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常见的地基加固方法介绍

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:喷浆结束后应立即清洗高压泵输浆管路注浆管及喷头。

常见的地基加固方法介绍

1.换填法

换填法(Replacement Method)也称为换填垫层法,就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。

2.强夯法

强夯法是利用近十吨或者数十吨的重锤从近十米或者数十米的高处自由落下,对土进行反复多次的强力夯击,从而达到提高地基土的强度并降低其压缩性的处理目的。

强夯法的作用机理是用很大的冲击能(500~800kJ),使得土中出现冲击波和很大的应力,迫使土中空隙压缩,土体局部液化,夯击点周围产生裂隙形成良好的排水通道,使土中的空隙水(气)顺利溢出,土体迅速固结,从而降低深度范围内土体的压缩性,提高地基承载力。同时强夯技术可以显著减少地基上的不均匀性,降低低级差异性沉降。

强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基,对于软土地基,一般处理效果不明显。

3.挤密法

利用挤密或者振动在软弱土中挤土成孔,从侧向将土挤密,然后向孔内回填碎石砂灰土土等材料,形成碎石桩砂桩石灰桩等,与桩间土一起形成复合地基,从而提高地基承载力,减少沉降量,是深层加密处理的一种方法。

4.高压旋喷地基施工

1)地基加固原理

高压旋喷注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管注入至土层预定的深度,以20~40MPa的压力把浆液或者水从喷嘴中喷出来,形成喷射流冲击破坏土层及预定形状的空间。当能量大速度快且脉动状的喷射流的动压力大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细粒土随浆液或水冒出地面,其余土颗粒在射流的冲击力离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按照一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列。这样注入的浆液将冲下的部分土混合凝结成加固体,从而达到加固土体的目的。加固地基具有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物的土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。其施工顺序如图2-1所示。

高压喷射注浆法的适用范围为:淤泥淤泥质土黏性土粉土黄土砂土人工填土和碎石等土质的地基。当土中含有较多的大粒径块石坚硬黏性土大量植物根茎或有过多有机质时,应根据现场实验结果确定其适用程度。

2)高压喷射注浆法的施工工艺流程如图所示。

高压喷射注浆法的施工工艺流程如图2-2所示。

(1)钻机就位。钻机需平置于牢固坚实的地方,钻杆(注浆管)对准孔位中心,偏差不超过10cm打斜管时需按照设计调整钻架角度。

(2)钻孔下管或者打管。钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置,可先钻孔后下管,亦可直接打管,在打管过程中,需防止管外泥沙或管内水泥浆小块堵塞喷嘴。

图2-1 旋喷法施工顺序

1—超高压水力泵;2—钻机

图2-2 高压喷射注浆法的施工工艺流程

(3)试管。当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压,若注浆设备和高压管路安全正常,则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。(www.xing528.com)

(4)高压注浆作业。浆液的材料种类和配合比要视加固对象而定,一般情况下,水泥浆的水灰比为1∶1~1∶2,若用以改善灌注桩桩身质量,则应减小水灰比或采用化学浆。高压射浆自上而下连续进行,注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力旋转和提升速度等参数,应符合设计要求。

(5)喷浆结束和拔管。喷浆由下而上至设计高度后,拔出喷浆管,喷浆即告结束,将拔浆液注入注浆孔中,并将多余的清除掉。但为了防止浆液凝固时产生收缩的影响,拔管要及时,切不可久留孔中,否则浆液凝固后不能拔出。

(6)浆液冲洗。喷浆结束后应立即清洗高压泵输浆管路注浆管及喷头。

5.深层搅拌地基施工

水泥土搅拌法是以水泥作为固化剂的主剂,通过特制的搅拌机械边钻边向软土中喷射浆液或雾状粉体,在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,使喷入软土中的固化剂与软土充分拌合在一起,利用固化剂与软土之间产生的一系列物理化学反应,形成抗压强度比天然土强度高得多,并具有整体性水稳定性和一定强度的水泥加固土桩柱体。由若干根这类加固土桩柱体和桩间土构成复合地基,从而达到提高地基的承载力和增大变形模量的目的。深层搅拌法是一种新技术,用于加固饱和黏性土地基。

1)深层搅拌法的施工工艺与施工要点

(1)施工工艺流程。

深层搅拌法的施工工艺流程如图2-3所示,施工示意图如图2-4所示。

图2-3 深层搅拌法的施工工艺流程

图2-4 深层搅拌法的施工示意图

2)操作工艺

(1)桩机就位。利用起重机或者绞车将桩机移动到指定桩位。为保证桩位准确,必须使用定位卡,桩位偏差不大于50mm,导向架与搅拌轴应与地面垂直,垂直度偏差不大于1.5%。

(2)搅拌下沉。当冷却水循环正常后,启动搅拌机的电机,使搅拌机沿着导向架切土搅拌下沉,下沉速度由电机的电流表监控,同时按照预定配比拌制水泥浆,并将其倒入集料斗备喷。

(3)喷浆搅拌提升。搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵,使水泥浆连续自动地喷入地基,并保持出口压力为0.4~0.6MPa,搅拌机边旋转边喷浆边按照已确定的速度提升,直至设计要求的桩顶标高。搅拌头如被软黏土包裹,应及时清除。

(4)重复搅拌下沉。为使土中的水泥浆与土充分搅拌均匀,可再次将搅拌机边旋转边沉入土中,直到设计深度。

(5)重复搅拌提升。将搅拌机边旋转边提升,再次至设计要求的桩顶标高,并上升至地面,制桩完毕。

(6)清洗。向已排空的集料斗内注入适量清水,开启灰浆泵清洗管道,直至基本干净,同时将黏附在搅拌头上的土清洗干净。

(7)移位。重复步骤1~6,进行下一根桩的施工。

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