化学灌浆在软土地基加固中的应用

精品文档---下载后可任意编辑 化学灌浆在软土地基加固中的应用 化学灌浆在软土地基加固中的应用 内容摘要本文结合工程实例，介绍化学灌浆在土洞、溶洞等软土地基加固处理的施工技术及其施工注意事项；该土洞、溶洞经化学灌浆加固处理后，其复合地基承载力得到大幅度提高，与钻孔灌注桩相比，具有工程成本低、工期短等优点。 关键词土洞、溶洞软弱地基土， 化学灌浆加固处理，复合地基承载力提高，工程成本低，工期短 中图分类号TU44 文献标识码A文章编号 Abstract combining with engineering examples, this paper describes chemical grouting in the earth hole and caves of soft soil foundation reinforcement of construction techniques and construction attention; The earth hole, cave by chemical grouting reinforcement, the composite foundation bearing capacity was increased greatly compared with bored piles, has engineering cost is low, the short time, etc. Keywords earth hole, cave weak foundation soil, chemical grouting reinforcement, composite foundation bearing capacity increase, engineering, low cost, short time limit 1前言 柳州钢铁（集团）公司拟建的炼铁厂喷煤主厂房占地面积约为2621m2，楼高9层，基础采纳筏板基础，结构设计采纳砖混结构，持力层采纳第③层红粘土，由广西钢铁设计院设计；该喷煤主厂房东南段在孔深8.0～13.5m存在土洞，14.40～20.40m存在溶洞，土洞、溶洞的水平投影呈椭圆形，其规模长轴短轴约为8.06.0 m2，土洞与溶洞相互贯穿；孔深在20.90～21.90m为规模较小的溶洞，水平投影呈椭圆形，长轴短轴约为2.01.0 m2，以下为微风化白云岩，洞内均为软塑～可塑状粘土所充填。该层地基土承载力fak60kPa，未能满足设计地基土承载力（fak≥180kPa）的要求，需要对其进行化学灌浆加固处理，使其承载力达到设计要求。受柳州钢铁（集团）公司委托，我院承担对该软弱地基土分布范围内的微风化白云岩以上的土洞、溶洞进行化学灌浆加固处理。本次化学灌浆加固施工耗时15天，共完成灌浆孔21个，累计钻灌进尺351.58m，其中土层（含土洞）307.80m，基岩（含溶洞）43.78m，消耗水泥192.00t，水玻璃58.00 t。经检测，该层地基承载力由60kPa提高到190kPa，工程质量满足设计要求。 2 工程地质特征与土洞、溶洞发育特征 2.1 工程地质特征 根据工程地质勘察资料，该场地内岩（土）层特征自上而下依次为 （1）杂填土杂色、由碎石、砖块、灰渣、粘土等组成，结构松散，层厚1.0～2.0m。 （2）可塑状红粘土黄～浅黄色、红黄色，土质均匀，稍湿，呈可塑状，层厚1.5～2.0m，埋深2.0m；地基土承载力fak120kPa。 （3）硬塑状红粘土黄～浅黄色、红黄色，土质均匀致密，呈硬塑状，岩心呈圆柱状，手指用力压之变形小；层厚5.0～6.0m，地基土承载力fak≥180kPa，具低压缩性。 （4）微风化白云岩浅灰色，细晶结构，岩石质地坚硬、性脆，断口新奇，揭露厚度4.50m，顶板埋深13.60m。 2.2 土洞、溶洞发育特征 根据工程地质勘察资料，ZK16、ZK16-2、ZK16-3等孔分别在孔深8.00～13.50m、8.50～16.80m和8.00～13.50m遇土洞，其中ZK16号孔在孔深14.70～20.40m和20.90～21.90m遭遇溶洞。土洞、溶洞均为充填洞，其特征见表1。 土洞、溶洞发育特征表1 3 化学灌浆加固处理设计要求 （1）采纳水玻璃～水泥系浆液对该建筑物地基范围内的土洞、溶洞内充填物及其周围土体的裂隙通过高压化学灌浆加固处理使土体劈裂、挤压、密实、固结，形成结构稳定的、强度高的复合地基土。 （2）洞体充填物经灌浆加固处理后其承载力标准值fak≥180kPa。 （3）在下伏基岩与溶洞之间形成一道水泥封隔带，封堵基岩与溶洞相互联系的地下水通道，使其不再受地下水运动的影响，确保地基土的稳定。 4 化学灌浆加固施工技术 4.1 化学灌浆加固施工工艺流程 其施工工艺流程图布设测量观测点及建立合理测量观测网→灌浆孔的布设→钻机就位安装、成孔→安放灌浆管→压水冲洗→浆液配制→双液法灌浆→测量跟踪观测与监控→灌浆量达到设计值或灌浆压力满足设计值并持续一定时间→起拔灌浆管→冲洗机具→验收合格后交付甲方使用。 4.2 灌浆加固施工技术 （1）测量观测点布设和施工测量监控施工前，在灌浆施工附近的矿槽通廊设置测量观测控制点5个，建立合理的测量观测网。在灌浆加固处理过程中对矿槽通廊进行跟踪测量观测与监控；当观测点数据发生变化时，及时调整灌浆技术参数或改变灌浆位置直到软弱地基土灌浆加固后承载力满足设计要求为止，避开灌浆加固周围的建筑物因灌浆局部抬升量过大而开裂。 （2）化学灌浆加固处理范围根据工程地质勘察资料和有关施工法律规范要求，灌浆加固范围纵向自溶洞底板以下0.5m微风化白云岩至土洞顶板以上1.0m；横向按浆液有效扩散半径进行控制，通常为土洞外周0.6～1.0m。 （3）灌浆孔的布设根据有关施工法律规范及结合以往施工经验，灌浆孔沿土洞、溶洞周围布置，灌浆孔间距约为0.8～1.0m。 （4）施工顺序灌浆加固施工顺序先四周，后中间，自下而上逐段进行；但考虑到土洞规模大，成孔施工难，先对上部土洞进行灌浆加固处理，后进行下部溶洞灌浆加固。 （5）成孔技术灌浆孔选用GY-1型钻机成孔，对不属处理孔段，采纳冲击法成孔，成孔直径通常为φ130mm和φ110mm，基岩采纳硬质合金清水钻进。土层则采纳冲击成孔，成孔过程中应注意观察土层情况变化，准确记录土洞和溶洞顶、底板位置及洞内充填物等情况。 （6）灌浆量的估算灌浆加固处理的体积是自溶洞底板以下0.5m至土洞顶板以上1.0m及其周围土层的空洞和孔隙体积，灌浆量可按下式进行计算QKVmβn 式中Q估计灌浆量，m3； K浆液损耗系数，可取1.15～1.25； m浆液结石率,可取80～90；