灌浆加固法在既有建筑物软土地基施工中的应用浅析
- 格式:doc
- 大小:26.00 KB
- 文档页数:3
压密注浆技术在软土地基加固中的应用与研究摘要:本论文是介绍压密注浆在软弱地基加固中的应用,主要通过互联网,专业课本查阅相关资料,阐述压加固机理,设计方案、施工中应注意的关键技术等。
阐明了该处理解决的问题及存在的问题,最后还做了加固效果评价和结论。
关键词:压密注浆;软土;加固;1概述1.1注浆的定义注浆(亦称灌浆)就是用压送设备将具有有充填和胶结性能的浆液材料注入地层中土颗粒的间隙,土层的界面或岩面层的裂隙内,使其扩散,胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性,防止地层变形和进行托换技术的地基处理技术。
根据美国土木工程师协会注浆委员会所讲的定义,压密注浆就是浆液坍落度小于25mm的注浆。
国内对压密注浆的定义与上述定义有较大的差别,亦即按浆液在土体上的流动特征,凡是能对土体产生压密效应的注浆皆可称为压密注浆。
事实上,国内的压密注浆浆液体多为速凝型浆液或水泥稠浆,一般而言,压密注浆固结体在土体中呈似球体或块体状分布。
1.2注浆材料注浆材料常分为粒状浆材和化学浆材两个系统,其后再按材料的主要特点细分为不稳定粒状浆材(水泥浆、水泥砂浆),稳定粒状浆材(粘土浆、水泥粘土浆),无机化学浆材和有机化学浆材(环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、聚氧脂类、丙烯酰胺类、木质素类)等四类。
1.3适用对象及范围压密注浆的最大优点是它对于最软弱土层区域能起到最大的压密作用,压密注浆法一般用于粉细砂中,也可用于有充分排水条件的粘土和饱和粘性土。
此外,还可用来调整不均匀沉降、进行纠偏托换,以及在大开挖隧道开挖时临近土进行加固,但在加固深度小于1~2m时,加固质量很难保证,除非其上原有建筑物能提供约束。
2加固机理压密注浆是用极稠的浆液(坍落度25~50mm)以高压快速通过钻孔强行挤入弱透水性土中的灌注方法。
由于弱透水性土的空隙不能进浆,因此,不可能产生传统冲填型的渗入性灌浆,而是在注浆点集中地形成近似球形的浆泡,通过浆泡挤压邻近的土体,使土体被压密,承载力得到提高。
浅谈建筑物地基处理中的注浆加固技术建筑物地基处理中的注浆加固技术一直以来都是建筑工程中重要的一环,它可以有效地提高地基承载力,保证建筑物的安全和稳定。
注浆加固技术的应用范围非常广泛,不仅适用于新建建筑物的地基处理,也可以用于老建筑的地基加固和修复。
本文将浅谈建筑物地基处理中的注浆加固技术,探讨其原理、材料、施工工艺及应用效果。
一、注浆加固技术的原理注浆加固技术是通过在地基中注入特定的浆液材料,改善土体的物理和力学性质,增加土体的承载力和稳定性,从而达到加固地基的目的。
这一技术主要有三种类型,分别是压浆、灌浆和射浆。
压浆是在地基内部预埋钢管,通过压浆装置将浆液材料灌注进钢管内,使浆液填充土体空隙,提高土体的密实度和承载力。
射浆是将浆液材料以高压喷射到地基中,改善土体的密实度和力学性质。
这三种注浆加固技术在实际工程中可以根据地基情况和施工要求进行选择和组合应用,以达到最佳的加固效果。
在注浆加固技术中,常用的浆液材料主要包括水泥浆、水泥-膨胀剂浆、聚合物浆等。
这些材料具有良好的渗透性和粘结性,可以与土体充分混合,形成密实、坚固的土浆体,从而提高地基的承载力和稳定性。
水泥浆是使用普通水泥掺合水制成的,具有较高的强度和耐久性,适用于一般地基的加固处理。
水泥-膨胀剂浆是在水泥浆中掺入膨胀剂,可以使浆液具有较好的渗透性和膨胀性,可以适用于土质较差的地基。
聚合物浆是使用聚合物树脂等材料,具有较好的粘结性和塑性,可以适用于特殊地基的加固处理。
注浆加固技术的施工工艺主要包括地基处理准备、注浆设备布置、浆液材料制备、注浆施工操作等环节。
地基处理准备包括地基勘察、地基检测、地基处理方案设计等工作,确定地基的加固范围和加固要求。
注浆设备布置包括选择注浆设备的型号和规格,布置注浆设备的位置,确保施工操作的顺利进行。
浆液材料制备包括按照浆液材料配比要求,进行水泥、膨胀剂、聚合物等浆液材料的准备和搅拌,确保浆液的质量和性能符合施工要求。
浅析灌浆法在实际工程的运用摘要:灌浆法是地基处理最常用的施工方法,该文结合实际工程案例,通过使用灌浆法来对地基进行充填、加固、置换断桩以及防治管涌、流砂。
通过工程项目的实践证明,灌浆法具有低造价、工期短的特点,达到了地基基础加固的要求。
关键词:地基处理灌浆法加固沉降差异基础施工是建筑工程项目施工的开始,而地基处理则是基础施工的准备工作。
地基加固主要是通过人工处理从而增强地基土质的承载能力,以满足承受上部荷载的要求。
地基处理的原因主要是由于不均匀沉降、发生水平位移、渗流、地基承载力不足等等。
本文介绍灌浆法施工技术在地基处理中的实际运用,以实际工程为例,结合笔者多年施工经验,以供同仁参考之用。
1 地基灌浆加固充填某酒店工程项目建于2001年,是5层砖混结构,酒店长度为30m,宽度为18m,随着业务的扩展以及功能多样化需求,在酒店外侧计划增设5层高电梯井道,电梯的整体规格为2.2m×2.6m,其位置与大楼紧靠,底层电梯基坑底部标高为-0.95m,电梯基础填土主要是杂土,不能作为酒店项目电梯的持力层,因此需要对电梯地基进行加固处理,同时确保酒店整体建筑不产生沉降、滑移,并且加固地基处理必须满足设计及规范规定的地基承载力要求。
1.1 施工设计方法为确保酒店大楼在电梯施工过程中不会出现滑移、沉降等情况,施工单位在电梯基坑周围布置微型抗倾覆注浆钢管桩18根,桩径为300mm,在电梯施工的酒店外立面呈梅花状分布,地基的整体承载力为160kPa,电梯井的地基基础采用筏板基础。
1.2 施工准备项目部组织测定建筑标高,组织技术人员紧靠酒店外立面人工成孔锤击钢管桩至±0.00标高,压力为1.1~1.5kPa,使之对原大楼形成帷幕,从而能够避免建筑物整体发生偏沉。
除此以外,使用硅酸盐普通水泥,充分搅拌后形成纯水泥浆进行注浆,其水灰比为0.4-0.6,注浆量控制在0.07~0.13L/m,泵压保持在0.1~0.5kPa。
灌浆法在加固处理软路基中的应用摘要:广州市内环路南田东段k1+229.782~427.647路段(长198m,宽36m~40m工程地质条件较差,上部地层(主要受力层)主要由杂填土(厚度1.3m~3.2m,平均2.0m)、淤泥或淤泥质土(厚度0.4m~1.4m,平均0.64m)、粉、细砂(厚度0.6m~3.6m,平均1.8m)组成。
由于杂填土结构疏松(fk=90kPa)、淤泥或淤泥质土呈软~流塑状(fk=50kPa)、粉、细砂饱和松散(标贯试验锤击数平均6击,fk=100kPa),满足不了上部荷载对路基的要求,因而导致路基在通车后将产生较大沉降。
关键词:灌浆加固路基1 工程概况广州市内环路南田东段k1+229.782~427.647路段(长198m,宽36m~40m)工程地质条件较差,上部地层(主要受力层)主要由杂填土(厚度1.3m~3.2m,平均2.0m)、淤泥或淤泥质土(厚度0.4m~1.4m,平均0.64m)、粉、细砂(厚度0.6m~3.6m,平均1.8m)组成。
由于杂填土结构疏松(fk=90kPa)、淤泥或淤泥质土呈软~流塑状(fk=50kPa)、粉、细砂饱和松散(标贯试验锤击数平均6击,fk=100kPa),满足不了上部荷载对路基的要求,因而导致路基在通车后将产生较大沉降。
为保证该段路基的稳定,提高地基土强度和变形模量,以满足上部荷载对地基土承载力的要求,提出了对该段路基采取灌浆加固处理方案。
这主要是基于杂填土孔隙大,可灌性好,灌浆后其力学强度、抗变形能力和均一性会有所提高,整体结构得到加强;淤泥或淤泥质土和粉、细砂通过钻孔灌入浓浆后,使土体压密和置换;杂填土之上已施工完的30cm厚6%水泥石屑稳定层为良好的灌浆盖板。
2 灌浆加固机理灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。
由于地层中土体的不均匀性,通过钻孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液,一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体,钻孔周围土体被挤压充填,紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切,形成塑性变形区,离浆体较远的土体则发生弹性变形,钻孔周围土体的整个密度得到提高。
浅谈建筑物地基处理中的注浆加固技术建筑物的地基处理是建筑工程中非常关键的一环,地基处理的好坏直接影响到建筑物的使用安全和使用寿命。
而在地基处理中,注浆加固技术是一种非常常见且有效的方式。
本文将从注浆加固技术的基本原理、施工方法和应用范围等方面进行探讨,希望能够对读者有所帮助。
一、注浆加固技术的基本原理注浆加固技术是通过在地基中注入具有一定强度和稳定性的浆液来改善地基的力学性质,以加固地基和提高地基的承载力。
其基本原理是利用浆液填充地基孔隙,形成一定的浆体层,通过浆液的固化硬化来增强地基的承载能力和稳定性。
注浆加固技术可以提高地基的抗压强度、抗剪强度和抗滑移性能,从而实现对地基的有效加固。
1. 材料准备:注浆加固技术所使用的主要材料包括水泥、石灰、膨胀剂、外加剂等。
在进行注浆施工前,需要对这些材料进行充分的准备和配比,以保证注浆浆液的性能满足设计要求。
2. 钻孔:在地基需要加固的位置进行钻孔,钻孔的直径和深度根据实际情况和设计要求来确定。
钻孔的位置和间距要符合设计要求,以保证注浆浆液能够充分填充整个地基。
3. 注浆施工:在完成钻孔后,可以进行注浆施工。
注浆工程主要分为两个阶段,即注浆和固化。
首先是注浆阶段,将预先调配好的浆液通过泵送设备或手工的方式注入到钻孔中,直至地基孔隙充满浆液。
然后是固化阶段,浆液在钻孔中逐渐固化硬化,形成一定的浆体层,从而实现地基的加固效果。
4. 检测和验收:注浆加固施工完成后,需要进行浆液充实度、承载能力和固化效果的检测和验收。
只有通过严格的检测和验收,才能保证注浆加固的质量和效果。
注浆加固技术可以应用于各类建筑物和地基工程中,包括房屋、桥梁、隧道、地下工程等。
具体来说,注浆加固技术可以用于以下几个方面的地基处理:1. 软基处理:对于软弱地基、松散地基和黏性土等软基地质,可以通过注浆加固技术来加固地基,提高地基的承载能力和稳定性。
2. 斜坡稳定:对于山体、崖壁等斜坡地质,可以利用注浆加固技术来加固斜坡体,防止坡体滑坡和塌方。
浅谈房建工程中注浆技术的应用发布时间:2021-06-10T02:39:55.752Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年7期作者:高士龙[导读] 房屋建筑工程质量的提高依赖于工程施工技术水平,而注浆技术作为房屋建筑施工技术中不容忽视的部分,越来越受到相关单位的重视。
身份证号码:37132519xxxx096958 临沂市 276000摘要:随着我国土建工程的快速发展,注浆技术得到了快速发展。
在土建施工过程中,注浆技术是一项应用非常广泛的技术,注浆技术对加固软质地基起着非常重要的作用。
在土建施工过程中,采用注浆技术可以将施工过程中的缝隙结合起来。
在进行浆体浇灌的时候要将建筑物之间的裂痕与缝隙结合起来,确保土建工程的顺利完工,最终也使得土建工程施工效率得以提高。
关键词:土建工程;注浆技术;病害处理;应用;前言房屋建筑工程质量的提高依赖于工程施工技术水平,而注浆技术作为房屋建筑施工技术中不容忽视的部分,越来越受到相关单位的重视。
注浆技术方法是将胶状的泥浆灌入一些含水层,或者具有分析的工程土层、岩石层,将分析进行填充,利用挤压等方式进行稳固,待液态浆体固化后,其胶的缝合性以及挤压力的作用下能够使浆体具有缝合的作用,使缝隙得到堵塞,能够防止渗漏以及泥沙的干扰,避免水分的浸泡及冲击,使工程具有稳定性。
1注浆技术在建筑施工中的特点注浆技术主要具有以下四个特点:第一,注浆技术是一项施工简单、易于操作的施工技术,所以其具有很好的适应环境的能力。
注浆技术主要用在由于施工环境影响或设备等造成的不利影响而无法顺利施工的位置进行施工工作。
第二,虽然注浆技术在整个建筑工程施工中只有很小一部分的影响范围,但是其所发挥的效果依然十分明显。
所以注浆施工技术可以在小范围内来对房屋建筑工程进行施工及相关的处理。
第三,与其他房屋建筑施工技术相比,注浆技术在防水防渗透等方面所具有的优势更为明显,因为注浆技术的应用原理是在混凝土的缝内进行注浆,这样可以很好的将缝隙完全填充以保证其能够紧密粘结。
地基处理中灌浆法的应用在我国新建设工程中可能会出现软弱土、岩溶土洞等不良地基,不利于地基处理工作的展开。
灌浆法可根据孔内出土判断桩端所进入的层位,尽量缩短施工工期,减少施工造价。
高压旋喷注浆法通过利用高压作用,以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。
因此,高压旋喷注浆法在软土地基处理中得到了广泛的应用。
1 灌浆法的含义、目的、分类灌浆法通过气压、液压等原理,将可固化的浆液注入裂缝或孔隙,以改善各种介质的物理力学性质。
灌浆法的目的在于防渗、堵漏、加固、纠正建筑物偏斜等,此方法适用于坝基、房基、道路基础、地下建筑等土木工程中的各个领域中。
灌浆类型包括:渗入性灌浆、压密灌浆、劈裂灌浆等。
粒状浆材、化学浆材系统作为灌浆的常用材料。
2工程概况500kV水乡变电站加装STATCOM动态无功补偿设备工程,本工程地质情况主要为淤泥软弱地基地质,为确保本工程地基承载力满足要求,特要求对500kV HGIS设备区域、66kV #3站用变间隔、500kV 1M母线电压互感器B、C 相的地基,STATCOM设备基础区域,道路方向更改区域采用高压旋喷桩形式进行加固处理,单桩桩径为500mm、设计桩长为16m、共计约850根,加固面积约有3000㎡。
3 地基处理方案3.1 灌浆方案设计第一,首先在现场取各层土样,按照不同的含水量和配合比进行试验,选择合理的注浆方案。
第二,通过现场复合地基载荷试验确定旋喷桩复合地基承载力标准值。
第三,按照体积法和喷量法进行计算喷浆量,且根据喷浆量和设计的水灰比,获取水泥的使用量。
第四,通过试验确定水泥浆液的水灰比应、外加剂及掺合料等。
3.2现场施工高压旋喷桩施工参数如下:采取32.50硅酸盐水泥作为注浆材料,掺入氯化钙等早强剂,水泥浆液的水灰比1∶1.1,施工中共2个喷嘴,喷嘴孔径3mm,旋转速度为10r/min,提升速度为120mm/min。
施工机具参数如下:高压泵压力、浆液流量、空压机压力、流量分别为20Mpa、80L/min、20Mpa、2m3/min。
注浆技术在地基基础处理中的应用与施工方法分析摘要:注浆法是一种有效提高基础质量、保证房屋整体稳定的方法,而注浆法在地基基础加固中的应用则可以有效地实现地基价值的最大化,保证基础结构的稳固性,避免施工中出现风险,注重合理选用和使用注浆方法,使地基处理达到预期的效果,从而有效地实现对地基的科学处理,提高地基的整体质量,应进一步加强对注浆法科学应用的重视,注重施工方法的合理选用和使用,促使地基处理达到预期的效果,为工程后续施工方案的安全实施打下基础。
关键词:注浆技术;地基基础处理;应用;施工方法引言房屋建设中的地基基础属于地下隐蔽工程,竣工后难以进行检查,一旦出现问题就难以采取补救措施,如果补救措施不足,又会给人民的生命和财产造成巨大的损失,可见地基基础工程的重要性。
1地基基础处理概述要想使地基基础处理工作能有效地进行,并充分发挥其实际作用,就必须了解这方面的有关内容。
分别是:第一,在良好的处理机制、处理方式等因素的配合下,能更好地增强地基处理效果,满足地基处理的科学化要求,为建筑物基础结构稳定性的提高提供专业保障;第二,加强注浆技术的应用,注重施工人员的合理配置,能使地基处理更科学、更高效,实现对地基处理的专业化,为工程后续作业计划的安全实施打下坚实的基础;第三,通过对地基处理进行深入思考,积极开展相应的处理工作,能使建筑物基础结构的施工和应用达到更高的可靠性,有利于提高建筑物的结构使用水平,高效率、高质量地完成建筑物基础处理作业,丰富施工内容,具有重要的实际意义。
2灌浆加固技术类型与适用范围2.1技术类型根据注浆方式或注浆方式的不同,注浆分为单管法、双管法、三管法和多管法。
单管即为一个浆液管,双管即为一个浆液管和一个气管,三管即为浆液管、气管、水管各一,多管即为在三管的基础上加抽浆液管。
根据喷射方式和固结体性质,灌浆又可分为旋喷、定喷式和摆喷式,旋喷形成的固结体呈圆柱形,定喷形成的固结体呈板状或壁状,摆喷形成的固结体呈扇形。
收稿日期55作者简介男,63年生,工程师,张家口市,5灌浆技术在地基加固处理中的应用王志杰1闫继业1朱殿明21中冶地勘岩土工程有限责任公司;2张家口市鸿泽排水有限公司摘要通过工程实例,详细介绍了水泥-水玻璃注浆地基加固技术的具体应用,并对阻止和降低附加下沉进行了研究和尝试,提出了阻止和减小附加下沉的具体方法及基础加固施工的注意事项.关键词地基加固;双液注浆;附加下沉中图分类号TU40前言近年全国各地的建设项目规模庞大,由于地基问题,引发既有建筑物裂缝、倾斜的事故屡见不鲜.究其宏观原因,一方面是客观的自然地质条件的复杂性、多样性和局限性的影响,另一方面是设计、施工考虑不周或处理欠妥所致.目前,纳入国家地基处理规范的成熟方法有近20种,但是能有效解决既有建筑物地基问题的加固方法并不多.在对既有建筑物(构筑物)加固,危房纠偏,基坑支护,滑坡整治,隧道塌陷,大坝断层等加固处理的长期实践中,由于灌浆法具有适用范围广,设备专业化程度高,而且快速有效,造价较低的特点,灌浆法被同行们普遍看好并得到广泛应用.本文结合我公司应用灌浆法成功加固既有建筑物的人工填土地基和湿陷性黄土地基案例,进行如下总结和探讨.1灌浆技术加固人工填土机理探讨灌浆技术是通过灌浆泵,灌浆管和灌浆嘴,在一定压力下将事先配置好的浆液(化学或物理)灌到所要加固的地基或预定位置,注入的浆液和土体直接发生一系列化学或物理方面的填充、胶结、固化作用,使地基土得以稳定、沉降得到有效控制.灌浆形式和浆液材料可以多种多样,应根据加固目的,被加固的地基土性等条件确定,有单管灌入也有双管灌入形式,有单液也有双液或三液以上的浆液材料.目前常采用水泥浆单液注浆法,或在水泥浆液基础上,添加如水玻璃、减水剂、早强剂等外加剂的双液注浆法.其中,水泥和水玻璃浆液性能稳定,胶结效果好,价格较低,材料容易取得,且无污染,是处理软弱地基土理想的双液型灌浆材料,因此被广泛采用.水玻璃模数一般选择25~33之间,使用时应用水稀释至13~15Be 之间,太稀时,凝固时间长,处理过程产生的附加沉降大;太浓时,水玻璃材料消耗多,可灌性差,结石强度低.对于由粉土、粘性土等组成的不同回填土,分层夯实质量差异明显,随机性很大,水平方向和垂直方向的物理力学性质不同,层面与层内相比,浆液更容易从层面注入.灌浆施工时,由于灌浆管(花管)在管侧面设置多个喷浆出口,形成垂直地层的竖向压力小,土体竖向不易在压力下被劈裂;水平向的压力大,浆液在克服地层的初始压力和抗剪强度的同时,使土体首先沿水平向产生液压开裂,破坏土体原有结构.对于人工分薄层压实的填土地基而言,层面间更是很好的浆液通道,随着压力下的浆液(主要为水平向)对土层的连续扰动和压缩,使土体排气脱水,土粒移动,重新排列,并产生向上传递的辐射应力,正确诱导这股地应力,可使地基土局部膨胀,下沉部位回升,纠正建筑物的不均匀沉降.2灌浆技术在回填土地基处理中的应用实例张家口市邮政局陵园南路住宅楼15~18单元地基加固工程第28卷第3期2010年9月河北建筑工程学院学报JOURNAL O F HEBEI INSTITUTE OF ARCHI TECTU RE A ND CIVIL EN GINEERING Vol 28No 3Sep 2010:2010-0-2:190710021工程概况该住宅楼东西走向,长6320m,宽1190m,为4单元住宅楼,设计地上7层,地下1层,建筑面积约6176m 2.该建筑采用砖混结构,混凝土条形基础.室内设计地面的0000为绝对标高80464m,基底为475m.于1997年竣工并交付使用.从交付使用至2004年底间该建筑使用正常,在2005年3月南北外墙及室内多处墙体突然产生裂缝,缝宽05~3mm,北外纵墙下4~5轴间基础出现横向裂缝,宽度1mm.经观测,裂缝仍呈持续发展事态.22事故原因分析根据鉴定报告和关于市邮政局(陵园路)住宅楼墙体裂缝的情况说明,建议对该楼进行整体加固.2005年8月,我分公司应张家口市邮电局的委托,对该楼进行了补充勘察.根据补勘结果并结合已有的相关资料分析,楼房墙体产生裂缝的原因归纳为以下几点:(1)原地基碎石层层面坡度较大,呈东高西低状,特别是中西部最低,基槽开挖后将中部及西部杂填土挖除,用东部碎石回填至中西部,这样在基坑范围平面内形成人工地基和天然地基并存的现象,因人工地基与天然地基在密度方面存在差异,导致基底下主要受力层不均匀.(2)在基槽开挖时,中部局部杂填土未能全部挖除,留有约厚070~085m,形成局部软弱下卧层,造成地基的局部不均匀.(3)基底下三七灰土垫层厚度不均,灰、土拌和不匀,压实系数不高,未起到调整下伏碎石层不均匀和避水的目的.(4)在基底下500m(主要受力层内)深度内,中西部分布有090~120m 厚湿陷性粉土,压缩性高,承载力远低于同标高碎石层,造成地基的不均匀.(5)由于长期草坪大量浇灌用水和降水渗入的外部因素作用,通过基底上、墙体外未压密回填层渗入地基,这种渗水具有不定量、不定向、范围不定的无规律性,且具长期性,可导致土层含水量增高,湿陷变形,最终导致建筑物沉降开裂.从上述五点可看出造成地基不均匀沉降、墙体开裂的主要原因,之所以交付使用9年后才发生墙体开裂,是因为9年来地基变形一直处于量变过程,未达到造成结构体破坏所需能量,突然发生墙体开裂是量变到质变的结果.3基础加固方案设计根据本建筑地质情况及墙体裂缝原因,经反复论证,决定采用双液注浆法,其加固机理和技术方案如下:针对本场地存在灰土垫层,碎石层和角砾层及湿陷性土层的情况,设计采用水泥-硅酸纳作为注浆材料,其加固机理为:在较大压力作用下,将水泥浆压入或挤入回填土的裂隙和空隙中,一方面排除土层部分空隙中的水分,另一方面将土层中大于020mm 以上的空隙进行有效的充填,从而达到胶结固化和充填地基土的作用;硅酸纳(水玻璃)浆液注入土层后,促使土的颗粒表面相互溶合胶结,并在土中钙、镁离子的化学反应作用下,使这种胶结得以固化,从而增强土的结构强度,降低土的压缩性,消除土的湿陷性;水泥水玻璃浆液相互作用,大大缩短初凝时间,最大限度减小其加固施工过程中产生的附加沉降.(1)浆液比和注浆压力.本次施工水泥采用的是张家口宣化黄羊山水泥有限公司生产的PO325普通硅酸盐水泥,水泥浆液按灰水质量比108的比例进行搅拌,浆液比重控制在16~17,搅拌均匀后,通过压力泵经导管注入孔内,注浆压力控制在080~120MPa;水玻璃原液浓度,Be=40~42,相对体积质量139,依据规范及本次设计要求,将硅酸纳原液按12(体积比)用水进行稀释成相对体积质量为114~115的浆液,并用专用比重计进行控制.(2)钻孔的布置及工作量.根据浆液的有效扩散半径及建筑场地的客观施工条件,本工程在1518单元的室内、室外均设计了钻孔,总数为个,钻孔深度5~,孔间距5~,斜孔钻进角度~5,以保证最大程度地对基础下的地基土进行加固,总工作量为6(3)施工顺序及方法本次施工采用隔孔注浆方法,先打外排孔后打内排孔,先打室外孔后打室内13第3期王志杰闫继业朱殿明灌浆技术在地基加固处理中的应用4848m 10200m 1012904m..孔,以控制瞬间附加沉降量.(4)施工工艺流程.按设计点位放孔钻机就位成孔下入注浆管注浆前封孔浆液搅拌注浆注浆完毕停泵起拔注浆管注浆后封孔.4施工中异常情况处理及注意事项(1)异常情况及处理措施.当注双液浆压力突然升高时,应先分析管路是否堵塞,并停止注浆.若确定为管路堵塞,则用木棒或铁锤敲打以疏通注浆管,确实无法疏通时,则需要换管;若不是管路堵塞,则关掉水玻璃浆,往导管中注入少量清水,待泵压正常时,再进行双液注浆.施工过程中,浆液从其他孔位向外流出,这种现象叫窜浆,而且经常发生,当发生窜浆时应停止注浆,待浆液初凝后继续注浆,达到设计压力或注浆量后,停止注浆.(2)地下管沟的保护.应事先调查清楚地下管沟位置及深度,注浆施工时首先在探明的管沟外侧灌注一道水泥土防护帷幕(或称屏蔽层),然后实施注浆.注浆过程中,一旦发现对地坪面或地下管沟产生破坏性影响时,应立即停止施工.等待数十分钟后,再次在原孔实施灌注并达到规定的压力.总之,做好环境保护,及时监测,对地面的上抬观测值宜控制在10mm 左右.5结语通过此项工程的实践,我们在以下几方面取得了成果和经验:(1)合理的设计方案,正确的施工方法,有效地克服了压力注浆时给建筑物本身带来的新的附加沉降问题,在施工过程中和施工后,未见已有裂缝有扩大的现象.(2)在后期施工的钻孔中,37灰土垫层顶、底面处,全部发现有315mm 厚的水泥层,并在层间发现有23条细薄层状水泥脉.在场地碎石层和角砾层中,大部分钻孔发现10100mm 直径的团状水泥胶结体和少量的细薄层水泥脉.在黄土状粉土的中下部,可见水泥脉完全充填在原垂直裂隙中.(3)施工结束28天后,通过3个验证孔的标准贯入试验及圆锥动力触探试验,地基土密实度明显得到提高,达到加固预期效果.(4)该地基加固竣工使用已两年多,经沉降观测,地基变形稳定,未发生新的沉降,证明该方法的应用是成功的,值得推广.参考文献[1]曾国熙主编.地基处理手册.北京:中国建筑工业出版社,1998[2]建筑地基处理技术规范.JGJ792002[3]闫明礼主编.地基处理手册.北京:中国建筑工业出版社,1998[4]陈希哲主编.土力学地基基础.北京:清华大学出版社,2004Application of Perfusion Serosity Technique in Foundation ReinforceWa ng Zhijie 1,Y a n J iye 1,Zhu D ia nm in g 21Geological P rospect ing and Geotechnical Engineering Co.Ltd,China M etallur gy Gr oup;2Zhangjiakou Hongze Dr ainage Co.LtdAbstract T his thesis fir st introuduces the application of cement sodium silicate grouting foundationreinforcement technique through practical project cases.Then,it studies how to prevent and re duce the additional sinking.At last,it puts forward the specific techniques and concerns in rein forcement constr uction of foundation.K y f ;;14河北建筑工程学院学报第28卷e wo r ds groundsill rein orce cement silicate grouting additional subside。
灌浆加固法在既有建筑物软土地基施工中的应用浅析
摘要:对建于软土地基上的建筑物出现的地基承载力不足(超沉)、倾斜(不均匀沉降)等问题,采用静压灌浆法进行加固处理是常用方法之一。
但实践证明,单一采用静压灌浆法加固已建建筑物地基,往往存在难以解决的问题,为了解决前述静压灌浆加固施工中存在的问题,充分发挥灌浆加固特有的优越性能,结合工程的实际情况我们研究提出了加固处理已建建筑物地基的新方法—围封灌浆加固法。
关键词:灌浆加固法原理软土地基施工方法
0 引言
在土质相同,但其密度或强度不同的两种土区的界面处灌浆,则压力浆液首先将较弱一边的土层劈开,并沿劈裂面进行扩散和延伸,灌浆压力愈大、注浆量愈多、土体的强度愈低、浆液扩散和延伸俞远.只有当弱区土层得到一定程度的加固后,浆液才能进入密度和强度相对较大的土层,根据这一原理,如果要在已建建筑物基础周边打孔对该地基进行灌浆加固,因地基在建筑物荷载作用下,土体已得到相应的固结,则其密度与强度均大于基础以外的土体,因此压力浆液将向建筑物基础以外土体劈裂、扩散和延伸。
由断裂力学理论可知,一旦土体劈裂后,则不需多大的灌浆压力,劈裂缝将很快向外延伸,这样,不但浪费了大量的灌浆材料,延长了加固工期,甚至达不到加固地基的目的。
同时,由于嵌泥或淤泥质饱和粘性土透水性小、流动性大等特点,浆液进入土层后。
不能很快固结,促使土体向地基外侧推移一导致建筑物基础产生附加沉降对需加固的工程更为不利。
因此,对淤泥和淤泥质软土地基采用灌浆加固时,为了有效地利用浆液,使其向所需加固的地基范围内灌注。
在进行静压灌浆加固时,须首先将加固区域进行围封,切断需灌地基与外围弱土区的联系,阻止浆液向地基以外流动、扩散和基土外移。
1 灌浆加固既有建筑物软土地基原理分析
在软土地基中进行灌浆,由于压力浆液在劈裂、延伸和扩散过程中对周围土体具有挤密和充填作用,从而改变原地基土的物理力学性质和承受荷载的反应机制,提高了地基承载力和降低沉降变形,达到软土地基加固目的。
由于在土体内灌入了可凝浆液,除基土弹性变形和土体结构改变容纳了部分浆液凝结体的体积外,其余部分可使加固范围内的土体体积增加,对建筑物基础具有抬升作用。
对地基进行灌浆加固通常采用在既有建筑物基础周边打孔灌浆,由于受建筑物荷载作用基础下土层的强度大于基础外土层的强度,因此压力浆液将首先向建筑物基础以外的土体劈裂、扩散和延伸。
由断裂力学理论可知,一旦土体劈裂后,则不需大的灌浆压力,劈裂缝将很快向外延伸。
这样,不但浪费了大量的灌浆材料,延长了加固工期,甚至达不到加固地基的目的。
同时,由于淤泥、淤泥质及饱和粘性土透水性小、含水量大、灵敏度高等特点,浆液进入土层后不能很快固结,在其压力作用及扩散的带动下,促使土体向地基外侧推移,导致建筑物基础产生附加沉降。
所以采用常规方法对既有建筑物地基进行灌浆加固施工,易出现以下现象:①难以保证持力层土体的加固效果;②施工初期导致建筑物沉降加速;③对于不能设置灌浆孔的建筑物中间部位的基土加固困难。
出现上述问题的主要原因在于灌浆的浆液扩散范围不能得到有效控制。
2 围封灌浆加固既有建筑物地基的应用研究
2.1 加固方案的设想为使灌注的浆液扩散范围得到控制,我们提出了先围挡后灌浆(称为围封灌浆)这一新的灌浆加固和纠偏抬升施工方法;在对既有建筑物地基进行加固施工时,首先采用高压喷射灌浆或其它工艺,在需进行加固的区域外缘构筑具有一定强度,能够阻止
土体侧移、限制浆液扩散范围的地下围封挡墙,隔断加固区土体与周围土体有联系。
其后采用静压灌浆法从靠近围封挡墙处开始,顺序逐步向建筑物基础靠近进行灌浆施工,迫使基础外围灌注的浆液向基础下土层挤入,以此来调整控制建筑物的沉降速率。
围封挡墙可以根据工程情况对需加固区域进行全部围封或部分威风。
全围封主要针对既有建筑物地基整体加固或抬升的工程;部分挡墙则主要针对建筑物的纠偏工程。
2.2 现场试验为验证围挡灌浆在工程应用上的可行性及实用性,我们进行了一次小型围封、单孔多次灌浆试验。
试验采用高压喷射灌浆方式进行四面围封,围封面积约4m×4m,中间部位设置单个灌浆管,分3次灌浆。
灌浆完成3d后进行开挖,试验证明实际施工可以达到预期效果。
2.2.1 注入地下的浆液凝结体(浆脉)呈树根状、竖向薄板状向四周以折线形辐射延伸,薄板状浆脉分为3层,即每次灌浆都形成1个新层,向两侧挤压土体。
2.2.2 向四周辐射的浆脉在近围挡墙处折转回头。
3 基本施工方法
在加固施工时,首先采用高压喷射灌浆工艺,在需进行加固的区域外缘营造地下围封板墙,隔断需加固土体与周围土体的联系,形成围封一高喷板墙具有一定的强度,且为一整体结构?可以起到阻止土体侧移、限制浆液扩散方向的作用。
为避免因施工扰动引起建筑物的附加沉降,围封板墙可设置在距建筑物稍远的安全距离处,静压灌浆从靠近围封板墙处开始分序逐步向建筑物靠近。
迫使基础外围土体向基础底部挤压—以此来控制施工初期建筑物的沉降速率—埋人基土内的灌浆外管宜采用较耐久的钢制品以便使用较大的灌浆压力进行多次重复灌注多次注入的浆液迫使基土经过扰动—固结—再扰动—再固结的多次循环过程,大幅度提高被灌土体的强度。
对于楼房等建筑物的地基,为防止施工对建筑物造成新的损害,灌浆施工过程中应对建筑物沉降位移进行精密观测,根据观测结果及时调整灌浆位置及灌浆量等施工参数。
在围封区内设置排水孔或排水板,以加快体中多余水分的消散,降低灌浆引起的超孔隙水压力值. 4 对几个问题的认识
通过工程实践和对实际资料的分析研究,形成以下看法,现介绍如下:
4.1 围封灌浆土体排水规律的认识在进行过数次灌浆后.通过劈裂进入土体内的浆液凝固后体积产生收缩,凝结的浆脉与基土界面问透水性远大于地基软土。
形成纵横交错的排水通道,土体中排出的和浆液凝固析出的水体袷透水通道进入灌浆外管,从管口排出。
排出的水体压力水头可超出地面数米。
流量达每小时数10升。
由于这一现象的存在,在淤泥或淤泥质软土中进行围封灌浆有时可不必另专设排水孔。
根据这一认识,在5万立方米。
的油罐地基灌浆加固时未设排水孔,施工时所有的灌浆孔均出现滴冒水现象,施工结束十数天后逐渐消失。
4.2 浆液围封后灌浆使用的浆液以粗、稠为好,一般以灌浆泵的能力为限。
灌注浆液多采用水泥浆并掺加部分粉煤灰(可为湿排原浆灰)等掺加料。
水泥浆液掺加较多的粉煤灰后,凝结体的强度会大幅度降低,灌浆加固后浆脉在土体中的骨架作用随之降低,浆液凝固析出的水体随之增加,有可能给灌浆效果带来不利的影响。
但是这种浆液的造价低廉,而且形成的浆脉强度终究还是远大于软土地基强度,通过对基土的多次大量灌注,以基土强度的大幅度提高来弥补浆脉的强度降低影响,仍可达到地基加固目的要求。
基于这种指导思想,在5万立方米的油罐地基灌浆加固施工中,水泥与粉煤灰比例曾试验性的用到1:2,并未发现有任何不良后果。
4.3 孔隙水压力对建筑物沉降的影响问题根据研究和实铡资料证明,在一般情况下,孔压上升时建筑物上抬;孔压下降,建筑物下沉.但当孔隙水压力上升达到上浮自重应力后,继续灌浆将不会使建筑物抬升,反而出现沉降情况,待孔隙水压力得到一定消散后(一般停
1~2d),继续灌浆才能获得正常施工效果,对软牯土中大量灌浆出现的这一现象可能是在高孔隙水压力下。
土体的有效应力减小,土体产生侧向滑移的结果,其原因及其后果尚需进一步研究。
对围封后进行灌浆比较一致的意见是采取适当工程措施。
加速排放基土中析出的水体,控制孔隙水压力的增长,灌浆期间孔隙水压力的变化情况可作为灌浆加固效果的间接衡量标准。