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地基下沉注浆加固
发布日期:2016-05-12 浏览次数:
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1 000~1 200 mm 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0.1~2.4 m的棱角状角砾与深灰色冲积再生土,粒径一般10 mm 左右,大者可达30 mm,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0.3~0.8 m 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:   ①分析XX 车站综合楼设计图;②翻阅建筑地基基础设计规范(GB50007- 2002);③查阅建筑地基处理技术规范(JGJ79- 91);④查看既有建筑地基基础加固技术规范(JGJ123- 2000); ⑤ 查看岩土工程勘察规范(GB50021- 2001);⑥参照使用水利水电工程基岩固结灌浆规程、规范;⑦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:   ①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。   ②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。   ③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:   ①一般来说,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。   ②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0.5 m 的粘土垫层作为封压层,或在地基碾实后形成封压层。   ③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③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1.0 m 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0.4~1.0 MPa。   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1∶1,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=πAH R2·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1 m 注浆量Q 为0.8 m3。   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1.2~1.5 m,注浆流量为10~15 L/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10 cm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。   ①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。   ②成孔。注浆孔施工选用孔径为91 mm 或110 mm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、5.5 m、3.5 m 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8.0 m、5.5 m 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。   ③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。   ④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0.4~1.0 MPa。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0.4 L/min,或地面出现大量冒浆,稳定30 min 时即可完成注浆。每组注浆时应间隔2~3 孔隔孔跳打跳注。   ⑤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。   ⑥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28 d 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。 电话:010-88683139 手机:13910518881(手机属地:北京市) 联系人:付师傅 服务区域(北京市及北京周边地区)