50021-2001);参照使⽤⽔利⽔电⼯程基岩固结灌浆规程、规范;

查看现场实际地形条件。3.2注浆加固机理地基注浆加固根据地质条件及特征,本着确保质量、经济合理的原则,回填⾄

设计标⾼后,采⽤⽔泥浆等浆体静

压渗透注浆法,注浆管给予压⼒作⽤,使⽔泥等浆体克服各种阻⼒,进⽽渗⼊⼟体的孔隙和裂

隙中,浆液通过渗透、挤密、填充等⽅式使得孔隙及松

散的⼟粒胶结,形成相互穿插的脉状结⽯体。3.3压⼒注浆⽅案及选择3.3.1压⼒注浆⽅案注浆⽅

案主要有:

渗⼊型注浆:该⽅法适⽤于存在孔隙或裂缝的地基⼟层,即将浆液渗⼊软⼟的孔隙或裂缝之

中,使其与软⼟固结为⼀整体,⽽地基⼟层结构也

基本不受扰动和破坏。压密灌浆:⽤浓浆液置换和挤密⼟体的⼀个过程,在地基中灌⼊较浓的

浆液,迫使注浆点附近⼟体压密⽽形成浆泡。随

着浆泡的增⼤,灌浆压⼒也增⼤,从⽽产⽣较⼤的上抬⼒。劈裂灌浆:在处理软弱地基时,通

过较⾼的灌浆压⼒作⽤,浆液将克服地基中的初

始应⼒并且抵抗⼟体抗拉强度,使得⼟体发⽣劈裂,其⽅向是沿着垂直于主应⼒的平⾯或在⼟

体强度最弱的平⾯,因此渗⼊型注浆法不能灌⼊的⼟体

部分可顺利实施灌注,从⽽增⼤浆液扩散范围。电动化学灌浆:其⽅法是在地基中插⼊⾦属电

极并通以直流电,借助电渗作⽤将浆液注⼊⼟体

中,或将浆液注⼊电渗区,通过电渗使浆液均匀扩散以提⾼灌浆效果。3.3.2压⼒注浆⽅案的选

择进⾏注浆施⼯⾸

先要解决的问题是注浆⽅案的选择,⾸先选择注浆⽅法和注浆材料。同时还应考虑⼯程本⾝性

质、⼯程地质条件等各⽅⾯囚素。依据⼯程实践经验,

注浆⽅案选择⼀般应遵循以下原则:⼀般来说,应采⽤⽔泥浆或⽔泥粉煤灰浆液来对伏软弱地

基进⾏加固。如有硬壳存在软弱⼟层的上

部,要将此软弱⼟层作为封压层;当⽆这种硬壳或没发育时,可在地表做⼀厚约为0.5m的粘⼟

垫层作为封压层,或在地基碾实后形成封压层

。如软弱⼟层上部有较多的砂砾层,应⾃上⽽下分段式的注浆,如软弱⼟层上部砂砾层较少或

没有时,应⾃下⽽上分段式的注浆。本⼯

程选择上述第种由下⾄上注浆⽅式进⾏。3.4地基加固具体⽅案3.4.1⽅案概述根据地质资料及

设计要求,对该建筑整体地基范围内进⾏⾃下⽽上的分段注浆加固处理。采⽤注浆花管⽅法对

地基⼟进⾏加固处理,⽤长度为1.0m的注浆花

管,钻孔深⼊基岩中⾃下向上的分段注浆。3.4.2注浆参数选⽤注浆压⼒。注浆压⼒应通过现场

实验来确定,综合

考虑覆盖⼟压、浆液种类、地质条件等因素的影响。参照砂砾⽯⼟地基注浆⼯程经验,建议此

地段注浆压⼒选⽤0.4~1.0MPa。注浆顺序。注浆顺序应按跳孔间隔注浆⽅式进⾏,采⽤先外围后内部的注浆施⼯⽅法。浆液参

数。注浆材料为纯⽔泥浆,⽔灰⽐为11,⽔泥为P.O,32.5普通硅酸盐⽔泥。注浆量。在⼀般情况下,理论上注⼊的耗浆量,应填充到颗粒之间

的孔隙中,或沿层理或裂隙劈裂式注

⼊。每孔(段)浆液注⼊量可⽤下式计算:Q=πAHR2·β·n=A·S·H·n·β=q·H(1)式(1)中,Q

为每孔段注浆量

,m3;A为浆液损耗系数,取1.15~1.30;H为注浆孔深,m;R为浆液有效扩散半径,m;β为

浆液充填系数;S为浆液扩

散⾯积,m2;n为孔隙率。综上计算,每延1m注浆量Q为0.8m3。注浆孔间距及注浆速度。注浆

孔的布置,采取梅花型,注

浆孔间距其取值为1.2~1.5m,注浆流量为10~15L/min。注浆花管开孔参数。注浆花管采⽤Φ25镀锌钢管,⼩圆孔

呈梅花型布置,每隔10cm横向开设两个Φ6mm⼩圆孔。4加固⽅案实施施⼯⼯艺流程:选择注

浆设备→成孔→

花管制作以及安放→注浆→清洗→⼯程设备简介。测放孔位。根据设计孔位在注浆范围内准确定

位,定出注浆孔位并将其标记出来。成

孔。注浆孔施⼯选⽤孔径为91mm或110mm的XY-100型钻机成孔。为防⽌再发⽣不均匀下沉,

将其状态固定。由于综合楼区

域的素填⼟层深度变化在1.5~5.2m之间,很不均匀,⾃西向东按照填⼟层将该区划分为7.5m、5.5m、3.5m这3个注浆

区域,故⾃西向东将综合楼地基开孔深度安排为8.0m、5.5m⼆个区域。局部钻孔在见到岩⽯⽽

未达到设计深度时,以现场实际深度为

准。花管制作以及安放。花管的配置由孔深决定,并通过设计要求进⾏制作,成孔后注浆花管

下⼊⾄孔底,将孔⼝管封闭。注浆。⾸先

选择注浆材料,⽔灰⽐为1︰1的纯⽔泥浆,⽔泥为P.O,32.5普通硅酸盐⽔泥,注浆压⼒定为0.4~1.0MPa。⾸先,需要进

⾏现场注浆试验,以确定单孔注浆量,之后根据所采⽤的注浆⼯艺进⾏施⼯。注浆的⼯序要先

对边缘帷幕孔进⾏施⼯,接着要对加固孔进⾏施⼯,当

注浆量达到设计要求时,终⽌注浆。为了使注浆⼯程质量得到确保,边缘帷幕孔孔距⼀般为注

浆孔孔距的1/2。当注浆量⼩于0.4L/min

,或地⾯出现⼤量冒浆,稳定30min时即可完成注浆。每组注浆时应间隔2~3孔隔孔跳打跳注。

清洗。如不需要连续施⼯,注浆

完成后务必要及时清洗浆泵、管路等。如连续施⼯可视具体情况不进⾏操作。⼯程设备简介5质

量检验5.1

基本要求注浆⼯程属于地下隐蔽⼯程,为确保注浆⼯程质量,要严格按照要求进⾏注浆施⼯。5.2质量检验该⼯程的质量检测

从以下两⽅⾯来进⾏:沉降观测。为全⾯检验注浆效果,观测需要在开⼯前进⾏⼀次,完成室

外与室内注浆⼯程后各进⾏⼀次,以及全部⼯

程完⼯后⼀个⽉再进⾏⼀次;注浆质量检验是按照前述规范及设计要求,在注浆结束28d后进

⾏,注浆孔检验点按注浆孔数的5%进⾏,检验

点合格率⼤于80%,否则对不合格的注浆区域应重新注浆。质量检验的具体⽅法有开挖法、钻

芯法、载荷试验法、变形观测法等。本⼯程采⽤了开

挖法,并采⽤了钻芯法和载荷试验法来验证地基注浆加固质量。6结论车站综合楼地基加固⼯程

于2008年5⽉开始,为期⼀个⽉⾄2008年6⽉结束,在整个施⼯过程中,操作严格按照设计规

定,注浆材料符合规定,时刻保持着沉降观测,从未间断,定期观测由⼯程开始前坚持到地基

加固结束,再⼀直到⼯程竣⼯。通过对观测结果、加固质量鉴定及沉降状况的分析,均已达到

该⼯程地基处理的设计要求,节约了资⾦并缩短了⼯期。