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分層注漿法在既有建筑物地基加固中的應用

文檔作者：賈文亮1 褚少輝1、2 閏敏嗚3 周立欣4 文檔來源： 1．河北建研科技有限公司 2．河北省既有建筑綜合改造工程技術(shù)研究中心，石家莊050021；3．石家莊鐵道大學 4．中國核電工程有限公司河北分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月26日
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粉煤灰綜合利用FLY ASH CoMPREHENSⅣE UTⅡ。IZA7nON 2018 NO．2分層注漿法在既有建筑物地基加固中的應用半A哪dicalion of S掃m衄ed GmutiIlg Memod inⅡ峙ReiI怕rc哪ent of bd觸g BuildiII擎Gr伽【nd賈文亮1，褚少輝1、2，閏敏嗚3，周立欣4(1．河北建研科技有限公司，石家莊05002l；2．河北省既有建筑綜合改造工程技術(shù)研究中心，石家莊050021；3．石家莊鐵道大學，石家莊050043；4．中國核電工程有限公司河北分公司，石家莊050000)摘要：以某注漿加固工程為例，研究了分層注漿加固技術(shù)在處理既有建筑物不均勻沉降問題中的應用。結(jié)果顯示，分層注漿可以有效的提高地基承載力，減小建筑物的沉降，加固效果顯著。關(guān)鍵詞：既有建筑；回填土；分層注漿；沉降觀測中圖分類號：Tu472 文獻標識碼：A 文章編號：1005—8249(201 8)02—0075—03Jia Wenlian91，Chu Shaohuil—2，Yan Minmin93，Zhou Lixin4(1．Hebei Building Research Technology Co．Ltd，Shijiazhuang 05002l；2．The engineering technical research centre of comprehensive reconstnlction existing buildings of Hebei pmvince．Shijiazhuang，05002l；3．Shijiazhuang Tiedao University，Shijiazhuang，050043；4．China nuclear power engineedng co．，IJD．He Bei Branch Shijiazhuang，050000．)Abstract：The paPe。gave an example of 8groutjng rejnfbrcemen‘projec￡，which s￡udjed fhe 8pplicaljon of stra￡ified groutingreinforcement technique in dealing with the uneven settlement problem of the existing buildings．The results show that the stratified groutingcan efkctively improve the bea“ng capacity of the foundation and decrease the settlement of buildings and gef asignificant reinforcementeffect．Keywords：existing buildings；back6U soil；the stratified gmuting；the settlement measurement注漿加固技術(shù)研究各種注漿漿液在土體孔隙或巖體裂隙中流動擴散的規(guī)律，揭示地質(zhì)情況、漿液性質(zhì)和注漿工藝之間的相互關(guān)系，為注漿設計和注漿施工提供科學依據(jù)。目前，已經(jīng)獲得認可的理論包括滲透、劈裂、壓密、裂隙巖體等注漿理論∽J。注漿技術(shù)已在隧道、地鐵、煤礦井巷、土木等工程領(lǐng)域得到了廣泛的應用”J，本文結(jié)合河北省任丘市境內(nèi)某工程，研究分層注漿技術(shù)解決深厚回填土引起的建筑物不均勻沉降問題，通過優(yōu)化設計，現(xiàn)場實施，并對加固前后土體原位測試對比及加固后建筑物沉降量跟蹤觀察綜合評價加固效果。?；鹈Q：河北省建設科技研究計劃項目“既有建筑軟土地基注漿加固成套技術(shù)研究”(201 6—220)收稿日期：2018一01—081工程概況項目位于河北省任丘市境內(nèi)，重車調(diào)車機行走軌道基礎(chǔ)位于翻車機室南側(cè)，兩條軌道基礎(chǔ)東西對稱分布，南北走向，兩基礎(chǔ)中間為翻車控制樓，長約34．5 m，寬2．6 m，條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深3．5 m。牽車臺基礎(chǔ)位于翻車機室北側(cè)，基礎(chǔ)共兩個，東西對稱分布，基礎(chǔ)埋深約4．o m。以上兩部分結(jié)構(gòu)均位于翻車機室基坑放坡區(qū)域，該基坑最大深度為17．o m，向四周分階段放坡。根據(jù)設計重車調(diào)車機行走軌道及牽車臺基礎(chǔ)均坐落在回填土上，設計為3：7灰土回填，分層處理，壓實系數(shù)≥o．95，回填深度下部至未擾動原土上，壓實灰土較厚段厚度約17．0 m。該區(qū)域于2011年2月開始回填，回填后進行重車調(diào)車機行走軌道、牽車臺基礎(chǔ)及其它翻車機室附屬建筑基礎(chǔ)·75·萬方數(shù)據(jù)2018 No．2粉煤灰綜合利用FLY ASH Co～IPREHENSⅣE UTⅡJZATlON施工，于2012年4月施工完成，由于存在不均勻沉降，基礎(chǔ)出現(xiàn)開裂及伸縮縫處沉降差較大現(xiàn)象。考慮該工程已竣工，地下管線及構(gòu)筑物均已完工，地基回填土較厚，因此加固現(xiàn)場的工作空間和方法受到很大的限制。根據(jù)現(xiàn)場工程條件和以往工程經(jīng)驗，本項目采用分層注漿技術(shù)進行加固處理。分層注漿是在地基中施設一定深度的鉆孔，預灌套殼料，設置注漿外管，注漿外管將永久留在土體中，注漿外管每隔一定間距預留出漿口，在出漿口處加設截止閥，注漿時，將帶封堵裝置的注漿內(nèi)管置人注漿外管內(nèi)，對需要注漿部分進行注漿(見圖1)。這樣在土體中產(chǎn)生以鉆孔為核心的結(jié)石體，且在樁體外圍漿液克服土層的初始應力，在土層中形成裂隙，使?jié){液進入一定范圍土體內(nèi)，漿液硬化后形成具有穩(wěn)定性和較高強度的脈狀水泥土復合體，改善土體的力學性能，提高土層的密實度和抗變形能力。么么么么么?！?虻j匕么：圖1袖閥管結(jié)構(gòu)示意圖2加固方案設計2．1處理目的對該區(qū)域的回填土進行分層注漿，阻止設備基礎(chǔ)進一步下沉，保證設備正常使用。2．2材料根據(jù)設計方案，擬采用水泥、水、水玻璃的混合漿液進行灌注。注漿采用單液注漿工藝，以水泥為主固化劑，水泥采用強度為42．5 MPa普通硅酸鹽水泥。為提高漿液結(jié)石率，摻入1．5％水玻璃。為降低水灰比，提高漿液的泵送性，摻人0．3％高效泵送劑。水泥漿水灰比w：c=o．6：1，水泥水玻璃漿液組成見表1。·76-表1 水泥水玻璃漿液組成注漿壓力的設計以能在土層中形成劈裂漿脈并保證結(jié)構(gòu)不受損壞為原則，結(jié)合土層條件及注漿路徑，綜合考慮確定。注漿壓力最大控制在0．5 MPa。2．3注漿順序本工程注漿孑L施工的特點是“圍，擠，壓”，即先將注漿區(qū)圈圍住，再在中間插孑L注漿擠密，最后逐序壓實，這樣易于保證注漿質(zhì)量。地基土一般垂直方向的滲透系數(shù)小于水平方向的滲透系數(shù)，故采用自下而上自然分段法。2．4注漿工序注漿施工主要流程：布孑L一成孔_注入套殼料_安設袖閥管_封孔葉注漿。2．4．1布孑L：依照規(guī)范及同類工程注漿加固經(jīng)驗，合理設置孔的間距和排距。豎直孑L和斜孑L初步設定間距1．2m，采用梅花形布置。2．4．2成孔：采用地質(zhì)鉆機鉆進成孔，鉆進過程中一般采用泥漿護壁。根據(jù)測量放樣確定孔位，鉆機就位后應檢查鉆機垂直度(對于垂直孑L)和傾斜角度(對于斜孔)。成孔深度：重車調(diào)車機行走軌道區(qū)域成孑L深度根據(jù)填土層厚度而定，基礎(chǔ)北段最大填土厚度約17 m，由北往南填土厚度逐漸變薄，故該區(qū)域成孔深度為8 m一17 m，具體孔深根據(jù)地質(zhì)剖面圖進行調(diào)整，并保證進入原土層1．0 m。2．4．3注入套殼料。鉆孑L鉆到設計深度后，向孔內(nèi)注入套殼料。套殼料是用來封閉袖閥管與鉆孔之間的環(huán)形空間，防止注漿時漿液到處流串；在橡皮袖閥和止?jié){塞的配合下，迫使?jié){液只在一個注漿段范圍內(nèi)開環(huán)而進人注漿段地層。套殼料采用水泥、膨潤土和水的混合漿制成。套殼強度必須兼?zhèn)溟_環(huán)和防止串漿，可在現(xiàn)場試驗配制確定具體比例2．4．4安設袖閥管。灌注套殼料后立即將底部封閉的袖閥管插至孔底，并盡量使袖閥管垂直并位于孑L中央。袖閥管上口露出地面約30 cm，安設時向管中注滿清水，水的重力作用使袖閥管不會浮起。2．4．5封孑L。在孑L口地面以下0．5 m～1 m范圍采用速萬方數(shù)據(jù)粉煤灰綜合利用FLY ASH COM吧REHENSⅣE U們匝IZA’110N 2018 NO．2凝水泥砂漿封堵，防止注漿過程中冒漿。2．4．6待套殼強度達到0．3 MPa后，開始第一輪次注漿，采用帶有雙向止?jié){的專用注漿槍，注漿從下而上分段進行。以注漿槍長度為注漿步距長度，每段注漿完成后，向上移動一個步距的芯管長度，注漿過程應嚴格控制注漿壓力，起始注漿壓力應控制在O．5 MPa內(nèi)，然后逐級加壓，應加強對地基表面的巡視。發(fā)現(xiàn)地表隆起或明顯變形停止注漿，并分析原因，對注漿壓力、注漿量等參數(shù)作適當調(diào)整。2．5觀測：在對加固區(qū)域注漿時，對重車調(diào)車機行走軌道基礎(chǔ)、牽車臺基礎(chǔ)及周邊建筑物傾斜、位移、和裂縫進行監(jiān)測。并應采取多孑L間隔注漿的措施，減小既有建筑物基礎(chǔ)因注漿而產(chǎn)生附加沉降。3加固效果評價3．1加固前后標貫試驗對比對牽車臺和重車調(diào)車機行走軌道地基回填土在加固前后分別進行4孔、5孑L標貫試驗，標貫擊數(shù)統(tǒng)計見表2．。檢測數(shù)據(jù)顯示：注漿加固后整體提高了標貫級數(shù)，修復了回填區(qū)域局部軟弱土層，提升了地基承載力。表2試驗前后標貫擊數(shù)對比表標貫擊數(shù)檢測部位 加固前擊數(shù) 加固后擊數(shù)最小值最大值平均值 最小值最大值平均值3．2加固后對加固基礎(chǔ)沉降觀測現(xiàn)場對該加固設備基礎(chǔ)共布4個沉降觀測點，通過在施工后期進行的跟蹤觀測(施工后觀察周期為179天)，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)，沉降最大點為3號點，沉降量為2．1 mm，4個觀澳5點平均沉降量為1．7 mm。綜合觀測數(shù)據(jù)，地基沉降趨于穩(wěn)定且滿足規(guī)范要求。加固設備基礎(chǔ)沉降觀測曲線如圖2所示。觀察圳期／f{圖2加固設備基礎(chǔ)沉降觀測曲線4結(jié)論(1)分層注漿加固技術(shù)可提高標貫級數(shù)，修復回填區(qū)域局部軟弱土層，提升了地基承載力。(2)加固后建筑物沉降觀測數(shù)據(jù)顯示，分層加固后建筑物沉降趨于穩(wěn)定，滿足規(guī)范要求(百日沉降量小于4 mm)。分層注漿加固技術(shù)因其對施工空間要求較小，在處理既有建筑物不均勻沉降問題有其優(yōu)越性，本工程案例也證明分層注漿加固技術(shù)在處理因深厚回填土不密實引起的不均勻沉降問題是可行的、合理的。參考文獻[1]孫子正，李術(shù)才，劉人太．軟流塑地層注漿加固作用定量化研究[J]．巖石力學與工程學報．2016，增l(35)：3385—3393．[2]羅?。谔降乩走_的缺陷巖體注漿效果評價試驗研究[D]．株洲：中南林業(yè)科技大學，湖南．2014．[3]彭蓉蓉，俞文生．漿液性質(zhì)對注漿壓力及擴散方式的影響規(guī)律[J]．山東大學學報．2017，3(47)：119一124．[4]朱建國．壓密注漿提高海淤軟土承載性能研究[J]．建筑科學．2009．1(25)：9一11．[5]朱伶俐，王圣娜．粉煤灰注漿試驗研究[J]．粉煤灰綜合利用．2007，01：37—39．[6]吳浩，管學茂．粉煤灰充填注漿材料研究[J]．粉煤灰綜合利用．2005．01：17～19．·77·

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