二级建造师《市政工程》第30讲地基加固处理方法

　　第30讲地基加固处理方法

　　一、基坑地基加固的目的与方法选择

　　(一)基坑地基加固的目的

　　(1)基坑地基按加固部位不同，分为基坑内和基坑外加固两种。

　　(2)基坑外加固的目的主要是止水，并可减少围护结构承受的主动土压力。

　　(3)基坑内加固的目的主要有：提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线;防止坑底土体隆起破坏;防止坑底土体渗流破坏;弥补围护墙体插入深度不足等。

　　(二)方法选择

　　(1)在软土地基中，当周边环境保护要求较高时，基坑工程施工前宜对基坑内被动区土体进行加固处理，以便提高被动区土体抗力，减少基坑开挖过程中围护结构的变形。按平面布置形式分类，基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固。采用墩式加固时，土体加固一般多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域;长条形基坑可考虑采用抽条加固;基坑面积较大时，宜采用裙边加固;地铁车站的端头井一般采用格栅式加固;环境保护要求高，或为了封闭地下水时，可采用满堂加固。加固体的深度范围应从第二道支撑底至开挖面以下一定深度，考虑地表有施工机械运行需要时，也可以采用低水泥掺量加固到地面。

　　(2)换填材料加固处理法，以提高地基承载力为主，适用于较浅基坑，方法简单操作方便。

　　(3)采用水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结，以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主，适用于深基坑。

　　二、常用方法与技术要点

　　(一)注浆法

　　(2)注浆材料有很多，其中，水泥浆材是以水泥浆液为主的浆液，适用于岩土加固，是国内外常用的浆液。

　　(3)在地基处理中，注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四类;

　　(二)深层搅拌法

　　(1)深层搅拌法适用于加固饱和黏性土和粉土等地基。

　　(2)水泥土搅拌法加固软土技术具有其独特优点：

　　1)最大限度地利用了原土;

　　2)搅拌时无振动、无噪声、无污染，可在密集建筑群中进行施工，对周围原有建筑物及地下沟管影响很小;

　　3)根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式;

　　4)与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价。

　　(3)深层搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异。其主要步骤应为：

　　1)搅拌机械就位、调平;

　　2)预搅下沉至设计加固深度;

　　3)边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;

　　4)重复搅拌下沉至设计加固深度;

　　5)根据设计要求，喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;

　　6)关闭搅拌机械。

　　(三)高压喷射注浆法

　　(1)高压喷射注浆法对于硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎的地基，因喷射流可能受到阻挡或削弱，使冲击破碎力急剧下降，造成切削范围小或影响处理效果。

　　(2)高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(固结体为壁状)、和摆喷(固结体为扇状)等三种基本形状，它们均可用下列方法实现(见图2K313023-4)：

　　1)单管法：喷射高压水泥浆液一种介质;

　　2)双管法：喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质;

　　3)三管法：喷射高压水流、压缩率以及及水泥浆三种介质。

　　由于上述三种喷射流的结构和喷射的介质不同，有效处理长度也不同，以三管法最长，双管法次之，单管法最短。

　　(5)高压喷射注浆的全过程为钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆和拔出注浆管等基本工序。

　　(四)加固体水泥掺量与加固体强度

　　加固体材料技术指标，包括加固体材料强度指标(水泥标号)、水泥掺量、加固体龄期、加固体强度等。加固时水泥(固化剂)掺入量，是以每立方米被加固软土所拌的水泥重量计。加固体的强度取决于水泥掺量和龄期

　　(1)注浆加固时水泥掺入量不宜小于120kg/ ，水泥土加固体的28d龄期无侧限抗压强度比原始土体的强度提高2～3倍;

　　(2)双(单)轴水泥土搅拌桩的水泥掺入量不宜小于230kg/ ，水泥土加固体的28d龄期无侧限抗压强度不宜低于0.6MPa;

　　(3)三轴水泥土搅拌桩的水泥掺入量不宜小于360kg/m3，水泥土加固体的28d龄期无侧限抗压强度不宜低于0. 8MPa;

　　(4)旋喷加固时水泥掺入量不宜小于450kg/m3，水泥土加固体的28d龄期无侧限抗压强度不宜低于1.0MPa;