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?9.2 单液硅化!法和碱液加》固法:
9!.2:。.1 单液—硅化法和碱液加固】法均可用于湿—陷性黄土的加固但】在地下?水位以下该方法【无法在土体中形成】有效的加固强度【不宜采用;黏—。粒含量高、渗透性】小的黄土地》基硅化液或》其他碱?液的渗透扩散范围难!达预期效果应慎用】自重湿陷《。性黄土场地碱—。液加:固,法在加?固施工过程中可能】。。产生较大的》附加沉降施工前【应进行试验根据【试验结果和数据决定!加固方?案,是否可行
】
试验】结果表明单液硅化】法和碱液《。加,固法对渗入》沥青:、,油脂及石《油化合物的地—基土土体无法形成有!效的:。加固:强度不宜采用
】
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,。9,.2.?2, 单液硅化法【或碱液法加》固地基受拟》加固土性质影响【较大由于土的变异】性加固?效,。果也常常有明显差异!不同场地施工的【单液硅化法和碱【液加固法注浆—参数变化很大—因此渗透范围、【深度、加《固体强度等》加固效果以及灌注】速度:、压力等《施工参?数均需要通过试验】确定根据注浆理【论假定注浆》浆液的黏《度是一定的》、土层为均质各向同!性体、浆源形状【规整沿径向向外【扩散、?扩散体为标准—的圆柱体、浆液为】牛,顿体、浆液的渗透】符合层流状态—。下的达?西定律、浆液的渗透!速度:与浆液?的黏:。度,成反比且注》浆为孔式注浆时注】浆时:间、注浆压》力、浆?液扩散半径》和土的?参数之间的关系符】合下:列公式
】
—
式中t所需的注浆!时间(?s);
!。。 : α灌注系数!;
》
《 β浆—液与:水的黏度比;
!
》 r1浆液】的设计扩散半径(c!m);
—
,
— r0注浆—管(孔)半径(c】m):;
:
【 : γw水的—重,度取10kN/m3!;
》
: ? p注》浆压力(《。kPa);》
! ?k,水在:砂土中的渗透系数】。(cm/《s);
—
— n《土的:孔隙率(无量纲量)!;
【 μ【、μj?分别为水和浆液在】同温:下的:黏度(m·P—a·s);
!
? V—vj、Vv实—际注入的浆体—体积、土《的孔隙体积
!
:9.2?.3、?9,.,2.4 现场试】验与测试的目的其】一是为了验证单液硅!化法和碱液加固法的!加固效果其二—是为了确定》加固注浆参数施工】过程也是一个动【态过程应结合—施工情况《变化调整设》计参数
—
?9.2.5 加固!地基的施工记录【和检验结《果是:验,收和评?定,地基加?固质量好坏的重要】。依,据通:过精心施工才能【确保地基《的加固质量
】
硅化!加固土的承载力【。较高:检验时采《用静:力触探或《。开挖取样有一定【难度以检查施工【记录为主抽样检【验为辅?
?
《
Ⅰ 单液硅化法
!
《
9.2.【6 单液硅化加固!湿陷:性黄土地基的—灌注工艺分为压【力灌注和溶》液自渗两种
!
:。。 组分相同】。的黄土其渗透性【和湿陷性具有较好】的关联性黄土的【湿陷性越大其渗透】性,。往往越强
】
压力】灌注溶?液的速?度快:。渗透范围大》试验研究资料—表明在灌注溶—液过程中《溶液与?土接触初期尚未产生!化学反应被浸湿的】土体强度不但未提】高反而有所降低在】自重湿陷严重—的场地?采用:此法加固《既有建筑物地基【。时其附加《沉降可达300m】m以上这对既有建】筑物:显然是不《允许的故《本条规定《压力:单液硅化宜用于加固!。非自重湿陷性黄土】场地:上的:地基用于加》固,自,重湿陷性《黄土场地上的既【有建:筑,。物地基时宜慎重非】自重湿陷性》黄土的湿陷起始压】。力值:较大当基底压力不大!于湿:陷,起始压力《时不致出《现附加沉《降并已为《。工程实践《。和试验研《。究资料所证明
【
— , 压?力灌注需要加—压设备?(如空压机》)和金属灌注管【等加固费用》较高:其优点是水平—向的加固《范围较大基础底面】以下的部分》土层:也能得到加》。固
》
? 溶液自渗的速!度,慢扩:散范围小《溶液:。与土接触初》期被浸湿的土—体小既有《建筑物和设备基【础的:。附,加沉降很小(—一般约?10mm)对建筑物!不良影响较》。小
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, , ?溶液自?渗的灌注孔可—用钻机或洛阳—铲完成不需》要用灌注管和加【压等设备加》固费用比压力灌注的!费用:低饱和度不大于6】。0%的湿陷性黄土采!用溶液自渗技术【上可行经济》上较合理
!
9.2《.7: 湿陷性黄土的】天然含?水,量较小孔隙中不【出,现自由水采用低浓度!(10?%,~15%)》的硅酸钠(Na【O2·n《Si02)》溶液注入土中—不致被孔隙》中的水?稀释
《
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— 此外低浓度的硅】酸钠溶液黏滞—度小与水相近溶【液自渗较畅通—
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硅酸!钠(也称水玻璃【),的模数值是二氧化硅!与氧:化,钠(百分《率,)之比模《数值越大表》明Si?O,2的成?分越多因为硅化加固!主要是由《Si:O2对?土的:胶结作用《。水玻璃模数值的大小!。对加固?土的强度有》明显关?系试验研究资—料表明模数》值为SiO》2%/Na2O%】=,1的纯偏硅酸钠溶】液加固土《的,强度很小完全不适合!加固:土的要求模数值在2!.50~3.30范!。围,。内,的水玻璃溶液—。。加固:土的强?度可达最大值当模数!值超过3《.30时随着模【数值的增《大加固土《的强度?反而:降低说明Si—02过多《对加固土的强度有】不良影?响因此本条》规定采用单液—硅化加固湿》陷性黄土地基—水玻璃的模数值宜】为2:.5:0~3.30—
9.】2.8 加固湿陷!性黄土的《溶液用量与土的【孔隙率、《渗透:性、土?颗,粒表面等《因素有关计算溶液】量可:。作为采?购材料?(水玻璃)和控制工!程总预算的主要【。因素注入土中的【溶液量与《计算溶液量相近【可作为评价》加固:土质量的指》标之一
》
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9.2.》9 ?设计灌注《孔间距应按》现场灌?注溶:液试验?确定的扩散距离确】定
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《 ? 加固既有》建筑和设备基础【的地基?只,。能,在基础侧向(或【周边)布置灌注【孔,以加固基础侧向土】。层防:止地基产生侧—向挤出但对宽度【大的基础仅加—固,基础侧向土层有时】难以满足工》程,要求此时可结—合工程具《体情况在基础侧向布!置斜向?基础底面中心以下】的灌注孔或在其台阶!布置穿透基础的灌注!孔使基础底》面,下的土层得到—加固
9!.,2.10 采用压!力灌注溶液有可能】冒出地面为防—止在:灌注溶?液过程中《溶液出?现上冒灌注管—打入土?中后在连接》胶皮管时不得摇【动灌注?管以免灌注》管外壁与土》。脱离产生缝隙灌【注溶液前应将灌【注管周围的表层【土,夯实或采取》其他:措施:进行处理灌注压【力由小逐渐增大剩余!溶液不多时》可适当?提高其压《力,但,最大压力不》宜超过20》0,kP:a
—。
9.?。2.11 》 溶:液自渗不需要—分层打灌注》管和分层灌注溶液】设计布置的灌注【孔,可用钻机或洛阳【铲一次钻(》或打)至设计深度】成孔后?将配好的溶液注满】灌,注孔溶液面宜高【出基础底《面标高0.》50m借《助孔内水头高度使】溶液自行渗入土【中,
— 灌注—孔数量不多时钻(或!。打,)孔和灌溶》液可全部一次施【工否则可采取分批施!工
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,9.2.12 】灌注溶液前》应对拟加固地—基的建筑物进行【沉降:和裂缝观《测获得初《始观测数据在灌注溶!液过程中《自始至终应》进行沉降观测—并可:。同加固结束》后,的观测?情况进行比较
!
【单,液硅化法在》施工过程中可能【会引起地基产生【附加变?形沉:降观测?是指导施工、防止意!外安:全问题发生的—基本保障《有利于?及时发现问题并及时!采取:。措施进?行处理
!
Ⅱ 碱液加固】法
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9.》2.13 碱液加!。固法分为《单液和双《液两:种当土中《可溶性和《交换性的钙》、镁离子《含量大于本条规定值!时以氢氧化钠(【NaOH)》一种溶液注入土中可!获得较好的加固【。效果如?。土,中的钙?、镁离子《含量较?低采:用氢氧化钠和氯化】钙(无水氯》。化钙CaC》l2和二《水,氯化钙CaCl【2·2H2》O):两,种溶液轮流》注入:土中:也可获得较》好的加?固效果?
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9.2】.14 在非自】重湿陷?性黄土场地碱液加】固地基的深度可【为基础宽度的—2倍~3倍或根据】。基底压力《。和湿陷性黄土层深度!等因素确定已有工程!采用碱液加固—地基的深度大都为】。2,m~5m施工中【可根:据条件变化和试验测!试效果进《行适当调整
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9.2.!18 ? 将碱液加热至(】80~100)℃】再注入土中可—提高碱液加固—。地基的早期强度【并对减小拟》加固建筑《。物的附加沉降有【。利
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