地基加固具体方案
2.1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。 2.2 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11,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、注浆机的选着螺杆式注浆机:压力稳定可调、保证注浆的饱和度,化学注浆比活塞注浆机更佳。
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。 1、 压力注浆方案及选择 1.1压力注浆方案注浆方案主要有: 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。 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。 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 进行注浆机施工首先要解决的问题是注浆方案的选择,首先选择注浆机的型号和方法和注浆材料。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: 一般来说,应采用水泥浆或水泥粉煤灰浆液通过适合的注浆机来对伏软弱地基进行加固。 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。 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。 本工程选择上述第种由下至上注浆方式进行。
注浆加固是用液压、气压或电化学原理通过注浆管把浆液均匀地注入土层中,填充、渗透和挤密驱走土颗粒间的水分和气体,并填充、硬化后将土颗粒成一个整体形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的土体,从而使地基得到加固,可防止或减少渗透和不均匀的沉降。
一.机具设备
压浆泵,可用泥浆浆、砂浆泵代替。
型号:TBW-50/15型, TBW-200/40型, NSB-100/30型
辅助机具:TXU-75液压钻机、灰浆搅拌机、灌浆管、阀门、压力表等。
工具:机动小翻斗、手推车、铁锹、水准仪、经纬仪、倾斜尺、水平尺、测绳等。
二.材料要求
水泥:32.5或42.5普通硅酸盐水泥。
水:饮用水、井水、河水。
砂:粒径<2.5mm,含泥量及有机物含量<3%。
粘土:塑性指数>14。
粉煤灰:
水玻璃:模数值2.5-3.3,波美度:30-45
一般采用净水泥浆,水灰比0.6-2.0,常用水灰比为0.8-1.0。要求快凝时,采用快硬水泥或在水中掺入水泥量的1-2%的氯化钙;当要求缓凝时,可掺加水泥用量0.1-0.5%的木质素磺酸钙。
常用三水浆:水泥:水:水玻璃=1:0.7-0.8:适量。
在裂隙或孔隙较大,可灌注好的地层在浆液中掺入适量细砂,比例为1:0.5-1.3。填充效果更好,并可减少收缩。
对松散土层,可在水泥浆中掺加细粉质黏土配成水泥黏土浆,灰泥比为1.2-1.8(水泥土体积比)。
三.施工准备
1.技术准备
1)已进行岩土工程勘察并出报告、注浆加固设计及图纸、施工现场平面图、控制点的测量与制作。
2)已确定注浆点位置、浆液配比、注浆施工技术参数、检测方法与要求。
3)编制施工方案,主要包括注浆材料,注浆机械及配套设备、施工工艺及注浆参数、注浆效果及质量指标、注浆效果评估方法和检测方法等。施工方案经审批后对操作人员进行技术交底。
3)室内浆液配比试验和现场注浆试验。
2.机具准备
对机械进行检查、调试、维修。
3.施工现场准备
1)场地平整,并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑。
2)清除场地内的障碍物。
3)水、电、道路、排水准备就绪。
4)标定孔位,并进行复测。
四.工艺流程
定孔位---钻机与注浆设备就位-钻孔---压水试验---插管、封填及提升套管---浆液配制---下注浆管、套管---注浆-拔套管---封口---边注浆边拔注浆管---封孔。
五.施工工艺要点
1.确定有关参数:
地基注浆加固前,应通过试验确定灌浆段长度、灌浆孔距、灌浆压力等有关技术参数。
灌浆段长度:根据土的裂隙、松散情况、渗透性以及灌浆设备能力等条件选定,在一般地质条件下,段长为5-6m。在松散、裂隙发育、渗透性强的情况下,2-4m。
灌浆孔距:一般不宜大于2.0m。
孔深:据加固深度定。
孔口处压力:视钻孔深度、土的渗透性以及水泥浆的稠度等而定,一般为0.3---0.6MPa。
2.灌浆施工方法
1)按规定位置用钻机钻孔到要求的深度,孔径35-100mm。
2)将注浆射管与套管一并施工孔内。注浆射管管径38-50mm,管底部1.0-1.5m管壁上钻有注浆孔。在射管与套管之间用砂填塞。
3)拔出套管。
4)地基表面空隙用1:3水泥砂浆或粘土、麻丝填塞。
5)用压浆泵将水泥浆射管而透入土层孔隙中。水泥浆连续一次压入不中断。
6)灌浆先稀后浓,逐渐加浓,自下而上分段拔管,每次拔管300mm。
7)拔出灌浆管,用1:2水泥砂浆或细砂砾石填塞密实。
8)注浆填充率根据加固土设计的强度指标、加固深度、注浆流量、土体的孔隙率和渗透系数等因素定。饱和软粘土的一次注浆填充率为0.15-0.17。
六.应注意的质量问题
1.冒浆
2.串浆
3.绕塞返浆
4.地面抬动
七.质量检验
1.主控项目:
1)原材料检验:
水泥
注浆用砂:粒径、细度模数、含泥量或有机物含量
粘土:塑性指数、粘粒含量、含砂量、有机物含量
粉煤灰:细度、烧失量
水玻璃:模数
其他化学浆液
2).注浆体强度
3).地基承载力
砂土和黄土应在施工后15d以后,粘性土在60d后进行。砂土硅化后的强度,应取试块作无侧限抗压试验,其值不得低于设计强度的90%,粘性土硅化后,应按加固前后沉降观测变化。
2.一般项目:各种注浆材料的称量误差、注浆孔位、注浆孔深、注浆压力(与设计参数比)
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