高压旋喷桩在某高层住宅地基加固中的应用
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高压旋喷桩在地基事故加固中的应用作者:梅达光来源:《华东科技》2013年第10期引言工程建设中地基加固方法多种多样,但在上部土质坚硬下部柔弱,施工场地狭小,不影响临近建筑使用等情况下多数方法不能适用,这就使以高压喷射注浆法为基础的高压旋喷桩处理地基技术应运而生。
高压旋喷桩法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后,将水泥浆液以高压流从喷嘴中喷射出来,当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时,土体受到破坏,注入的浆液和土拌合并最终形成稳定的、具有一定强度的桩体,从而使地基得到加固。
1 工程概况张家口市某工业厂房,轻钢结构,长140m,宽24m,共24跨,独立基础。
场地地基2010年经整片强夯处理,并于同年建成投产。
由于强夯施工质量控制不严,导致厂房自投产使用后,东侧8-19轴基础出现不均匀沉降,经专业测量,最大沉降点处沉降量为-260mm,厂房地面及外墙开裂,天吊脱轨,,严重影响生产使用。
破坏情况可见下图:2 加固处理施工设计2.1 地基概况厂房基础埋深为地表下2.0m,地基承载力设计值150kPa。
依据勘察报告,地基土自上而下依次为4m杂填土,6m黄土状粉土,5m粉质粘土。
2.2 加固方案选择地基不均匀沉降是由局部持力层未夯实造成,因此需对沉降较大的8-19轴基础进行加固,就能解决地基不均匀沉降的问题。
通过多种方法比较,最终确定在基础下布置高压旋喷桩的方法进行加固处理。
通过高压旋喷桩可将基础大部分荷载传至工程性能良好的粉质粘土层上,并能通过喷射水泥浆的方法对未夯实的地基土进行加固。
2.3 设计计算高压悬喷桩采用单管法,桩径为600mm,以粉质粘土层为桩端持力层,桩长初步确定为13m。
每独立基础下布桩4颗。
布桩详细情况可见下图其中,—桩身试块的无侧限抗压强度平均值,取5MPa;η—强度折减系数,取0.35;d—桩的平均直径;n—桩长范围内所划分的土层数;—桩周第j层土的厚度,按总桩长计算;—桩周第i层土的摩擦力标准值,取平均值15kPa;—桩端天然地基土的承载力标准值,取180kPa。
浅议高压旋喷桩在地基加固施工中的应用旋喷桩加固地基技术自问世以来,得到了广泛的应用,并不断的发展、完善,由单管发展到双重管、三重管,由垂直旋喷发展到水平旋喷。
随着施工机械的不断改进、更新,随着人们认识的不断深入,旋喷桩加固技术的应用领域也因工程的需要在不断的完善、发展。
标签:高压旋喷桩;地基加固施工;应用1、高压旋喷桩概述高压旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度、改善土的变形性质,形成复合地基。
使其在上部结构荷载直接作用下,不产生破坏或过大的变形;也可以组成闭合的帷幕,用于截阻地上流水和治理流砂。
从而提高地基的承载力,减少地基的沉降变形,达到地基加固目的。
如果采用相应的钻机,不仅可以形成垂直的桩,也可以形成水平的或倾斜的桩。
可用于既有建(构)筑物及在建(构)筑物的地基处理,深基坑侧壁挡土截水,坝体加固防渗与隧道超前支护等工程。
也可作为施工中的临时措施,也可作为永久建筑物的地基加固,尤其对基坑开挖中对临近既有建(构)筑物保护可发挥该工法的特殊作用。
2、高压旋喷桩的分类在我国的施工当中,高压旋喷桩具有以下三种工艺,第一种工艺是采用单管的旋喷桩,原理就是通过桩机上的单管,喷射20MPa以上的高压浆體,在喷射的过程当中,不断进行拔管与旋转操作,从而使得浆液与周围的土体均匀混合反应,凝固成桩体,一般采用这种方法成桩的直径在40cm~80om,加固的质量能够满足加固地基的需求,施工的速度快,施工的成本较小。
第二种工艺是采用双管,双管就是在单管的基础上增加了一个通道,可以压缩空气,在喷射浆体的部位增加了一个喷嘴,形成双重喷嘴,浆液从内喷嘴当中高速喷出,在空气的加压作用下进一步加速,这样能够加固更大范围内的土体,形成直径较大的柱状固结体,一般采用双管方法成桩的直径能够达到150cm左右。
在此基础上进一步增加管体,用来输送水,就形成了三重管,通过水的喷射作用可以进一步增大喷浆的空间,形成较大的空隙,水泥浆的填充作用更加明显,作用范围更广,直径能够达到200cm,这种方法成本较高,但是成桩质量更好。
浅析高压旋喷桩在既有建筑地基加固中的应用摘要:高压喷射注浆(jet grouting)技术是加固软弱土体的一种地基处理技术。
在软土地区地基加固改造工程中,高压旋喷桩的优势也日益凸显。
在本次工程的持续观测中,在建成后两年后,新建结构自身稳定累计沉降量为10mm,沉降差值基本趋于0,达到了预期的设计效果。
关键词:高压喷射注浆;建筑地基;加固处理技术应用中图分类号:tu4 文献标识码:a 文章编号:一、概念高压喷射注浆(jet grouting)技术亦称为旋喷法或高喷法,它由化学注浆结合高压射流切割技术发展起来,成为加固软弱土体的一种地基处理技术。
二、发展背景高压喷射注浆创始于20世纪60年代末期,日本中西涉博士在灌浆法的基础上,引进了水力采煤技术,以高压喷射水泥浆液,将土粒搅拌混合成均匀的水泥土固结体(日本称ccp工法),解决了日本大阪地铁建设中难题。
我国于1972年对高压喷射注浆率先进行开发研制工作。
1977年冶金部建筑研究总院在上海宝钢工程中首次应用三重管法的喷射注浆工程获得成功。
三、高压旋喷桩的基本原理与方法1.)基本原理三重管旋喷注浆的水、气同轴喷射流在初期区域内,水喷流的速度保持喷嘴出口速度,但由于水喷射与空气流相冲撞及喷嘴内部表面不够光滑,以至从喷嘴喷射出来的水流较紊乱,再加以空气和水流的互相作用,在高压喷射水流中形成气泡,喷射流收到干扰,在初期区域的末端,气泡与水喷流的宽度一样。
在迁移区域内,高压水喷射流与空气开始混合,出现较多气泡。
在主要区域内,高压水喷射流衰减,内部含有大量气泡逐渐分裂破坏,成为不连续的细水滴状,而同轴喷射流的宽度迅速扩大。
空气流使浆的高压喷射流从破坏的土体上将土粒迅速吹散,旋喷时,高压旋喷在地基中将土体切削破坏,加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。
一部分细小的土粒被喷射的浆液所置换,随着浆液流被带到地面上,其余的土粒与浆液搅拌混合。
在喷射动压力、离心力和重力的共同作用下,在固结体的横断面上土粒按质量大小有规律地排列起来,小颗粒在中部居多,大颗粒多数在外侧或边缘部分,形成了浆液主体搅拌混合,压缩和渗透等部分,经过一段时间便凝固成强度较高渗透系数较小的固结体。
高压旋喷桩在加固既有建筑地基中的应用解志浩【摘要】通过太原某学生公寓采用高压旋喷桩进行地基加固处理,有效地减小了建筑沉降速率,提高了地基承载力,指出高压旋喷桩是一种合理、有效、经济的既有建筑地基加固方法.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2019(045)006【总页数】3页(P32-34)【关键词】高压旋喷桩;既有建筑;地基加固【作者】解志浩【作者单位】山西省建筑科学研究院,山西太原030001【正文语种】中文【中图分类】TU4721 概述高压旋喷桩是利用钻机通过钻杆的旋转、提升,高压水泥浆由水平方向的喷嘴喷出,形成喷射流,以此切割土体并与土拌合形成水泥土的竖向增强体。
它适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
高压旋喷桩可作为基础防渗措施,也可作为新建建筑和既有建筑的地基加固措施,其施工应根据工程需要和土质条件选用单管法、双管法和三管法,其加固体形状可分为柱状、壁状、条状和块状。
它具有施工机具设备简单、成桩截面大、便于施工、经济实用等特点,对于在施工场地狭窄、净空低或者是施工时不能停止生产、地基变形要求等条件的限制,随着科技发展和机械设备的改进,使高压旋喷桩有着越来越广泛的应用。
高压旋喷桩加固既有建筑地基属于地基托换加固的一种方法。
当既有建筑地基承载力不足,或建筑沉降、倾斜、变形、开裂等超过国家有关标准规定的控制指标时,可将高压旋喷桩布置在基础下或基础边缘,使基础部分搁置在旋喷桩上,达到地基加固的目的。
2 工程实例2.1 工程概况太原市某学校学生公寓楼建于2006年,地上6层,地下1层,地下室层高2.40 m,筏板基础,基底标高-2.95 m,室内外高差0.70 m,采用3.0 m厚灰土垫层进行处理。
建筑南侧约8 m处为高约6.0 m边坡。
在使用过程中发现该建筑出现不均匀沉降现象,局部墙体出现裂缝,室外地面也出现了不同程度的沉降。
经65 d沉降观测其最大沉降速率达到1.25 mm/d,最大沉降量34.5 mm,平均沉降量29.2 mm,建筑明显向南侧倾斜,且沉降速率不收敛。