摘要:湿陷性黄土地基是最为复杂的地基类型之一,在具体实践中需要根据其工程特性采取可靠的地基加固措施,以保障基础的可靠性。文章就湿陷性黄土地基加固进行了浅要的探讨,供同行参考借鉴。
关键词:湿陷黄土;地基;加固
1 引言
黄土是一种特殊的沉积物,其质地疏松多孔隙结构,呈垂直节理发育,富含易溶盐物质,在自重压力作用下或与附加压力共同作用下,受水浸湿后土结构极易遭到破坏发生显著附加下沉,对工程产生巨大的影响,湿陷性黄土地基一直是最为复杂的地基类型之一。在我国主要分布于黄河中、上游地区,吉林、辽林、河北等省区也有少量分布,总面积达64万平方公里,危害较大的湿陷性黄土面积也有约27万平方公里。目前在工程实践中,主要从土体加密、土体加固、荷载传递三个方面来进行加固处理,以保障基础的可靠性。下面,文章就湿陷性黄土地基加固进行浅要的探讨,供同行参考借鉴。
2 工程应用——注浆加固技术应用
下面以某住宅楼湿陷性黄土地基注浆加固为例,从方案选择、设计、施工等方面对注浆法在湿陷性黄土地基加固中的应用进行了详细论述。
2.1 工程概况
有座1993年建设好的居民住宅楼,它的高度有17.20m,东西的长度为67.20m,南北的宽度有12.76m,一共分为5个单元,是采用的砖混结构,并且以毛石作为基础的,埋深了有-2.93m。经过一段时期之后,看到了在房子有一些墙面发生了裂痕的现象,慢慢的继续变长变大。经过一系列的勘测,最终找到是由于地下的水管破裂而大量漏水,从而使得地基一些部分经过水的浸泡,有些地方没有,而造成某些地方的墙位裂开。
2.2 地质概况
2.2.1 层新近经过沉积的黄土是呈现粉质的黏土,质地不太均匀,一般为褐黄色,其中还有垂直节理以及有姜石等,土层的厚度大概是1.83m到5.34m之间。
2.2.2 层杂填土是由粉土形成的,其较为松散,层厚通常为1.5米左右,颜色一般是黄褐色。
2.2.3 层新近沉积黄土是呈现出来是状粉土,通常为黄褐色,质地不太均匀,而且比较湿,同时比较密,还有姜石,土质的强度和韧性都比较低,土层的厚度大概是1.62m~2.71m之间。
2.2.4 层粉质呈现出来的是黏土,一般是褐红或者是到赤褐色,质地还比较均匀,也有姜石,同时还有铁锰结核,土层的厚度大概是6.70m到9.82m之间。
在现场进行勘探测试以及木工实验等一系列工作以后,可以知道此地基的湿陷系数在0.022到0.052的范围之内,土层的深度有8.01米,在地下进行算得整个湿陷量的有344.1毫米,这样这地基就是归属于第二级别的非自重湿陷性。
2.3 地基加固方案
依照地质勘测的一些相关资料以及在实际情况中地基沉陷的程度,通过采取注浆法的方法使得地基变得更加牢固,这样就能够实现增强湿陷的抗压能力以及防形变能力的目的。注浆是用水泥当做固化剂,按照一定的比例混合,水和灰的比例为0.6或者是0.7;加入2%的水玻璃能够使其结石变得更快;加入同样比例的泵送剂能够使其流动得更顺畅,在其加入UEA膨胀剂占到水泥总量的十分之一。通过分析可知,应该把注浆的压力配置在0.3到1.4Mpa范围内,并且深度应该是6米。
注浆加固设备:
成孔需要使用的有:两个工程上使用的冲击钻,两台岩心钻机,以及两套人工冲击锤。
注浆需要使用的有:一台高压泵以及一台搅拌机。
另外需要的附件有:高压注浆胶管、花管、存储浆的池子、存储水的箱子、电源线、控制箱、台秤等。
需要添加的固化物质:水泥、水玻璃、泵送剂、UEA膨胀剂。
注浆应该采取的顺序是先开始外围再进行室内,采用间歇对称的方式。
在注浆之前应该预置12个沉降观测点,在其发生的过程里应该调节其速率并且时刻观察测量,应该每天都要做1次此沉降观察测量,等到结束以后,隔一天进行1次观察测量,当有沉降超常或者是沉降不均匀的情况发生时,就该马上暂停注浆过程,同时做出应对措施。
2.4 施工控制
如果当进行注浆的速率比较大的时候,那么就应该采取间隙灌注的方式或者是使压力变小。
如果压力不大,而同时速率比较大的时候,那么就应当增添一定量的水玻璃,使得水灰的比例变小。
在进行施工的时候,应当对地面进行仔细的观察,同时还要对管道周边以及井口进行观察,看都有什么样的变化,在经过对钻孔冒浆、串浆者操作以后才注入,观察到地表面有突出、裂开还有在管道的四周以及井口有浆冒出的时候,就应该停止注入操作。
2.5 施工工艺
工艺流程:布孔→钻孔→埋设注浆管→封孔→浆液试配→注浆→封管
布孔:定好安位置进行放线,事先要对注浆孔采用编号的方式进行编号。按照实际的大小,对孔位进行调控,尽力远离阻碍物体。
钻孔:先将硬化后的地面通过利用水钻将其钻透,孔的直径在50毫米左右,钻的深度在8到8.5范围内,在结束以后,要对深度校验是否在规定的范围的内。
埋设注浆管:要进行打花眼,必须是在其底部2m以内才可以,这样才能使得浆液能够朝周围处扩散。为了防止注浆管的顶部因为泥土而造成的堵塞,应该在其下面打开孔底0.4米左右。
封孔:钻孔封口的深度应该在2米以上2.5米以内,在对其进行安装的时候因在上面的被封的一端采用宽为7~10厘米的编织袋进行封圈,如果封圈不是很在最合适的位置的时候,就能够利用钢筋捅到事先规定好的地方,在注浆管超过地面15cm上下的范围内,再利用经过混合均匀的水玻璃浆进行封闭其开口端,在经过两天两夜保护以后,才能够进行灌注的操作。
浆液试配:对任何一罐都加进200kg的水泥,并且依照设置好的比例加上应添加的物质,经过2分钟左右的搅拌,再经过滤网过滤之后进到储浆池里面,利用工具将其中杂物过滤出来。
注浆:在储浆池里加上吸浆管,对各个管路进行检测,看是否连好,打开注浆泵之后,慢慢增加压力,以及浆的用量,并且观察压力的情况。在这个过程中,应该不停的对浆液进行搅拌,同时要时刻观察压力表的数值变化,吸浆量以及孔口四周是否有变动,如果发生了管道堵塞的情况,就马上暂停注浆操作,等待疏通处理之后才可以继续进行。
在完成注浆过程之后,打开管道与地面移动的接口,同时使用木塞把管口堵上,这样才可以使得回浆量变少,在打开导浆管时,避免人群,小心射出。
2.6 质量检验
为了使得注浆有更好的效果,另外还在楼外多添加了40个注浆孔,一共有268个,总量达到了210.4吨,计算下来有0.785吨/孔。按照对沉降进行观察的日志,在整个期间,此楼的最大的沉降量是4.57毫米,没有沉降超出太多以及不均匀的情况发生。
对地基加固是否有成效进行校核,同时承受力如何也要进行校核,按照标准贯入试验对其进行检验,以-2.00米为起始点,一次标贯是以1米为间隔的。
按照《河北省建筑地基承载力技术规程(试行)》(DB13(J)/T48-2005)规定,并且标贯击数,对结果进行计算,最后得到的结果是在注浆以后地基能够承载200kPa.由此得知,在经过加固之后的地基承载力有了显而易见的提高效果。
3 结束语
湿陷性黄土在我国分布较广,给工程质量带来极大的危害,如果不注意加固处理,极容易造成安全事故,给人民群众生命财产安全带来威胁。在实际工程应用中,要根据湿陷性黄土的具体特性,包括如受压状态、含水率、孔隙特性、密度、粘粒含量等,并结合工程实际需要,选用合适的加固技术以提高土体承载能力,保障工程质量和工程安全。
参考文献
[1]张建刚.浅谈湿陷性黄土地基处理方法[J].城市建设理论研究,2012(28).
[2]郑向前,周鑫.湿陷性黄土地基处理探讨[J].城市建设理论研究,2012(23).
[3]韩悌东.湿陷性黄土地基处理技术[J].城市建设理论研究,2012(28).
作者简介:张基斌(1973,6-),男,山东,大专,青海大学,工程师,研究方向:水利水电施工、管理。
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