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结构工程师基础知识辅导:湿陷性黄土地基注浆加固实例

栏目:产品展示丨时间:11-24丨来源:网络整理丨作者:采集侠

  某住宅楼建于1992年,高17.00m,6层,东西长66 .8m,南北宽12.80m,5个单元,砖混结构,毛石基础,基础埋深-2.80m.在使用期间,发现房屋部分墙体出现裂缝,随后裂缝继续发展。经现场勘测,确定为地下水管开裂发生漏水,地基受水浸泡发生不均匀沉降,导致局部墙体开裂。

  2、地质概况

  ①层杂填土,杂色~黄褐色,主要由粉土组成,含碎砖及煤渣,松散,层厚1.4~1.8m;

  ②层新近沉积黄土状粉质黏土,褐黄色,可塑~软塑,土质不均,具有垂直节理和大孔隙,含姜石,层厚1.80~5.30m;

  ③层新近沉积黄土状粉土,黄褐色,土质不均,湿,稍密,含姜石,强度低,韧性低,层厚1.60~2.70m;

  ④层粉质黏土,褐红~赤褐色,土质均匀,含姜石及铁锰结核,可塑,层厚6.70~9.80m.

  以下为⑤层残积土和⑥层全风化岩。基础主要坐于第②层土上,局部坐落于③层土上,在水平方向上,持力层及下卧层局部接近10%,为不均匀地基。

  通过勘探、原位测试及室内土工试验,确定该地基湿陷系数为0.023~0.054,湿陷土层深度8.00m.从地坪1.50m下计算湿陷量,总湿陷量为344.3mm,属Ⅱ级非自重湿陷性地基。

  3、地基加固方案

  为提高湿陷地基的力学强度和抗变形能力,根据地质勘察资料和地基沉陷情况,确定采用注浆法加固地基。

  3.1注浆技术参数

  本次注浆以P.S 32.5级水泥为固化剂,浆液配比结合水泥进行现场试配,水灰比确定为0.6~0.7;为提高浆液的结石率,掺入2%的水玻璃;为改善浆液的流动性,掺入2%的泵送剂,UEA膨胀剂掺入量为水泥用量的10%.经计算,注浆压力控制在0.3~1.5 MPa,注浆深度为6.00m.

  3.2注浆加固设备

  ①成孔设备:工程冲击钻2台,岩心钻机2台,人工冲击锤2套。

  ②注浆设备:注浆高压泵1台,浆液搅拌机1台。

  ③配套设备:高压注浆胶管、注浆花管、储浆池、水箱、电源线、控制箱、台秤等。

  3.3注浆加固主要材料:P.S 32.5级水泥、水玻璃、UEA膨胀剂、泵送剂。

  3.4注浆顺序,先外围后室内,间歇对称注浆。

  3.5沉降观测

  注浆前设置沉降观测点12个,注浆过程中控制注浆速度并随时进行观测,注浆期间每日进行沉降观测1次,注浆完成后每2日观测1次,一旦出现沉降过大或出现不均匀沉降,应立即停止注浆并进行相应处理。

  3.6施工控制

  ①注浆速率大时,应减少注浆压力或间隙灌注。

  ②压力小且注浆速率大时,减小水灰比,加大水玻璃掺量。

  ③施工时,注意观察地面变化情况,注意地面管道周围及地下井口的变化情况,对钻孔冒浆、串浆者处理后再注,发现地面起鼓或开裂以及管道周围、地下井口冒浆时停注。

  4、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

  ①布孔:定位放线,注浆布孔图参见图1,对注浆孔进行编号。根据结构实体尺寸,可适当调整孔位,以避开障碍物。

  图1住宅楼单元结构注浆孔位布置图

  ②钻孔:室内地面应先将硬化地面用水钻钻透。钻孔直径为45~60mm,深度为8~8.5m,成孔后,对成孔深度进行核验。

  ③埋设注浆管:在注浆管底部2m范围内打花眼,以便浆液向四周扩散。注浆管下端宜脱开孔底0.3~0.6m,避免注浆管端头被泥土堵塞。

  ④封孔:钻孔封口深度为2~2.5m,安装时在上部封口处用7~10cm宽的编织袋封圈,封圈不到位时可用钢筋捅入预定位置,注浆管露出地面15cm左右,然后钻孔内倒入拌好的水泥水玻璃浆封口,养护48h后即可灌注。

  ⑤浆液试配:每罐加入200kg水泥,按比例掺入外加剂,搅拌时间1.5~2.5min.浆液搅拌均匀后,通过滤网进入储浆池,用筛子捞出浆液内杂物。

  ⑥注浆:将吸浆管放入储浆池,检查各管路连接好后,开动注浆泵,缓缓加压,增大进浆量,注意压力变化。在注浆过程中,应设立专人不断搅动储浆池中的浆液,密切注意压力表、吸浆量及孔口周围情况的变化,一旦出现堵管现象,应立即停止注浆,清洗疏通注浆管后再注。

  ⑦封管:注浆结束后,拆开孔中管与地面移动注浆管接口,并迅速用木塞将管口堵塞,减少回浆量。解开导浆管时,小心注浆管内浆液带压喷出,射在人的面部。

  5、质量检验

  本工程注浆除完成原方案226个孔外,为进一步提高注浆效果,特在该楼外围新增注浆孔38个,注浆孔总数达到264个,总注浆量为209.3t,平均0.793t/孔。根据沉降观测记录,施工期间该楼沉降观测点最大沉降量为4.59mm,未出现地基沉降过大和不均匀沉降现象。

  为检验地基加固效果和地基注浆后的承载力情况,该注浆地基采用标准贯入试验进行检测。从-2.50m开始,每隔1.00m作一次标贯。

  检测结果:根据标贯击数统计结果,按照《河北省建筑地基承载力技术规程(试行)》(DB13(J)/T48-2005)规定,确定注浆后地基承载力为200kPa.可见,加固后的地基承载力明显提高。

  6、结束语

  通过实际工程,在采用注浆法加固非自重湿陷性地基方面,做了有益的实践,其关键在于注浆的顺序及加强在注浆期间的沉降观测以指导施工。注浆法具有以下优点:

  (1)施工简便,节省劳力。

  (2)所用设备简单,施工质量易于保证。

  (3)加固效果明显,安全可靠。

  (4)费用较低,经济合理。

2016-11-24 13:51 发布 丨 人浏览

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