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淺談建筑物地基處理中的注漿加固技術(shù)

2019-09-10 00:55王玉杰
名城繪 2019年7期
關(guān)鍵詞:土質(zhì)漿液土層

王玉杰

摘要:在工程建設(shè)當(dāng)中,對(duì)軟弱地基的處理是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。然而由于地基的種類繁多,承載能力也各不相同,處理起來(lái)十分復(fù)雜。目前采用注漿加固法處理軟弱地基是最常用的方法之一。鑒于此,本文主要就注漿加固技術(shù)在建筑物地基處理中的應(yīng)用情況展開(kāi)了論述,以供參閱。

關(guān)鍵詞:建筑物;地基處理;注漿加固技術(shù)

1注漿加固的概念及分類

注漿加固是運(yùn)用物理學(xué)中的液氣壓原理和電極學(xué)原理,先對(duì)不同化工原料按工程需比例進(jìn)行均勻調(diào)配,然后將調(diào)配好的漿液通過(guò)注漿管緩慢注入原有的地基土層之中,使之和原來(lái)土層相混合,由于漿液具有的特殊性質(zhì),可以有效滲進(jìn)土壤,填充土壤顆粒間的縫隙,排出水分和氣體,使得注漿后的地基較原來(lái)更為牢固,抗壓性更強(qiáng)。注漿技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛,適合以各種材料為建筑原料的工程。注漿原料包括建筑基礎(chǔ)原料和化工合成原料。前者一般常見(jiàn)于沙土,粘土,水泥和粉煤灰。一些化工材料如水玻璃,高分子聚氨酯類,不飽和樹(shù)脂類和丙烯酸鹽類等等均屬于后者。注漿材料質(zhì)量的好壞將直接影響注漿效果。注漿加固有多種分類方式,其中由于注漿方法和適用范圍的差異,可以分成四類。針對(duì)土質(zhì)的砂性不同,可分別選擇劈裂注漿,滲透注漿,壓密注漿和電滲注漿的方式:(1)對(duì)于地基土層為砂土的情況而言,如果土壤條件不利于漿液的滲透,滲透系數(shù)過(guò)低,可采用劈裂的方式使土層裂開(kāi),一般說(shuō)來(lái),土質(zhì)較軟利于漿液和土壤顆粒的混合,土質(zhì)較硬則會(huì)形成漿液層和土壤層分層較為明顯的情況。(2)如果土壤顆粒大且顆粒間隙也較大,土壤條件有利于漿液的滲透,則明顯會(huì)降低注漿施工的難度。此時(shí)只需采用滲透注漿的方式即可輕易達(dá)到注漿加固的效果。(3)利用增大壓力和壓強(qiáng)的原理進(jìn)行注漿的方法稱為壓密注漿,此方法適用于地基土質(zhì)為中砂的情況。施工時(shí),使用濃度較大的漿液在需要注漿的土層上方制造漿泡,一開(kāi)始,漿液會(huì)將土壤間較大的縫隙注滿,隨著漿液對(duì)土壤施加的壓力的不斷增大,致使剩余漿液最終可完全滲入到土層之內(nèi)。(4)如果施工地基的土壤屬于粘土一類,用電滲注漿的方法更為有效。其施工原理是在土層中布置陽(yáng)極管道,并將混有硅酸鹽的化學(xué)漿液壓入管道,通電后土壤中的水分從排水管道流出,給漿液騰出位置,進(jìn)而滲透進(jìn)土壤,漿液中的硅酸鹽成分也會(huì)通過(guò)點(diǎn)擊作用產(chǎn)生硅膠,增強(qiáng)土壤強(qiáng)度。

2注漿加固技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用實(shí)例

2.1工程概況

工程項(xiàng)目為某化工廠綜合樓,擬采用78根直徑1100mm的鉆孔灌注樁,其持力層為8.9~9.4m深處的頁(yè)巖層。工程樁靜載檢測(cè)結(jié)果表明,持力層部分強(qiáng)度難以達(dá)到設(shè)計(jì)載荷要求,必須對(duì)該地基進(jìn)行加固處理。在靜載檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,一共在周?chē)贾昧?個(gè)勘探點(diǎn),少數(shù)勘探點(diǎn)因掘進(jìn)中滲入大量的水而無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。根據(jù)勘探資料顯示,工程土體主要由素填土、角礫及強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖組成,局部有粉土及中砂夾層。此土體可大致分為三層:第一層為素填土,土質(zhì)較松散并摻雜磚礫、煤屑等,下部由大量的角礫和塊石,土體空隙較大;第二層則為稍密的角礫和深灰色沖積再生土,粒徑大約在10~30mm之間,此層在個(gè)別探井未被發(fā)現(xiàn),平均厚度在0.1~2.4m之間。第三層為深灰色頁(yè)巖,含水量較高,厚度為0.3~0.8m。

2.2注漿加固方案的選用

在了解該建筑工程項(xiàng)目地基實(shí)際情況下,需要科學(xué)合理的規(guī)劃注漿加固方案。參考以往注漿加固方案選用經(jīng)驗(yàn),明確注漿加固方案的選用一定要嚴(yán)格遵循以下原則展開(kāi),也就是詳細(xì)了解軟土地基構(gòu)成情況,確定需要處理的土層組成,進(jìn)而選擇適合的注漿方式,如滲透注漿或劈裂注漿等;著重分析軟土層上部是否有硬殼,如若沒(méi)有,則說(shuō)明軟土層的承載能力極低,需要在對(duì)軟弱地基進(jìn)行加固處理之前,先對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)處理,以此來(lái)形成封壓層或者墊層,增加土層的密實(shí)度。

2.3地基加固具體實(shí)施方法

(1)注漿設(shè)備的選用。按設(shè)計(jì)要求及工程施工需要選用91mm或110mm的XY-100型旋挖鉆機(jī)即可。(2)測(cè)放孔位及成孔。應(yīng)根據(jù)施工圖紙,在注漿范圍內(nèi)準(zhǔn)確定位設(shè)計(jì)孔并做好明顯標(biāo)記。根據(jù)場(chǎng)地為素填土且深度為1.5~5.2m的特點(diǎn),可將素填土按深度分段,鉆機(jī)工作中為防止再次發(fā)生不均勻下沉,應(yīng)將其狀態(tài)固定。根據(jù)實(shí)測(cè)資料可將素填土自東向西劃分為3.5m、5.5m、7.5m三個(gè)注漿區(qū)域,并將開(kāi)孔深度安排為綜合樓的5.5m、8.0m二個(gè)區(qū)域。在薄土層鉆孔未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際深度為準(zhǔn)。(3)花管制作與注漿。花管應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和實(shí)際孔深制作,成孔后注漿花管可下至孔底。在注漿之前要做現(xiàn)場(chǎng)單孔注漿試驗(yàn),將事先配比好的漿液(水灰比1:1,普通硅酸鹽水泥,設(shè)計(jì)壓力0.4~1.0MPa)注入孔內(nèi)以確定單孔注漿量,然后按注漿工藝進(jìn)行施工。注漿的工序應(yīng)先施工邊緣帷幕孔,再施工注漿孔,帷幕孔間距為注漿孔的1/2。注漿完成的判斷:一般認(rèn)為在注漿孔地面冒出大量漿液或注漿量小于0.4L/min時(shí),再穩(wěn)定30min即注漿完成。應(yīng)注意不可依次對(duì)孔注漿,應(yīng)跳打跳注。(4)注漿。首先選擇注漿材料,水灰比為1:1的純水泥漿,水泥為P.0,32.5普通硅酸鹽水泥,注漿壓力定為0.4~1.0MPa。首先,需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn),以確定單孔注漿量,之后根據(jù)所采用的注漿工藝進(jìn)行施工。注漿的工序要先對(duì)邊緣帷幕孔進(jìn)行施工,接著要對(duì)加固孔進(jìn)行施工,當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),終止注漿。為了使注漿工程質(zhì)量得到確保,邊緣帷幕孔孔距一般為注漿孔孔距的1/2。當(dāng)注漿量小于0.4L/min,或地面出現(xiàn)大量冒漿,穩(wěn)定30min時(shí)即可完成注漿。每組注漿時(shí)應(yīng)間隔2~3孔隔孔跳打跳注。(5)清洗。漿液在一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)凝結(jié)成固體,如不及時(shí)處理就會(huì)損壞設(shè)備。因此在每次用完注漿泵、工程鉆機(jī)、攪拌機(jī)等設(shè)備后應(yīng)及時(shí)清理上面殘留的漿液。

3結(jié)束語(yǔ)

注漿加固技術(shù)可用于地基的加固和改善建筑物的穩(wěn)固性,此方法適用于不同特點(diǎn)的地基土質(zhì),因其施工方便,簡(jiǎn)單易行,對(duì)施工場(chǎng)地要求不限等優(yōu)點(diǎn)而受到施工單位的青睞。在施工前進(jìn)行方案的合理規(guī)劃可以產(chǎn)生理想的施工效果,更好的達(dá)到工程的預(yù)期。

參考文獻(xiàn):

[1]孫曉軍.淺談建筑物地基處理中的注漿加固技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014(16).

[2]張建明.淺談建筑物地基處理中的注漿加固技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品.2012(02).

(作者單位:河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院)

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