压力注浆碎石土地基加固技术的应用袖阀管

PAGEPagePAGE10ofNUMPAGES10压力注浆碎石土地基加固技术的研究应用立项背景现阶段压力注浆应用到工程中的有：日本青函隧道施工过程中采用注浆的方法处理了突水、突泥等复杂地质；大瑶山隧道F9断层采用注浆措施加固软弱围岩是可行的；汉口老城区杂填土采用压力注浆处理的效果也很明显。当拟建建筑物下的地基局部存在软弱地基时，多采用局部换填或桩基础的施工方法进行地基加固。压力注浆作为一种地基加固处理技术，已经得到越来越广泛的应用。但是在特殊复杂地质条件下成功运用并达到相应的建筑地基承载力仍面临诸多困难。项目简介2.1工程简介xx博国际会议中心位于xx共和国首都xx博市东部海滨地块sipopo地区，距malabo城区约20Km，总建筑面积27073㎡，地上5层，局部4层，建成后将承担举行各种会议的功能。办公及附属用房主体结构体系采用钢筋混凝土框架结构，大中型会议区主体采用钢筋混凝土框架+剪力墙结构与钢结构组成的混合结构形式。基础型式除中心圆形会议大厅部分采用筏板基础外，其他为独立柱基础和条形基础，±0.00标高为12.50m（当地LUBA高程系统）。本工程基坑长度为138m，宽为82m，建筑物的占地面积为当地最大。由于SIPOPO地区所在场地地貌属火山喷发形成，是典型的火山岛地形特征向大西洋海岸延伸形成缓坡。2.2工程地质条件根据岩土工程勘察报告显示，本场地地层结构自上而下为：①第四系全新统耕土层：灰黑色，松散，稍湿。主要由火山渣、火山砾、火山灰及粘性土组成，植物根茎极发育，含许多腐烂的树根及树叶，具朽木臭味。厚度0.4～1.4m，全场地分布。②白垩系中等风化玄武岩层：青灰色，隐晶质结构，气孔构造。气孔一般呈拉长的椭圆形，孔径一般1～2mm，最大达35mm。矿物成分为长石、辉石等，偶见长石斑晶及角闪石。中等风化，部分矿物风化变质，局部竖向裂隙较发育。在钻探揭露深度范围内呈多层分布，单层厚度0.4～12.0m，承载力特征值fak=1000KPa。③白垩系碎石土层（火山渣）：灰黑、灰红、暗红色等，松散。由火山渣组成。碎石成分为玄武岩，形状呈不规则的棱角状，粒径一般25-60mm，大者达300mm以上，含量55～80%。充填物为火山砾及火山灰。局部呈架空状，个别段弱胶结。在钻探揭露深度范围内呈多层分布，单层厚度0.3～4.8m，承载力特征值fak=60KPa。上述碎石土层与玄武岩层呈互层状分布，属于复杂的地质状况。图2：碎石土（火山渣）露头近貌地基基础方案选择根据岩土工程详细勘察报告的分析结果：整个拟建场地内的基岩埋藏较浅，其物理力学性质较好，承载力较高，是天然的地基基础持力层，可以作为建筑的基础（独立基础或筏板基础）持力层。但由于场地内玄武岩下部分布的碎石土极松散，物理力学性质很差，极易发生变形，同时场地内上部玄武岩一般裂隙较发育，玄武岩被裂隙贯穿切割成大块状，应对下卧层承载力和变形进行验算，并应对下卧的碎石土进行地基处理，处理方案拟采用压浆处理，以防止地基不均匀沉降的发生。整个基础持力层为中等风化玄武岩，基础主要受力层范围内（基底下5.0m深度范围内）分布的碎石土(基底下第一下卧层)承载力不能满足设计要求，需进行压力注浆加固处理，要求加固区独立基础和条形基础部分加固后承载力特征值达到350KPa，加固区筏板基础部分加固后承载力特征值达到300KPa。加固区的范围见附图1。地基加固方案的选择及设计储4音.1毒娃地基加固方案袖的选择裕浴洪根据结构设计嗽要求，结合场齿地工程地质条效件，经技术经税济综合分析，成本工程采用袖石阀管渗入性压臣力注浆雹碎石土层地基辨加固处理洗的咽方案。事4招.2被典压力注浆参数捡的确定缴根据岩土工程悦详细勘察报告姨显示，巡本工程碎石土赴的孔隙绳率尊n文＝状3骑0慰％，根据工程极经验浆液有效禁扩散半集径暂R脱＝济1.50m习，处理地层平季均厚刃度站H等＝战2.03m害。字4梢.3均竖压浆孔位虹的艘设计侮孔稼距酱L=2Rco冤s30°=1非.732×1想.5乐0花＝霸2.60m劲。室本工程筏板加验固区加固点间粪距为剩2.60m宁×匠2.60m简，呈正三角形殿布置；独立基炼础和条形基础闻加固区加固点珠间距为廉2.60m绝×职2.60m看，呈正方形布腊置。压力注浆井示意图见附沸图恰2出。咬4恒.4遍蜓注浆主要材料溜的选用枣令葱根据本场地地谁质条件，结合权已有施工经验幸，本工程选用缠水泥浆液为主暂要浆材，其终冒止注浆水灰比件为病0.劣5调：若1住。水泥选用强督度等级任为缺32.5波R让及以上的普通死硅酸盐水泥或衰复合硅酸盐水焦泥。寒4宣.5蛋箱注浆量计算害注浆量计算公岩式踪为哈:标单孔注浆陡量搞q与＝恼A盟π副R纹2晒H询n走β肚式中薪：刃A读－浆液损耗系巷数撑(插对岩石鉴取非1.冲2灾～斜1.眯5龄，对土体铜取冒1.1鹰5惯～纤1.30谈)危，篇取皆A=1.3怒0旁；扛妖R旨－浆液有效扩属散半径茫，来R倘＝迁1.50m冬；贿冤H久－注浆段厚度爷，物取晶H科＝厦1.00m荒；侧统n冶－孔隙率，渡取才n=30瞧%愉；免桥珠β恼－浆液充填系胶数（对岩体宣取贸0.样8饺～布0.9菊,贷对土体浑取辨0.远4定～江0.95租）穴，取晃β追＝娇0.9推0逃；皂由式求得希：霞q决＝巴2.48m植3熄。呜即本工程每延显米注浆量为誓2.48腥螺m材3轰，取碍2.5m计3盟。挖本工程总的注形浆点数击为传16孟8涨个点，单点平评均加固深度为汁2.03m嚼，裳总的注浆姑量咽Q索＝记168×2.眉5×2.0萄3认＝凡852.6m呜3持。剩4孟.6狠昆容许注浆压力航容许注浆压狡力慧P进s茶计算公式为接：乱Ps=C跑×陶（能0.75院T净＋访K兼λ洁h凉）峡式中泻：育C执－与灌浆期次遇有关的系数（各第一期孔蠢取榆1亡，第二期孔羡取恰1.2嘴5警，第三期孔鄙取狭0.5粮0弓），本项目贱取球C贴＝煎1娃；滨务T上－地基覆盖层喉厚度，此处拒取耽T斑＝意2.91m稍；郊显K洒－与灌浆方式葡有关的系数（遇此处取自下而桌上灌浆），蹄取爸K鼻＝幅0.6燕0旅；挎λ随－与地层性质抖有关的系数，救可合在收0.涛5春～击1.阅5伙之间选择（结扣构松散、渗透对性强的地层取债低值；结构紧膊密、渗透性弱斜的地层取高值搅），此处好取呼λ旷＝宇0.役5年；饭清h染－地面至灌浆星段的深度见（凯m励）勒，此处号取贸h饶＝爹3.91m堆；笨则刘：招P锄s赴＝潜3.36MP鱼a保。呢实际工作中浇取取Ps=3均锁MP控a旺。茎压力注浆朽施工流程府5方.1辆压力注浆施工妙关键点启袖阀管舒分耀A另管（带花眼）币以仅及季B帖管（不带花眼屠）两种，堆本工从程匪=慎地基加固采脂用兼A且管岗+菜B日管的综合技术菜，基以此达到絮有针对性的俱对待加固段地食层注浆的目的蛮。咱注浆器具有上揉下各两个橡皮毫栓塞，能把浆车液限定在注浆记区域的任一段拨范围内进行注眉浆，达到分段问注浆的目的。准橡皮栓塞在内母壁光滑的袖阀顿管中可以自由软移动，可根据愁需要在注浆区弱域内某一段反欧复注浆。旺注浆前，不必久设置较厚的砼苹止浆岩墙凳（可以级配砂挨石结合水泥砂挣浆封孔固管止现浆），膝采取较大的注姑浆压力础时优,铁立发生冒浆和串元浆的可能性小早。娃能较好地控制跑注浆范围和注狮浆压力断。毕剑暖图顷3护：真袖阀管结构及啄其注浆示意图茅5份.2煎压力怠注浆吊工艺流程习图滤4康：旷袖阀管注浆工价艺流程图周藏施工过程介绍赵6挂.1便测量放孔：根租据化现场已有陡的控制点，采侦用莱膏卡蹦TCR-80是5括全站仪，由地雄基加固施工单荡位按注浆点平读面布置图测放丸注浆孔点位，索点位平面误差敢不超过睁5cm容。拾图沙5作：罩测放压浆点位班6难.2线垒钻探成孔：本插工程采酷用梢XY-10姥0惕型钻机，直径骗89mm达的金刚石钻头扣回旋钻进成孔屠至设计深度，枝钻孔时采用套出管护壁清水钻虑进，全断面取票芯，并在成孔宜过程中准确记出录了各注浆点先玄武岩、碎石甘土的分布情况龄。动图棵6殖：艘压浆点位成孔涌6鸣.3隔埋设袖阀管白：见根据各压浆点院位的地层分布幕，在碎石土段迹设舅置作A货型袖阀管（花权管），在玄武宁岩段设壶置歪B否型袖阀管（实饿管）。想图讽7怪：帐色埋设袖阀管溉6内.4酬辱封孔固管止浆骑：埋设好袖阀镰管，并填砾石酒至持力层玄武隐岩底板标高以涛上固30cm末时，采用水泥诉砂浆进行封孔抬固管止浆，水图泥砂浆配合比穴为水泥：砂：妙水堤=摊1堂：永2姜：渠1熊。桥图殃8痒：贩封孔固管止浆种6怖.5晋浆液配置：秒浆液配置时，疤计量准确，浆姑液搅拌稳定时瓣间不低文于悠3社分钟。煮本工程实际所魄用水泥秆为洋42.5殖R静普通硅酸盐水现泥。钥图不9断：声配置水泥浆液稻6尊.6抹剂注浆：注浆施茫工过程中，角详细记录豆了迫每个注浆点的件地层分布情况缠、注浆压力、嫁注浆配方、注籍浆量等指标；啊注浆的施工顺浴序按照先外围伶后中间的顺序美进行，以确保滥注浆质量并减崖少浆液漏失。珠图涨1野0腐：玉现场证压力秆注浆实施效果老通过在陪现场姿对检测点加固介段进里行怒N文63.5肥重型动力触探隙试验冲，动探喊击数很高，贯贫入难度极大。叉利泰用闲XY-1移00剑型钻机对检测治孔全断面取芯梯，可以看到碎零石土已由加固寻前的松散状态董完全凝固成短承柱状或长柱状廊，对侍每个检测点均近对加固后的碎请石土水泥胶结印体关现场见证长取样邮，在国内许完成饱和抗压倒强度试验酱，试验结果显程示，昏本工程经加固握后的碎石土水抱泥胶结体饱和符抗压强度平均饭值皂为川2.10MP贿a句。根据项试验成果计算翻经至加固后的碎石码土段（碎石土徐水泥胶结体）闷地基承载力特犯征值。计算公盯式如下：健f跪a描=炼ф务r引·f蹲rk侄毛筛(1)队f奥rk阿=莲ф底·f筝r善m弱野(2)本夜李ф暖呀(写3)抵式中尊：金f浪a惯—扯—幸岩石地基承载王力特征值必（仅kP遇a设）；仪琴f当rk签—谜—透岩石饱和单轴挪抗压强度标准视值；链察遣ф盏r咸—花—蜜折减系数。本邀处烫取捐0.飞2须；补搬f捉rm罚—阿—感岩石饱和单轴锹抗压强度平均凝值；秃顽经ф—旨—颗统计修正系数适；猎岸虏n垫—委—简试样个数；扭多蚕δ—陈—省变异系数。坛经计算得到将，抄加固后的碎石弓土段（碎石土摊水泥胶结体）订承载力特征值停为代411.6K邪P粥a桥＞鸭350KP战a怀。由此可见：驴基础主要受力肝层范围内（基纸底下桐5.0m复深度范围内）奋分布的碎石艺土政(葱基底下第一下关卧谋层务)甲加固后的承载压力特征值均满胀足设计要求。处图叶1萝1昂：娘加固前碎石土枝呈松散状态鹰图店1族2着：导加固后碎石土斯胶结体呈长柱城状或短柱状狐课题研究成果誓及宪总结楚本科学技术成删果为应用推广将类型，鄙本次课题研究朵的成果为：杆xx廉博会议中心地达基处理，主要恳是针对复杂地菌质状况中的碎苏石土层通过压伴力注浆的方法劈，采率用里A艺种袖阀管泽和诉B央种袖阀管相结苦合的施工方法避，进行地基加眯固，并在短期工内将碎石土层挎胶凝成一个整氏体，从而达到号满足建筑物所而需地基承载力确的要求。薯关键技术：通直过成功运用袖煮阀管压力注浆殃处理碎石土的在地基加固技术锦，使建筑甘软弱袜地基在短期内毯迅速达到相应退的抗压强度，团并完全满足建带筑物地基承载嫂力特征值。效益分析鸣与同类施工技货术对比如下：唤采用桩基础的情优缺点如下：演采用桩基础时错，中等风化玄匠武岩可作为桩谢端持力层。桩猎身质量容易得稳到保证，单桩庄承载力较高，截桩底的清底和塞桩底持力层的意验槽工作易于钉进行。但本工盯程场地内玄武肆岩与碎石土呈绿互层状分布，压玄武岩相对较超坚硬，不易挖三掘成孔，而玄醉武岩下部分布惧的碎石土（火历山渣层）很松幅散，极易发生耀变形。捞xx戚博国际会议中贪心工程下的原担有天然地基中目局部存在碎石禁土层，无法满者足越拟建建筑的地谣基承载力特征和值，现采用袖更阀管压力注浆洗的方法对该部绳分土层进行加雪固处理，典完全克服了桩栏基础施工的缺景点，慌并使软弱地基蒜在短期内达到争地基承载力特鸣征值。衬本工程总的压现力注浆点数冰为文16音8捆个点，单点平谜均加固深度为秩2.03m胜，总的注浆量笑为罪852.6m三3横。自冈200风9姻年络6订月壁2沿8优日茅开始施工至宫8谅月呢2香7宫日种结束，圆满完阿成了施工任务杯。并经过对抽裹取试样进行抗当压强度试验和葛计算校核周，软弱下卧层降（碎石土层）火地基满足承载引力特征值的要骂求，使地基得坚到芝了有效的加固啊。隙该类施工方法怀对碎石土地基抖的加固，属于磨首次被使用，多工期短，加固波效果良好。推广应用前景童当拟建建筑物责下的地基局部近存在软弱地基葬时，多采用局挎部换填或桩基忽础的施工方法寸进行地基加固待。需xx灯博会议中心曲工程的尽地基掘加固踏处理，主要是域针对复杂地质纲状况中的碎石筒土层通过压力酸注浆的厅方法