2.2.5 注浆加固
1.水泥为主剂的注浆
1)施工场地应预先平整,并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑。
2)注浆施工时,宜采用自动流量和压力记录仪,并应及时进行数据整理分析。
3)注浆孔的孔径宜为70~110mm,垂直度允许偏差应为±1%。
4)花管注浆法施工可按下列步骤进行:
①钻机与注浆设备就位。
②钻孔或采用振动法将花管置入土层。
③当采用钻孔法时,应从钻杆内注入封闭泥浆,然后插入孔径为50mm的金属花管。
④待封闭泥浆凝固后,移动花管自下而上或自上而下进行注浆。
5)压密注浆施工可按下列步骤进行:
①钻机与注浆设备就位。
②钻机或采用振动法将金属注浆管压入土层。
③当采用钻孔法时,应从钻杆内注入封闭泥浆,然后插入孔径为50mm的金属注浆管。
④待封闭泥浆凝固后,捅去注浆管的活络堵头,提升注浆管自下而上或自上而下进行注浆。
6)浆液黏度应为80~90s,封闭泥浆7d后70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试块的抗压强度应为0.3~0.5MPa。
7)浆液宜用普通硅酸盐水泥。注浆时可部分掺用粉煤灰,掺入量可为水泥重量的20%~50%。根据工程需要,可在浆液拌制时加入速凝剂、减水剂和防析水剂。
8)注浆用水pH值不得小于4。
9)水泥浆的水灰比可取0.6~2.0,常用的水灰比为1.0。
10)注浆的流量可取7~10L/min,对充填型注浆,流量不宜大于20L/min。
11)当用花管注浆和带有活堵头的金属管注浆时,每次上拔或下钻高度宜为0.5m。
12)浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后,方可压注,注浆过程中应不停缓慢搅拌,搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。
13)水温不得超过30℃~35℃;盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态不得暴露于阳光下,防止浆液凝固;当日平均温度低于5℃或最低温度低于-3℃的条件下注浆时,应采取措施防止浆液冻结。
14)应采用跳孔间隔注浆,且先外围后中间的注浆顺序。当地下水流速较大时,应从水头高的一端开始注浆。
15)对渗透系数相同的土层,应先注浆封顶,后由下而上进行注浆,防止浆液上冒。如土层的渗透系数随深度而增大,则应自下而上注浆。对互层地层,应先对渗透性或孔隙率大的地层进行注浆。
16)当既有建筑地基进行注浆加固时,应对既有建筑及其邻近建筑、地下管线和地面的沉降、倾斜、位移和裂缝进行监测。并应采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等措施,减少既有建筑基础因注浆而产生的附加沉降。
2.硅化浆液注浆
1)压力灌浆溶液的施工步骤应符合下列规定:
①向土中打入灌注管和灌注溶液,应自基础底面标高起向下分层进行,达到设计深度后,应将管拔出,清洗干净方可继续使用。
②加固既有建筑物地基时,应先采用沿基础侧向先外排、后内排的施工顺序。
③灌注溶液的压力值由小逐渐增大,最大压力不宜超过200kPa。
2)溶液自渗的施工步骤,应符合下列规定:
①在基础侧向,将设计布置的灌注孔分批或全部打入或钻至设计深度。
②将配好的硅酸钠溶液满注灌注孔,溶液面宜高出基础底面标高0.50m,使溶液自行渗入土中。
③在溶液自渗过程中,每隔2~3h,向孔内添加一次溶液,防止孔内溶液渗干。
3)待溶液量全部注入土中后,注浆孔宜用体积比为2∶8灰土分层回填夯实。
3.碱液注浆
1)灌注孔可用洛阳铲、螺旋钻成孔或用带有尖端的钢管打入土中成孔,孔径宜为60~100mm,孔中应填入粒径为20~40mm的石子到注液管下端标高处,再将内径20mm的注液管插入孔中,管底以上300mm高度内应填入粒径为2~5mm的石子,上部宜用体积比为2∶8灰土填入夯实。
2)碱液可用固体烧碱或液体烧碱配制,每加固1m3黄土宜用氢氧化钠溶液35~45kg。碱液浓度不应低于90g/L;双液加固时,氯化钙溶液的浓度为50~80g/L。
3)配溶液时,应先放水,而后徐徐放入碱块或浓碱液。溶液加碱量可按下列公式计算:
①采用固体烧碱配制每1m3浓度为M的碱液时,每1m3水中的加碱量应符合下式规定:
式中:Gs——每1m3碱液中投入的固体烧碱量(g);
M——配制碱液的浓度(g/L);
P——固体烧碱中,NaOH含量的百分数(%)。
②采用液体烧碱配制每1m3浓度为M的碱液时,投入的液体烧碱量体积V1和加水量V2应符合下列公式规定:
式中:V1——液体烧碱体积(L);
V2——加水的体积(L);
dN——液体烧碱的相对密度;
N——液体烧碱的质量分数。
4)应将桶内碱液加热到90℃以上方能进行灌注,灌注过程中,桶内溶液温度不应低于80℃。
5)灌注碱液的速度,宜为2~5L/min。
6)碱液加固施工,应合理安排灌注顺序和控制灌注速率。宜采用隔1~2孔灌注,分段施工,相邻两孔灌注的间隔时间不宜少于3d。同时灌注的两孔间距不应小于3m。
7)当采用双液加固时,应先灌注氢氧化钠溶液,待间隔8~12h后,再灌注氯化钙溶液,氯化钙溶液用量宜为氢氧化钠溶液用量的1/2~1/4。