2015年一级建造师市政工程预习:地基加固常用方
(一)注浆法
(1)注浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。
(2)注浆法所用的浆液是由主剂(原材料)、溶剂(水或其他溶剂)及各种外加剂混合而成。通常所提的注浆材料是指浆液中所用的主剂。外加剂可根据在浆液中所起的作用,分为固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂等。注浆材料有很多,其中,水泥浆是以水泥为主的浆液,适用于岩土加固,是国内外常用的浆液。
(3)在地基处理中,注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四类;其应用条件见表1K413024-1。
(4)注浆设计包括注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等主要工艺参数,没有经验可供参考时,应通过现场试验确定上述工艺参数。
(5)注浆加固土的强度具有较大的离散性,注浆检验应在加固后28d进行。可采用标准贯入、轻型静力触探法或面波等方法检测加固地层均匀性;按加固土体尝试范围每间隔lm进行室内试验,测定强度或渗透性。
(二)水泥土搅拌法
(1)水泥土搅拌法利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基土强度和增大变形模量。
(2))水泥土搅拌法适用于加固淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土(软塑和可塑)、粉土(稍密、中密)、粉细砂(稍密、中密)、中粗砂(松散、稍密)、饱和黄土等土层。
(3)水泥土搅拌法加固软土技术具有其独特优点:
1)最大限度地利用了原土; 2)搅拌时无振动、无噪声和无污染,可在密集建筑群中进行施工,对周围原有建筑物及地下沟管影响很小; 3)根据上部结构的需要,可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式; 4)与钢筋混凝土桩基相比,可节约钢材并降低造价。
(4)水泥土搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异,具体见图1K413024-2、图1K413024-3。其主要步骤应为:
1)搅拌机械就位、调平; 2)预搅下沉至设计加固深度; 3)边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面; 4)重复搅拌下沉至设计加固深度; 5)根据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面; 6)关闭搅拌机械。
在预(复)搅下沉时,也可采用喷浆(粉)的施工工艺,但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次。
(5)应根据室内试验确定需加固地基土的固化剂和外加剂的掺量,如果有成熟经验时,也可根据工程经验确定。
(6)水泥土搅拌桩的施工质量检测可采用下列方法:在成桩3d内,采用轻型动力触控检查上部桩身的均勻性;在成桩7d后,采用浅部开挖桩头进行检查,开挖深度宜超过停浆(灰)面下0.5m,检查搅拌的均勻性,量测成桩的直径。
(三)高压喷射注浆法
(1)高压喷射注浆法淤泥、淤泥质土、黏性土(流塑、软塑和可塑)、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。
(2)由于高压喷射注浆使用的压力大,因而喷射流的能量大、速度快。
(3)高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(固结体为壁状)和摆喷(固结体为扇状)等三种基本形状,它们均可用下列方法实现:
1)单管法:喷射高压水泥浆液一种介质; 2)双管法:喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质; 3)三管法:喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液等三种介质。
由于上述三种喷射流的结构和喷射的介质不同,有效处理长度也不同,以三管法最长,双管法次之,单管法最短。实践表明,旋喷形式可采用单管法、双管法和三管法中的任何一种方法。定喷和摆喷注浆常用双管法和三管法。
(4)高压喷射注浆的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或根据工程经验确定,并在施工中严格加以控制。单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力应大于20MPa。高压喷射注浆的主要材料为水泥,对于无特殊要求的工程,宜采用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。
(5)高压喷射注浆的全过程为钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆和拔出注浆管等基本工序。
(6)旋喷桩作为止水帷幕时,为保证加固体有效搭接以达到预计的截水效果,旋喷桩的直径不宜过大。旋喷加固体的直径受施工工艺、喷射压力、提升速度、土类和土性等因素影响。
(7)施工质量可根据工程要求和当地经验采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入试验及动力触探等方法检查。