,内容摘要：　　摘要:预压法近年在软土地基处理中得到广泛使用，本文从工程的实际出发，讨论常用的三种地基处理方法，为施工提供借鉴。　　关键词:地基处理;预压法　　引言：预压法是在建筑物施工前，用堆土或其他荷重对地基进行预压，使地基土压密，从而提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降量。预压荷载可采用堆载、真空预压或堆载加真空预压联合预压，还有降水预压等。这种方法对各类软弱地基，包括天然沉积层或人工冲填的土

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1、浅谈预压法在地基处理中的应用

2、复合注浆法在桩基加固中的应用

内容摘要：　　摘要:预压法近年在软土地基处理中得到广泛使用，本文从工程的实际出发，讨论常用的三种地基处理方法，为施工提供借鉴。

　　关键词:地基处理;预压法

　　引言：预压法是在建筑物施工前，用堆土或其他荷重对地基进行预压，使地基土压密，从而提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降量。预压荷载可采用堆载、真空预压或堆载加真空预压联合预压，还有降水预压等。这种方法对各类软弱地基，包括天然沉积层或人工冲填的土层，如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水力冲填土等均有效。

　　一、砂井堆载预压法

　　（一）砂井堆载预压的设计与施工应解决的主要问题

　　预压荷载的大小、分布及加荷速率和预压时间。预压荷载的大小根据设计要求确定，一般宜接近设计荷载，必要时可超出设计荷载10％～20％，有时，直接利用填土自重使地基固结，因设置了砂井，从而达到加速地基固结的目的。预压荷载的分布应与地基设计荷载的分布大致相同。

　　在施加预压荷载的过程中，任何时刻作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载，以免地基失稳破坏。如需施加较大荷载时，应采取分级加荷，并控制加荷速率，使之与地基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下达到一定的固结度后再施加下一级荷载。特别是在加荷后期，更须严格控制加荷速率。加荷速率可通过理论计算来确定，但是一般情况下，通过现场原位测试来控制。现场原位测试工作项目有：地面沉降速率、边桩水平位移和地基中孔隙压力的量测等。根据工程实践经验，提出如下几项控制要求：

　　在排水砂垫层上埋设地基竖向沉降观测点，对竖井地基要求堆载中心地表沉降每天不超过15mm，对天然地基，最大沉降每天不应超过l0mm。

　　在离预压土体边缘约lm处，打一排边桩(即短木桩)，长1.5～2.0m，打入土中1m，边桩的水平位移，每天应不超过5mm，当堆载接近极限荷载时，边桩位移量将迅速增大。

　　在地基中不同深度处，埋设孔隙水压力计，应控制地基中孔隙水压力不超过预压荷载所产生应力的50％～60％。

　　当超过上述三项控制值时，地基有可能发生破坏，应立即停止加荷，一般情况下，加载在60kPa以前，加载速率可不受限制。

　　（二）砂井设计

　　砂井的长度、直径和间距可根据工程对固结时间的要求，通过固结理论计算确定。一般要求在预期内能完成该荷载下80％的固结度。但是，很大程度上是取决于地质条件和施工方法等因素。

　　砂井的作用是加速地基固结，而排水固结效应是与固结压力的大小成正比。由于预压荷载在地基中引起的附加应力，一般都是随深度而逐渐减少，所以在地基深处，砂井的作用将很小。当软土层不太厚时，砂井应尽可能打穿软土层，如软土层较厚，而土层中夹有砂层时，则应尽量打到砂夹层中，对排水固结有利。对以地基抗滑稳定性抗制的工程，竖井深度至少应超过最危险滑动面2m。

　　加大砂井直径和缩短砂井间距都对地基的排水固结有利，经计算比较，缩短桩矩比增大井径对加速固结效应会更大些，也即是采用“细而密”的布井方案较好。在实用上，砂井直径不能过小；间距也不可过密，否则将增加施工难度与提高造价。一般砂井直径为200～300mm，袋装砂井直径可取70～100mm。塑料排水带或带装砂井的间距可取井径的15～22倍，普通砂井的间距可取桩径的6～8倍。

　　经综合考虑上述各因素后，便可以先给定砂井长度、直径和间距，然后计算拟达到设计固结度所需的预压时间，如不符合要求，再予以修正调整。

　　二、真空预压法

　　真空预压法是先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层或砂砾层，再在其上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布，四周密封好与大气隔绝，在砂垫层内埋设渗水管道，然后与真空泵连通进行抽气，使透水材料保持较高的真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，将土中孔隙水和空气逐渐吸出，从而使土体固结。图2-1是典型真空预压施工断面图。

　　真空预压法适于饱和均质粘性土及含薄层砂夹层的粘性土，特别适于新吹填土、超软地基的加固，但不适用于在加固范围内有足够的水源补给的透水土层，以及无法堆载的倾斜地面和施工场地狭窄等场合。

复合注浆法在桩基加固中的应用

内容摘要：摘要：介绍复合注浆法的概念和特点,阐述了该法加固桩基的施工工艺、施工参数、浆液材料以及加固后的效果检验方法,并结合工程实例验证了该法的经济可行性。

关键词：复合注浆法　桩基加固

1　复合注浆法的概念及其特点随着我国基本建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。但由于受勘察布孔的局限性影响,或施工方法的不当,许多桩基的承载力达不到设计的要求需要加固处理。同时,我国大量的既有建筑物桩基出现质量问题需要进行加固。单一的注浆技术因其固有的缺陷,已满足不了各种复杂条件下的工程需要。如何有效的提高该类桩的承载力是摆在我们工程技术人员面前的一个难题。复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时序结合发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆技术。实际工程中是先采用高压旋喷注浆成桩柱体,再采用静压注浆增强旋喷效果,扩散加固浆液,防止固结收缩,消除注浆盲区。将复合注浆方法应用在桩基础加固中,能充分发挥静压注浆法和高压旋喷注浆法的优点,克服其缺点,适用地层范围广、加固效果好,保证了加固的成功率和安全性。

复合注浆法的特点如下:

(1)复合注浆法适用地层范围广,既适用于加固渗透性大的砂卵石层,又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层,还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。

(2)复合注浆法浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。

(3)复合注浆法能定向定位定深度,能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩体顶部无收缩,与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载,承载力较高。该法

注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节,其强度范围为5～30MPa,与只用高压喷射注浆形成的固结体相比,复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体,其各方面的性质都有了提高。

(4)复合注浆法钻孔施工口径较小,对既有建筑物基础和地面损害和扰动小,可调节浆液的凝固时间,施工期建筑物附加沉降小。经济可靠,耐久性好。

(5)复合注浆法施工简便,施工机具适合既有建筑物狭窄和低矮的现场施工,施工时基本无噪音,材料对环境无污染,可满足办公和生活要求并保护环境。

2　复合注浆法加固缺陷桩基的工艺技术

2.1　施工工艺

复合注浆法加固缺陷桩基的施工工艺流程如图1所示,具体技术措施如下:

(1)注浆钻孔施工:对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时,先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔,对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1m左右,对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩

中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3m左右。钻孔孔径一般开孔为110mm或101mm,终孔直径为101mm或91mm,钻孔垂直度保证<1%。

(2)建立孔口注浆装置:注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口,采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。孔口注浆装置既要满足静压注浆要求又要满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。

(3)采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔:孔口注浆装置埋设1～2天后,先采用高压旋喷方式喷射清水对缺陷位置进行冲洗,喷射清水时需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度)进行喷射,将注浆管分段下入孔底,每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷清水采用从下而上的方式。旋喷清水一般采用单管旋喷注浆方式,清水一般喷射1～3遍,经喷射清水后,可扩大喷射直径和增加固结体的强度。

(4)采用高压旋喷注浆方式进行注浆:按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后,再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后,从下而上进行旋喷注浆,旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。

(5)采用静压注浆方式进行注浆:高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终

凝前需进行2～3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

(6)封孔:静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失,需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。

2.2　复合注浆法的浆液材料

(1)主剂:采用水泥浆为主剂,对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采用425#早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时,为了获得较高的固结体强度,采用高标号的525#普通硅酸盐水泥。

(2)外加剂:常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃,水玻璃加量一般为水泥用量的2%～4%。采用双液进行静压注浆时,水玻璃用量可为水泥用量的10%～100%。早强剂为氯化钙和三乙醇胺,用量一般为水泥用量的2%～4%。

2.3　施工工艺参数

(1)旋喷注浆压力:采用单管高压旋喷法时:浆液或清水喷射压力:20～30MPa;采用二重管高压旋喷法时:空气压力为0.7MPa,浆液压力为20～30MPa;采用三重管高压旋喷法时:水压力为:20～30MPa,空气压力为0.7MPa,浆液压力为2～5MPa。在既有建筑物地基加固注浆时常采用单管高压旋喷,其压力常用20～25MPa;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用单管高压旋喷或三重管高压旋喷,注浆压力常用25～30MPa;

(2)喷射提升速度:10～20cm·min-1;在既有建筑物地基加固注浆时采用20cm·min-1;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用10～15cm·min-1;

(3)喷射旋转速度:20～40r·min-1;

(4)静压注浆压力:在既有建筑物地基加固注浆时采用0.3～2.0MPa;对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用0.3～5.0MPa;注浆压力需根据每个工程的不同土质条件及注浆部位进行注浆压力设计。

(5)浆液水灰比:旋喷注浆时采用1∶1～1.2∶1;静压注浆时采用0.5∶1～1.2∶1。

2.4　加固效果的检测复合注浆法加固缺陷桩基后的效果检测,应主要以承载力检测为主,因此检测方法主要采用高应变法和静载试验法,抽芯法和低应变法主要作为直观检测方法。通过检测经过加固后缺陷桩的主要缺陷是否已经充分注入水泥来判断加固效果。

(1)高应变法:对于三级建筑桩基以及工程桩施工前已进行单桩静载试验的一、二级建筑桩基,可以采用高应变法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。高应变法还可直接反映桩身质量来判断加固效果。检测桩数不宜少于总加固桩数的5%,并不得少于5

条。

(2)静载试验法:一级以及地质条件复杂、桩的施工质量可靠性低、桩数多的二级建筑桩基,应采用静载试验进行。检测桩数为总加固桩数的2%,且不少于3条。

(3)抽芯法:检测桩数为总加固桩数的5%,且不少于5条。抽芯孔数:D<1.2m,每桩钻一孔;1.2m≤D≤1.6m,每桩钻二孔;D>1.6m,每桩钻3孔。抽芯孔深度:每孔至少应有一孔钻至设计要求的深度,如设计未有明确要求时,宜钻入持力层3倍桩径且不小于3m。

(4)低应变法:通过对比缺陷桩加固前后的波形变化,定性分析加固效果。低应变法应用的关键是缺陷桩加固前应进行检测,以便进行加固前后的波形对比。低应变法的检测数量为加固桩数的100%。

浅谈预压法在地基处理中的应用