■ 羅玉儒
(廣東省有色金屬地質(zhì)局九四O隊廣東清遠511520)
探討巖土地基加固處理設(shè)計及施工
■羅玉儒
(廣東省有色金屬地質(zhì)局九四O隊廣東清遠511520)
文章通過勘察巖土情況,對工程用地的土洞,軟土地基采用靜壓灌漿和高壓注漿的技術(shù)處理。以達到地基加固,滿足建設(shè)單位和設(shè)計部門對地基的建設(shè)要求,確保建筑物的安全。
軟土地基靜壓灌漿高壓注漿
清新縣第三小學為新建校區(qū),首期擬建一幢教學樓,首層面積100×10.50m2,,樓高4~5層,框架結(jié)構(gòu),初擬采用天然地基淺基礎(chǔ)。
根據(jù)場地巖土工程勘察及補充巖溶勘察資料顯示,場地下伏基巖灰?guī)r層中巖溶較發(fā)育,上覆土層中局部地段發(fā)育土洞及存在軟弱地基土層不良地質(zhì)問題。淺層地基層中存在軟弱地基土,如果不采取有效加固處理,勢必留下隱患,導致局部地基失穩(wěn),引起上部建(構(gòu))筑物不均勻下沉,造成惡性事故發(fā)生。為此,建設(shè)單位及設(shè)計部分要求對場地內(nèi)土洞發(fā)育部位及淺層軟弱地基土進行加固處理,確保淺基礎(chǔ)工程實施可靠,保證建筑物安全穩(wěn)定。
2.1設(shè)計依據(jù)
(1)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)
(2)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-91)
(3)清新縣第三小學教學樓場地《巖土工程勘察報告》,《巖溶勘察報告》
(4)清城區(qū)建筑設(shè)計室提供對土、溶洞灌漿處理意見。
2.2化學灌漿充填固結(jié)處理方案設(shè)計
根據(jù)本場地巖土地基條件,下伏基巖巖溶較發(fā)育,上覆土層部地段發(fā)育土洞,并且在淺層存在軟弱地基土層,擬建教學樓初步擬定采用天然地基淺基礎(chǔ)型式,因此,對基礎(chǔ)下臥層中發(fā)育的土洞及軟弱地基土需進行加固處理,經(jīng)多種地基處理方法對比,從效果、工程施工實施的可行性、經(jīng)濟效益及工期等多方面比較,對土洞采用靜壓化學灌漿充填固結(jié)法,即對土洞空間充填,并對部分軟弱充填物進行注漿固結(jié),對淺層軟基采用壓力化學灌漿固結(jié)法處理。
2.3土洞靜壓灌漿充填固結(jié)處理設(shè)計
利用水泥、粉煤灰漿液通過鉆孔靜壓注入土洞內(nèi),對土洞空間進行充填,對軟弱充填物膠結(jié)固化,形成較密實堅硬的固結(jié)體,杜絕水土流失通道,阻止土洞繼續(xù)擴展,消除地基隱患。
2.4淺層軟基高壓注漿固結(jié)處理
通過鉆入軟弱地層的鉆孔用高壓注漿導管將水泥+添加劑配制的漿液擠壓內(nèi)土層空隙,通過化學反應凝固膠結(jié),使軟弱土層固化結(jié)實成較堅硬密實的土體,從而有效提高地基強度和承載力。
3.1施工技術(shù)參數(shù)
3.1.1土洞靜壓灌漿充填固結(jié)施工參數(shù)
(1)灌注核壓力:0.5~0.8Mpa,當壓力>0.8Mpa,終止灌注。
(2)泵送漿量:20~40L/min。
(3)漿液配比:水泥干料(水泥+粉煤灰或粘土粉):水=1:06。
(4)摻入早強劑(視灌漿易流失程度而定)一般為0.2%。
(5)自上而下分段灌注,即在土洞洞體孔段內(nèi)自洞底至洞頂分段自下而上灌注,每段長不超過2.00m,一般分三段灌注,洞體高者分數(shù)段灌注。
3.1.2淺層軟弱地基土高壓注漿固結(jié)處理
(1)注漿壓力:0.8~1.2Mpa,當漿壓達1.2Mpa以上,終止灌注。
(2)泵送漿量:20L/min。
(3)漿液配比:采用425#R普硅水泥,水泥(干料):水=1:06~0.8。
(4)摻入0.2%早強劑。
(5)軟土加固處理孔段長在5~6m,分三段自下而上灌注,每段灌注長1.50~2.00m。
3.2施工工藝流程
施工分鉆探成孔,下管封固井壁和井口,實施壓力灌漿或間歇二次灌漿等過程。
在預定的孔位鉆孔至土洞或溶洞底板,軟土段鉆至軟土層底部,下入¢127鋼管至土洞底,或軟土層底面,以封閉不需灌漿加固地段,同時送入水泥漿液沖洗井壁,有水泥漿液溢出井口為止,然后下入輸漿導管,導管底端封閉,側(cè)面有數(shù)對¢5~8m噴漿孔,同時用膠板封閉井口,自下而上分段實施灌漿。同時,每灌漿一段,提拔套管1.50~2.0m,使?jié){液在有效灌漿段土洞或軟土段能充分均勻擴散。
工藝流程:布孔鉆機就位→鉆孔至預計孔深位置→下入¢127導管→水泥漿液洗孔至井口溢出水泥漿液→封閉井口實施灌漿至一定壓力→起拔導管1.5~2.00m→壓力灌漿至一定壓力→起拔導管,重復上述程序3~4次(即分3~4段灌漿),本孔施工完畢→移位至下一鉆孔重復上述工藝流程實施灌漿。
灌漿過程中如在土(溶)洞洞體孔段漿液護花流失過快,則實施間歇式灌漿,經(jīng)第一次序灌漿后間斷8小時,待漿液達到初凝后,再次補充灌漿。
4.1質(zhì)量保證措施
(1)土(溶)洞灌漿處理:在成孔后用¢127套管切實封閉洞頂以上土層,使?jié){液不至上串或涌溢出孔口,保證灌注充填于洞體有效范圍內(nèi)。
(2)套管下入封好井壁后,用水泥漿液沖洗孔,使孔底部分泥漿水等沖洗涌擠出孔口外,以純凈水泥漿充填固結(jié),達到固化加固效果。
(3)實行分段間歇隔式灌注,分段即自下往上分段,每段提拔灌漿管1.50~2.00m間隔,即當漿液擴散流失太大時,則采取灌注一段后間歇5~8小時待前段灌注漿液達初凝后,再灌注后一段。
(4)灌漿壓力掌握先大后小再大的過程,即先用較大壓力和泵灌注擴散到一定范圍后,減壓灌注充填土洞空間,充滿后再加大漿壓,使之充盈封閉洞頂部位。
(5)配比合理,漿液應充分攪拌,使?jié){液均勻可灌性強。
4.2工程施工質(zhì)量效果檢查
(1)本方案采用化學灌漿充填固結(jié)處理土(溶)洞及化學注漿加固淺層軟土地基,對擬建教學樓場地進行地基處理,其目的是消除場地地基潛藏的隱患,通過對下臥的土洞及軟土采用化學灌漿充填固結(jié),對周邊的松軟土體通過漿液壓力擠密膠結(jié),達到提高地基穩(wěn)定性和承載力。
(2)根據(jù)本單位以往在廣州、花都、韶關(guān)、英德等地區(qū)多處成功的施工實例,經(jīng)檢測,上述不良地質(zhì)隱患加固處理后,可以有效地改善原來不良地質(zhì)條件,在其灌漿影響范圍,土層的含水量、孔隙比、液性指數(shù)和壓縮性等物理力學指標明顯降低,顯著提高地基強度和
承載能力。
工程施工完工后(28天左右)在灌漿處理地段或孔段,根據(jù)各孔灌入的灌漿量與土(溶)洞部位空間體積應達到的充填量對比,即可驗證灌漿質(zhì)量,或在土洞灌漿處理有效范圍內(nèi),用鉆探檢查(取芯、標貫)驗證灌漿充填固結(jié)情況。一般標貫檢測N>5擊合為合格要求。
近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科技的進步,現(xiàn)代化民用工程建設(shè)項目全面鋪開,對于不良的地基尤其是軟土地基,要在科學規(guī)范的專業(yè)指導思想下,對其進行嚴格、科學的改良和加固工作,確保建筑的質(zhì)量、使用的壽命和人民生命財產(chǎn)安全。
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P621[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-458-2