
下面主要以地铁车站基坑为主简要介绍明挖基(槽)坑地基加固处理技术。
一、地基加固处理作用与方法选择
(一)基坑地基加固的目的
(1)基坑地基按加固部位不同,分为基坑内加固和基坑外两种。
(2)基坑外加固的目的主要是止水,有时也可减少围护结构承受的主动土压力。
(3)基坑内加固的目的主要有:提高土体的强度和土体的侧向抗力,减少围护结构位移,保护基坑周边建筑物及地下管线;防止坑底土体隆起破坏;防止坑底土体渗流破坏;弥补围护墙体插入深度不足等。
(二)基坑地基加固的方式
(1)在软土地基中,当周边环境保护要求较高时,基坑工程前宜对基坑内被动区土体进行加固处理,以便提高被动区土体抗力,减少基坑开挖过程中围护结构的变形。按平面布置形式分类,基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固(见图1K413024-1)o采用墩式加固时,土体加固一般多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域;长条形基坑可考虑采用抽条加固;基坑面积较大时,宜采用裙边加固;地铁车站的端头井一般采用格栅式加固;环境保护要求高,或为了封闭地下水时,可采用满堂加固。加固体的深度范围应从第二道支撑底至开挖面以下一定深度,考虑地表有施工机具运行需要时,也可以采用低水泥掺量加固到地面。
(2)换填材料加固处理法,以提高地基承载力为主,适用于较浅基坑,方法简单操作方便。
(3)采用水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法对地基掺人一定量的固化剂或使土体固结,以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主,适用于深基坑。
二、常用方法与技术要点
(一)注浆法
(1)注浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。
(2)注浆法所用的浆液是由主剂(原材料)、溶剂(水或其他溶剂)及各种外加剂混合而成。通常所提的注浆材料是指浆液中所用的主剂。外加剂可根据在浆液中所起的作用,分为固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂等。注浆材料有很多,其中,水泥浆是以水泥为主的浆液,适用于岩土加固,是国内外常用的浆液。
(3)在地基处理中,注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四类;其应用条件见表1K413024-1 。
注浆方法 |
适用 范 围 |
渗透注浆 |
只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石 |
劈裂注浆 |
适用于低渗透性的土层 |
|
常用于中砂地基,黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用。如遇排水困难而可能在土体中引起高孔隙水压力时,就必须采用很低的注浆速率。压密注浆可用于非饱和的土体,以调整不均匀沉降以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固 |
压密注浆 |
|
电动化学注浆 |
地基土的渗透系数k<lO-4 cm/s,只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙的地层 |
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