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分层注浆法在既有建筑物地基加固中的应用

文档作者：贾文亮1 褚少辉1、2 闰敏呜3 周立欣4 文档来源： 1．河北建研科技有限公司 2．河北省既有建筑综合改造工程技术研究中心，石家庄050021；3．石家庄铁道大学 4．中国核电工程有限公司河北分公司		点击数：	更新时间： 2025年04月26日
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粉煤灰综合利用FLY ASH CoMPREHENSⅣE UTⅡ。IZA7nON 2018 NO．2分层注浆法在既有建筑物地基加固中的应用半A哪dicalion of S扫m衄ed GmutiIlg Memod inⅡ峙ReiI怕rc哪ent of bd触g BuildiII擎Gr伽【nd贾文亮1，褚少辉1、2，闰敏呜3，周立欣4(1．河北建研科技有限公司，石家庄05002l；2．河北省既有建筑综合改造工程技术研究中心，石家庄050021；3．石家庄铁道大学，石家庄050043；4．中国核电工程有限公司河北分公司，石家庄050000)摘要：以某注浆加固工程为例，研究了分层注浆加固技术在处理既有建筑物不均匀沉降问题中的应用。结果显示，分层注浆可以有效的提高地基承载力，减小建筑物的沉降，加固效果显著。关键词：既有建筑；回填土；分层注浆；沉降观测中图分类号：Tu472 文献标识码：A 文章编号：1005—8249(201 8)02—0075—03Jia Wenlian91，Chu Shaohuil—2，Yan Minmin93，Zhou Lixin4(1．Hebei Building Research Technology Co．Ltd，Shijiazhuang 05002l；2．The engineering technical research centre of comprehensive reconstnlction existing buildings of Hebei pmvince．Shijiazhuang，05002l；3．Shijiazhuang Tiedao University，Shijiazhuang，050043；4．China nuclear power engineedng co．，IJD．He Bei Branch Shijiazhuang，050000．)Abstract：The paPe。gave an example of 8groutjng rejnfbrcemen‘projec￡，which s￡udjed fhe 8pplicaljon of stra￡ified groutingreinforcement technique in dealing with the uneven settlement problem of the existing buildings．The results show that the stratified groutingcan efkctively improve the bea“ng capacity of the foundation and decrease the settlement of buildings and gef asignificant reinforcementeffect．Keywords：existing buildings；back6U soil；the stratified gmuting；the settlement measurement注浆加固技术研究各种注浆浆液在土体孔隙或岩体裂隙中流动扩散的规律，揭示地质情况、浆液性质和注浆工艺之间的相互关系，为注浆设计和注浆施工提供科学依据。目前，已经获得认可的理论包括渗透、劈裂、压密、裂隙岩体等注浆理论∽J。注浆技术已在隧道、地铁、煤矿井巷、土木等工程领域得到了广泛的应用”J，本文结合河北省任丘市境内某工程，研究分层注浆技术解决深厚回填土引起的建筑物不均匀沉降问题，通过优化设计，现场实施，并对加固前后土体原位测试对比及加固后建筑物沉降量跟踪观察综合评价加固效果。。基金名称：河北省建设科技研究计划项目“既有建筑软土地基注浆加固成套技术研究”(201 6—220)收稿日期：2018一01—081工程概况项目位于河北省任丘市境内，重车调车机行走轨道基础位于翻车机室南侧，两条轨道基础东西对称分布，南北走向，两基础中间为翻车控制楼，长约34．5 m，宽2．6 m，条形基础，基础埋深3．5 m。牵车台基础位于翻车机室北侧，基础共两个，东西对称分布，基础埋深约4．o m。以上两部分结构均位于翻车机室基坑放坡区域，该基坑最大深度为17．o m，向四周分阶段放坡。根据设计重车调车机行走轨道及牵车台基础均坐落在回填土上，设计为3：7灰土回填，分层处理，压实系数≥o．95，回填深度下部至未扰动原土上，压实灰土较厚段厚度约17．0 m。该区域于2011年2月开始回填，回填后进行重车调车机行走轨道、牵车台基础及其它翻车机室附属建筑基础·75·万方数据2018 No．2粉煤灰综合利用FLY ASH Co～IPREHENSⅣE UTⅡJZATlON施工，于2012年4月施工完成，由于存在不均匀沉降，基础出现开裂及伸缩缝处沉降差较大现象。考虑该工程已竣工，地下管线及构筑物均已完工，地基回填土较厚，因此加固现场的工作空间和方法受到很大的限制。根据现场工程条件和以往工程经验，本项目采用分层注浆技术进行加固处理。分层注浆是在地基中施设一定深度的钻孔，预灌套壳料，设置注浆外管，注浆外管将永久留在土体中，注浆外管每隔一定间距预留出浆口，在出浆口处加设截止阀，注浆时，将带封堵装置的注浆内管置人注浆外管内，对需要注浆部分进行注浆(见图1)。这样在土体中产生以钻孔为核心的结石体，且在桩体外围浆液克服土层的初始应力，在土层中形成裂隙，使浆液进入一定范围土体内，浆液硬化后形成具有稳定性和较高强度的脉状水泥土复合体，改善土体的力学性能，提高土层的密实度和抗变形能力。么么么么么。』 虻j匕么：图1袖阀管结构示意图2加固方案设计2．1处理目的对该区域的回填土进行分层注浆，阻止设备基础进一步下沉，保证设备正常使用。2．2材料根据设计方案，拟采用水泥、水、水玻璃的混合浆液进行灌注。注浆采用单液注浆工艺，以水泥为主固化剂，水泥采用强度为42．5 MPa普通硅酸盐水泥。为提高浆液结石率，掺入1．5％水玻璃。为降低水灰比，提高浆液的泵送性，掺人0．3％高效泵送剂。水泥浆水灰比w：c=o．6：1，水泥水玻璃浆液组成见表1。·76-表1 水泥水玻璃浆液组成注浆压力的设计以能在土层中形成劈裂浆脉并保证结构不受损坏为原则，结合土层条件及注浆路径，综合考虑确定。注浆压力最大控制在0．5 MPa。2．3注浆顺序本工程注浆孑L施工的特点是“围，挤，压”，即先将注浆区圈围住，再在中间插孑L注浆挤密，最后逐序压实，这样易于保证注浆质量。地基土一般垂直方向的渗透系数小于水平方向的渗透系数，故采用自下而上自然分段法。2．4注浆工序注浆施工主要流程：布孑L一成孔_注入套壳料_安设袖阀管_封孔叶注浆。2．4．1布孑L：依照规范及同类工程注浆加固经验，合理设置孔的间距和排距。竖直孑L和斜孑L初步设定间距1．2m，采用梅花形布置。2．4．2成孔：采用地质钻机钻进成孔，钻进过程中一般采用泥浆护壁。根据测量放样确定孔位，钻机就位后应检查钻机垂直度(对于垂直孑L)和倾斜角度(对于斜孔)。成孔深度：重车调车机行走轨道区域成孑L深度根据填土层厚度而定，基础北段最大填土厚度约17 m，由北往南填土厚度逐渐变薄，故该区域成孔深度为8 m一17 m，具体孔深根据地质剖面图进行调整，并保证进入原土层1．0 m。2．4．3注入套壳料。钻孑L钻到设计深度后，向孔内注入套壳料。套壳料是用来封闭袖阀管与钻孔之间的环形空间，防止注浆时浆液到处流串；在橡皮袖阀和止浆塞的配合下，迫使浆液只在一个注浆段范围内开环而进人注浆段地层。套壳料采用水泥、膨润土和水的混合浆制成。套壳强度必须兼备开环和防止串浆，可在现场试验配制确定具体比例2．4．4安设袖阀管。灌注套壳料后立即将底部封闭的袖阀管插至孔底，并尽量使袖阀管垂直并位于孑L中央。袖阀管上口露出地面约30 cm，安设时向管中注满清水，水的重力作用使袖阀管不会浮起。2．4．5封孑L。在孑L口地面以下0．5 m～1 m范围采用速万方数据粉煤灰综合利用FLY ASH COM吧REHENSⅣE U们匝IZA’110N 2018 NO．2凝水泥砂浆封堵，防止注浆过程中冒浆。2．4．6待套壳强度达到0．3 MPa后，开始第一轮次注浆，采用带有双向止浆的专用注浆枪，注浆从下而上分段进行。以注浆枪长度为注浆步距长度，每段注浆完成后，向上移动一个步距的芯管长度，注浆过程应严格控制注浆压力，起始注浆压力应控制在O．5 MPa内，然后逐级加压，应加强对地基表面的巡视。发现地表隆起或明显变形停止注浆，并分析原因，对注浆压力、注浆量等参数作适当调整。2．5观测：在对加固区域注浆时，对重车调车机行走轨道基础、牵车台基础及周边建筑物倾斜、位移、和裂缝进行监测。并应采取多孑L间隔注浆的措施，减小既有建筑物基础因注浆而产生附加沉降。3加固效果评价3．1加固前后标贯试验对比对牵车台和重车调车机行走轨道地基回填土在加固前后分别进行4孔、5孑L标贯试验，标贯击数统计见表2．。检测数据显示：注浆加固后整体提高了标贯级数，修复了回填区域局部软弱土层，提升了地基承载力。表2试验前后标贯击数对比表标贯击数检测部位 加固前击数 加固后击数最小值最大值平均值 最小值最大值平均值3．2加固后对加固基础沉降观测现场对该加固设备基础共布4个沉降观测点，通过在施工后期进行的跟踪观测(施工后观察周期为179天)，根据观测数据，沉降最大点为3号点，沉降量为2．1 mm，4个观澳5点平均沉降量为1．7 mm。综合观测数据，地基沉降趋于稳定且满足规范要求。加固设备基础沉降观测曲线如图2所示。观察圳期／f{图2加固设备基础沉降观测曲线4结论(1)分层注浆加固技术可提高标贯级数，修复回填区域局部软弱土层，提升了地基承载力。(2)加固后建筑物沉降观测数据显示，分层加固后建筑物沉降趋于稳定，满足规范要求(百日沉降量小于4 mm)。分层注浆加固技术因其对施工空间要求较小，在处理既有建筑物不均匀沉降问题有其优越性，本工程案例也证明分层注浆加固技术在处理因深厚回填土不密实引起的不均匀沉降问题是可行的、合理的。参考文献[1]孙子正，李术才，刘人太．软流塑地层注浆加固作用定量化研究[J]．岩石力学与工程学报．2016，增l(35)：3385—3393．[2]罗健．基于探地雷达的缺陷岩体注浆效果评价试验研究[D]．株洲：中南林业科技大学，湖南．2014．[3]彭蓉蓉，俞文生．浆液性质对注浆压力及扩散方式的影响规律[J]．山东大学学报．2017，3(47)：119一124．[4]朱建国．压密注浆提高海淤软土承载性能研究[J]．建筑科学．2009．1(25)：9一11．[5]朱伶俐，王圣娜．粉煤灰注浆试验研究[J]．粉煤灰综合利用．2007，01：37—39．[6]吴浩，管学茂．粉煤灰充填注浆材料研究[J]．粉煤灰综合利用．2005．01：17～19．·77·

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