摘 要:濕陷性黃土地基是最為復雜的地基類型之一,在具體實踐中需要根據其工程特性采取可靠的地基加固措施,以保障基礎的可靠性。文章就濕陷性黃土地基加固進行了淺要的探討,供同行參考借鑒。
關鍵詞:濕陷黃土;地基;加固
1 引言
黃土是一種特殊的沉積物,其質地疏松多孔隙結構,呈垂直節理發育,富含易溶鹽物質,在自重壓力作用下或與附加壓力共同作用下,受水浸濕后土結構極易遭到破壞發生顯著附加下沉,對工程產生巨大的影響,濕陷性黃土地基一直是最為復雜的地基類型之一。在我國主要分布于黃河中、上游地區,吉林、遼林、河北等省區也有少量分布,總面積達64萬平方公里,危害較大的濕陷性黃土面積也有約27萬平方公里。目前在工程實踐中,主要從土體加密、土體加固、荷載傳遞三個方面來進行加固處理,以保障基礎的可靠性。下面,文章就濕陷性黃土地基加固進行淺要的探討,供同行參考借鑒。
2 工程應用——注漿加固技術應用
下面以某住宅樓濕陷性黃土地基注漿加固為例,從方案選擇、設計、施工等方面對注漿法在濕陷性黃土地基加固中的應用進行了詳細論述。
2.1 工程概況
有座1993年建設好的居民住宅樓,它的高度有17.20m,東西的長度為67.20m,南北的寬度有12.76m,一共分為5個單元,是采用的磚混結構,并且以毛石作為基礎的,埋深了有-2.93m。經過一段時期之后,看到了在房子有一些墻面發生了裂痕的現象,慢慢的繼續變長變大。經過一系列的勘測,最終找到是由于地下的水管破裂而大量漏水,從而使得地基一些部分經過水的浸泡,有些地方沒有,而造成某些地方的墻位裂開。
2.2 地質概況
2.2.1 層新近經過沉積的黃土是呈現粉質的黏土,質地不太均勻,一般為褐黃色,其中還有垂直節理以及有姜石等,土層的厚度大概是1.83m到5.34m之間。
2.2.2 層雜填土是由粉土形成的,其較為松散,層厚通常為1.5米左右,顏色一般是黃褐色。
2.2.3 層新近沉積黃土是呈現出來是狀粉土,通常為黃褐色,質地不太均勻,而且比較濕,同時比較密,還有姜石,土質的強度和韌性都比較低,土層的厚度大概是1.62m~2.71m之間。
2.2.4 層粉質呈現出來的是黏土,一般是褐紅或者是到赤褐色,質地還比較均勻,也有姜石,同時還有鐵錳結核,土層的厚度大概是6.70m到9.82m之間。
在現場進行勘探測試以及木工實驗等一系列工作以后,可以知道此地基的濕陷系數在0.022到0.052的范圍之內,土層的深度有8.01米,在地下進行算得整個濕陷量的有344.1毫米,這樣這地基就是歸屬于第二級別的非自重濕陷性。
2.3 地基加固方案
依照地質勘測的一些相關資料以及在實際情況中地基沉陷的程度,通過采取注漿法的方法使得地基變得更加牢固,這樣就能夠實現增強濕陷的抗壓能力以及防形變能力的目的。注漿是用水泥當做固化劑,按照一定的比例混合,水和灰的比例為0.6或者是0.7;加入2%的水玻璃能夠使其結石變得更快;加入同樣比例的泵送劑能夠使其流動得更順暢,在其加入UEA膨脹劑占到水泥總量的十分之一。通過分析可知,應該把注漿的壓力配置在0.3到1.4Mpa范圍內,并且深度應該是6米。
注漿加固設備:
成孔需要使用的有:兩個工程上使用的沖擊鉆,兩臺巖心鉆機,以及兩套人工沖擊錘。
注漿需要使用的有:一臺高壓泵以及一臺攪拌機。
另外需要的附件有:高壓注漿膠管、花管、存儲漿的池子、存儲水的箱子、電源線、控制箱、臺秤等。
需要添加的固化物質:水泥、水玻璃、泵送劑、UEA膨脹劑。
注漿應該采取的順序是先開始外圍再進行室內,采用間歇對稱的方式。
在注漿之前應該預置12個沉降觀測點,在其發生的過程里應該調節其速率并且時刻觀察測量,應該每天都要做1次此沉降觀察測量,等到結束以后,隔一天進行1次觀察測量,當有沉降超常或者是沉降不均勻的情況發生時,就該馬上暫停注漿過程,同時做出應對措施。
2.4 施工控制
如果當進行注漿的速率比較大的時候,那么就應該采取間隙灌注的方式或者是使壓力變小。
如果壓力不大,而同時速率比較大的時候,那么就應當增添一定量的水玻璃,使得水灰的比例變小。
在進行施工的時候,應當對地面進行仔細的觀察,同時還要對管道周邊以及井口進行觀察,看都有什么樣的變化,在經過對鉆孔冒漿、串漿者操作以后才注入,觀察到地表面有突出、裂開還有在管道的四周以及井口有漿冒出的時候,就應該停止注入操作。
2.5 施工工藝
工藝流程:布孔→鉆孔→埋設注漿管→封孔→漿液試配→注漿→封管
布孔:定好安位置進行放線,事先要對注漿孔采用編號的方式進行編號。按照實際的大小,對孔位進行調控,盡力遠離阻礙物體。
鉆孔:先將硬化后的地面通過利用水鉆將其鉆透,孔的直徑在50毫米左右,鉆的深度在8到8.5范圍內,在結束以后,要對深度校驗是否在規定的范圍的內。
埋設注漿管:要進行打花眼,必須是在其底部2m以內才可以,這樣才能使得漿液能夠朝周圍處擴散。為了防止注漿管的頂部因為泥土而造成的堵塞,應該在其下面打開孔底0.4米左右。
封孔:鉆孔封口的深度應該在2米以上2.5米以內,在對其進行安裝的時候因在上面的被封的一端采用寬為7~10厘米的編織袋進行封圈,如果封圈不是很在最合適的位置的時候,就能夠利用鋼筋捅到事先規定好的地方,在注漿管超過地面15cm上下的范圍內,再利用經過混合均勻的水玻璃漿進行封閉其開口端,在經過兩天兩夜保護以后,才能夠進行灌注的操作。
漿液試配:對任何一罐都加進200kg的水泥,并且依照設置好的比例加上應添加的物質,經過2分鐘左右的攪拌,再經過濾網過濾之后進到儲漿池里面,利用工具將其中雜物過濾出來。
注漿:在儲漿池里加上吸漿管,對各個管路進行檢測,看是否連好,打開注漿泵之后,慢慢增加壓力,以及漿的用量,并且觀察壓力的情況。在這個過程中,應該不停的對漿液進行攪拌,同時要時刻觀察壓力表的數值變化,吸漿量以及孔口四周是否有變動,如果發生了管道堵塞的情況,就馬上暫停注漿操作,等待疏通處理之后才可以繼續進行。
在完成注漿過程之后,打開管道與地面移動的接口,同時使用木塞把管口堵上,這樣才可以使得回漿量變少,在打開導漿管時,避免人群,小心射出。
2.6 質量檢驗
為了使得注漿有更好的效果,另外還在樓外多添加了40個注漿孔,一共有268個,總量達到了210.4噸,計算下來有0.785噸/孔。按照對沉降進行觀察的日志,在整個期間,此樓的最大的沉降量是4.57毫米,沒有沉降超出太多以及不均勻的情況發生。
對地基加固是否有成效進行校核,同時承受力如何也要進行校核,按照標準貫入試驗對其進行檢驗,以-2.00米為起始點,一次標貫是以1米為間隔的。
按照《河北省建筑地基承載力技術規程(試行)》(DB13(J)/T48-2005)規定,并且標貫擊數,對結果進行計算,最后得到的結果是在注漿以后地基能夠承載200kPa.由此得知,在經過加固之后的地基承載力有了顯而易見的提高效果。
3 結束語
濕陷性黃土在我國分布較廣,給工程質量帶來極大的危害,如果不注意加固處理,極容易造成安全事故,給人民群眾生命財產安全帶來威脅。在實際工程應用中,要根據濕陷性黃土的具體特性,包括如受壓狀態、含水率、孔隙特性、密度、粘粒含量等,并結合工程實際需要,選用合適的加固技術以提高土體承載能力,保障工程質量和工程安全。
參考文獻
[1]張建剛.淺談濕陷性黃土地基處理方法[J].城市建設理論研究,2012(28).
[2]鄭向前,周鑫.濕陷性黃土地基處理探討[J].城市建設理論研究,2012(23).
[3]韓悌東.濕陷性黃土地基處理技術[J].城市建設理論研究,2012(28).
作者簡介:張基斌(1973,6-),男,山東,大專,青海大學,工程師,研究方向:水利水電施工、管理。