1K413023熟悉地基加固處理方法
本條文以地鐵工程為主簡(jiǎn)要介紹明挖基（槽）坑地基加固處理技術(shù)。
一、地基加固處理作用與方法選擇
（一）地基加固處理作用
1．提高地基的承載能力，滿足設(shè)計(jì)要求；以保證擬建或鄰近結(jié)構(gòu)不致發(fā)生超過(guò)允許的沉降。
2．提高土體的強(qiáng)度和土體的側(cè)向抗力，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移，以保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)或鄰近結(jié)構(gòu)不致發(fā)生超過(guò)允許的位移。
（二）方法選擇
1-換填材料加固處理法，以提高地基承載力為主，適用于較淺基坑，方法簡(jiǎn)單操作方便。
2．采用水泥土攪拌、高壓噴射注漿、注漿或其他方法對(duì)地基摻入一定量的固化劑或使土體固結(jié)，以提高土體的強(qiáng)度和土體的側(cè)向抗力為主，適用于深基炕。
二、常用方法與技術(shù)要點(diǎn)
（一）注漿法
1-注漿法是利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過(guò)注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一定時(shí)間后，漿液將原來(lái)松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能好和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。
2．注漿法所用的漿液是由主劑（原材料）、溶劑（水或其他溶劑）及各種外加劑混合而成。通常所提的注漿材料是指漿液中所用的主劑。外加劑可根據(jù)在漿液中所起的作用，分為固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑等。注漿材料有很多，其中，水泥漿材是以水泥漿液為主的漿液，適用于巖土加固，是國(guó)內(nèi)外常用的漿液。
3．在地基處理中，注漿工藝所依據(jù)的理論主要可分為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿和電動(dòng)化學(xué)注漿四類；其應(yīng)用條件見(jiàn)表1K413023。
不同注漿法的適用范圍 表IK413023
4．注漿法可以采用兩種溶液（如水泥漿和水玻璃）混合的方式控制漿液凝膠時(shí)間。施工方法可以分為以下三種形式：
(1) -種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式
將所有的材料放進(jìn)同一箱子中，預(yù)先做好混合準(zhǔn)備，再進(jìn)行注漿，這適合于凝膠時(shí)間較長(zhǎng)的情況。
(2)兩種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式
將A溶液和B溶液預(yù)先分別裝在各自準(zhǔn)備的不同箱子中，分別用泵輸送，在注漿管的頭部使兩種溶液會(huì)合。這種在注漿管中混合進(jìn)行灌注的方法，適用于凝膠時(shí)間較短的情況。
作為這種方式的變化，有的方法分別將準(zhǔn)備在不同箱子中的A溶液和B溶液送往泵中前使之混合，再用一臺(tái)泵灌注。另外，也有不用Y字管，而仍只用上述一個(gè)系統(tǒng)方式將A溶液和B溶液交替注漿的方式。
(3)兩種溶液兩個(gè)系統(tǒng)方式
將A溶液和B溶液分別準(zhǔn)備放在不同的箱子中，用不同的泵輸送，在注漿管（并列管、雙層管）頂端流出的瞬間，兩種溶液就匯合而注漿。這種方法適用于凝膠時(shí)間是瞬間的情況。
也有采用在注漿A溶液后，繼續(xù)灌注B溶液的方法。
具體應(yīng)該采取哪種方法，應(yīng)該根據(jù)注漿的目的確定。
（二）水泥土攪拌法
1．水泥土攪拌法適用于加固飽和黏性土和粉土等地基。它利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，就地將軟土和固化劑．（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基土強(qiáng)度和增大變形模量。根據(jù)固化劑摻入狀態(tài)的不同，它可分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用漿液和地基土攪拌，后者是用粉體和地基土攪拌。目前，噴漿型濕法深層攪拌機(jī)械在國(guó)內(nèi)常用的有單軸、雙軸、三軸及多軸攪拌機(jī)，噴粉攪拌機(jī)目前僅有單軸攪拌機(jī)一種機(jī)型。
2．水泥土攪拌法加固軟土技術(shù)具有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：
(1)最大限度地利用了原土；
(2)攪拌時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲和無(wú)污染，可在密集建筑群中進(jìn)行施工，對(duì)周圍原有建筑物及地下溝管影響很?。?
(3)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，可靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式；
(4)與鋼筋混凝土樁基相比，可節(jié)約鋼材并降低造價(jià)。
水泥固化劑一般適用于正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土（避免產(chǎn)生負(fù)摩擦力）、黏性土、粉土、素填土（包括沖填土）、飽和黃土、粉砂以及中粗砂、砂礫（當(dāng)加固粗粒土?xí)r，應(yīng)注意有無(wú)明顯的流動(dòng)地下水，以防固化劑尚未硬結(jié)而遭地下水沖洗掉）等地基加固。
石灰固化劑一般適用于黏土顆粒含量大于20%，粉粒及黏粒含量之和大于35% ，黏土的塑性指數(shù)大于10，液性指數(shù)大于0.7，土的pH為4一8，有機(jī)質(zhì)含量小于11%，土的天然含水量大于30%的偏酸性的土質(zhì)加固。
3．水泥土攪拌法施工步驟由于濕法和于法的施工設(shè)備不同而略有差異，具體見(jiàn)圖1K413023-1、圖1K413023-2。其主要步驟應(yīng)為：
(1)攪拌機(jī)械就位、調(diào)平；
(2)預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度；
(3)邊噴漿（粉）、邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面；
(4)重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度}
(5)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，噴漿（粉）或僅攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面；
(6)關(guān)閉攪拌機(jī)械。
在預(yù)（復(fù)）攪下沉?xí)r，也可采用噴漿（粉）的施工工藝，但必須確保全樁長(zhǎng)上下至少再重復(fù)攪拌一次。
（三）高壓噴射注漿法
1．由于高壓噴射注漿使用的壓力大，因而噴射流的能量大、速度快。當(dāng)它連續(xù)和集中地作用在土體上，壓應(yīng)力和沖蝕等多種因素便在很小的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生效應(yīng)，對(duì)從粒徑很小的細(xì)粒土到含有顆粒直徑較大的卵石、碎石土，均有巨大的沖擊和攪動(dòng)作用，使注入的漿液和土拌合凝固為新的固結(jié)體。
2．實(shí)踐表明，本法對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑或軟塑黏性土、粉土、砂土、黃土、紊填土和碎石土等地基都有良好的處理效果。但對(duì)于硬黏性土，含有較多的塊石或大量植物根莖的地基，因噴射流可能受到阻擋或削弱，沖擊破碎力急劇下降，切削范圍小或影響處理效果。而對(duì)于含有過(guò)多有機(jī)質(zhì)的土層，其處理效果取決于固結(jié)體的化學(xué)穩(wěn)定性。鑒于上述幾種土的組成復(fù)雜、差異懸殊，高壓噴射注漿處理的效果差別較大，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用程度。對(duì)于濕陷性黃土地基，也應(yīng)預(yù)先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
3．高壓噴射有旋噴（固結(jié)體為圓柱狀）、定噴（固結(jié)體為壁狀）和擺噴（固結(jié)體為扇狀）等三種基本形狀，它們均可用下列方法實(shí)現(xiàn)(圖1K413023-3)；
(1)單管法：噴射高壓水泥漿液一種介質(zhì)；
(2)雙管法：噴射高壓水泥漿液和壓縮空氣兩種介質(zhì)；(3)三管法：噴射高壓水流、壓縮空氣及水泥漿液等三種介質(zhì)。圖1K413023-3噴射注漿法施工工藝流程
（a）單管法，(b)雙管法，(c)三管法
由于上述三種噴射流的結(jié)構(gòu)和噴射的介質(zhì)不同，有效處理長(zhǎng)度也不同，以三管法最長(zhǎng)，雙管法次之，單管法最短。實(shí)踐表明，旋噴形式可采用單管法、雙管法和三管法中的任何一種方法。定噴和擺噴注漿常用雙管法和三管法。
4．高壓噴射注漿的施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、加固要求通過(guò)試驗(yàn)或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，并在施工中嚴(yán)格加以控制。單管法及雙管法的高壓水泥漿和三管法高壓水的壓力應(yīng)大于20MPa。高壓噴射注漿的主要材料為水泥，對(duì)于無(wú)特殊要求的工程，宜采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥。根據(jù)需要可加入適量的外加劑及摻合料。外加劑和摻合料的用量，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。水灰比通常取0. 8～1.5，常用為1．O。
5．高壓噴射注漿的全過(guò)程為鉆機(jī)就位、鉆孔、置入注漿管、高壓噴射注漿和拔出注漿管等基本工序。施工結(jié)束后應(yīng)立即對(duì)機(jī)具和孔口進(jìn)行清洗。在高壓噴射注漿過(guò)程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或冒漿異常時(shí)，應(yīng)查明原因并及時(shí)采取措施。
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