地基处理方法单液硅化法和减液法课件.ppt

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1、单液硅化法：是指采用硅酸钠溶液注入地基土层中，使土颗粒之间及其表面形成硅酸凝胶薄膜，增强了土颗粒间的联结，赋予土耐水性、稳固性和不湿陷性，并提高土体的抗压和抗剪强度的地基处理方法。单液硅化法按其灌注溶液的工艺，可分为压力灌注和溶液自渗两种。,3.14 单液硅化法和碱液法,碱液法：是指将加热后的碱液（即NaOH溶液）以无压自流方式注入土中，使土颗粒表面溶合胶结形成难溶于水的，具有高强度的钙、铝硅酸盐络合物，从而达到消除黄土湿陷性，提高地基承载力的地基处理方法。碱液法分为单液法（NaOH溶液）和双液法（NaOH溶液和CaCl2溶液）两种。,3.14 单液硅化法和碱液法,单液硅化法和碱液法适用于处理

2、地下水位一下渗透系数为0.102.00m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，当采用碱液法时，应通过试验确定其适用性。对酸性土和已渗入沥青、油脂及石油化合物的地基土，不宜采用单液硅化法和碱液法。,3.13.1 适用土层,3.14 单液硅化法和碱液法,1.材料要求单液硅化法应由浓度为10%15%的硅酸钠（Na2OnSiO2）溶液，参入2.5% NaCl组成。其相对密度宜为1.131.15，并不应小于1.0。硅酸钠溶液的模数值n宜为2.53.3，其杂质含量不应大于2%。,3.13.2 设计单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,2.加固湿陷性黄土的溶液用量,3.13.2 设计单液硅化法,

3、3.14 单液硅化法和碱液法,3.硅酸钠溶液稀释加水量,3.13.2 设计单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,4.灌注孔的布置（1）灌注孔的间距：压力灌注宜为0.801.20m，溶液自渗宜为0.400.60m。（2）加固拟建的设备基础和建（构）筑物的地基，应在基础底面下按等边三角形满堂布置，超出基础底面外缘的宽度，每边不得小于1m。,3.13.2 设计单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,4.灌注孔的布置（3）加固既有建（构）筑物和设备基础的地基，应沿基础侧向布置，每侧不宜少于2排。当基础底面宽度大于3m时，除应在基础每侧布置2排灌注孔外，必要时可在基础两侧布置斜向基础底面中心以下的

4、灌注孔或在其台阶上布置穿透基础的灌注孔，以加固基础底面下的土层。,3.13.2 设计单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,1.加固深度的确定碱液法加固地基的深度应根据场地的湿陷类型、地基湿陷等级和湿陷性黄土层厚度，并结合建筑物类别与湿陷事故的严重程度等综合因素确定。加固深度宜为25m；对非自重湿陷性黄土地基，加固深度可为基础宽度的1.52.0倍；对级自重湿陷性黄土地基，加固深度可为基础宽度的2.03.0倍。,3.13.2 设计碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,2.单孔灌注量的估算,3.13.2 设计碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,3.加固土层厚度的估算,3.13.2 设计碱液法,

5、3.14 单液硅化法和碱液法,4.灌注孔的布置当采用碱液加固既有建（构）筑物的地基时，灌注孔可沿条形基础两侧或单独基础周边各布置一排。当地基湿陷较严重时，孔距可取0.70.9m，当地基湿陷较轻时，孔距可适当加大至1.22.5m。,3.13.2 设计碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,1.主要机具设备单液硅化法施工的主要机具设备为注浆管(带孔眼花管和接长管)、胶皮管、溶液分配器、贮液箱、水泵或空气压缩机、打管三角架或振动钻等。,3.13.3 施工单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,2.施工工艺要求（1）压力灌注溶液的施工步骤，应符合下列要求：向土中打入灌注管和灌注溶液，应自基础底面标高起

6、向下分层进行，达到设计深度后，将管拔出，清洗干净可继续使用。加固既有建筑物地基时，在基础侧向应先施工外排，后施工内排。灌注溶液的压力值由小逐渐增大，但最大压力不宜超过200kPa。,3.13.3 施工单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,2.施工工艺要求（2）溶液自渗的施工步骤，应符合下列要求：在基础侧向，将设计布置的灌注孔分批或去不打（或钻）至设计深度。将配好的硅酸钠溶液注满各灌注孔，溶液面宜高出基础底面标高0.50m，使溶液自行渗入土中。在溶液自渗过程中，每隔23h，向孔内添加一次溶液，防止孔内溶液渗干。,3.13.3 施工单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,3.施工要点及注意事

7、项（1）施工中应经常检查各灌注孔的加固深度、注入土中的溶液量、溶液浓度和有无沉淀现象。采用压力灌注时，应经常检查在灌注溶液过程中，溶液有无灌注孔冒出地面，如发现溶液冒出地面，应立即停止灌注，采取有效措施处理后再继续灌注。,3.13.3 施工单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,3.施工要点及注意事项（2）计算溶液量全部注入土中后，所有灌注孔宜用2:8灰土分层回填夯实。（3）采用单液硅化法加固既有建（构）筑物或设备基础的地基时，在灌注硅酸钠溶液过程中，应进行沉降观测，当发现建（构）筑物和设备基础的沉降突然增大或出现异常情况时，应立即停止灌注溶液，待查明原因并采取有效措施处理后，再继续灌注。,

8、3.13.3 施工单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,1.机具设备及施工工艺碱液法加固地基的灌注孔可用洛阳铲、螺旋钻成孔或用带有尖端的钢管打入土中成孔，孔径为60100mm，孔中填入粒径为2040mm的石子，直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高度内填入粒径为25mm的小石子，其上用2:8灰土填入并夯实。,3.13.3 施工碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,3.13.3 施工碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,1.机具设备及施工工艺,图3-64 碱液法加固装置示意图1-加热蒸汽管；2-灌浆桶；3-高温碱液；4-阀门；5-25mm胶皮管；6-20

9、mm灌注管；7-灌注孔；8-加固土体；9-封孔夯填土,2.碱液的配制（1）碱液可用固体烧碱或液体烧碱配制，加固1m3黄土需要NaOH量约为干土质量的3%，即3545kg。（2）碱液浓度不应低于90g/L，常用浓度为90100g/L。双液加固时，CaCl2溶液的浓度为5080g/L。,3.13.3 施工碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,2.碱液的配制（3）配制溶液时，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方法计算：,3.13.3 施工碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,2.碱液的配制,3.13.3 施工碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,3.施工要点及注意事项（1）应在盛

10、溶液桶中将碱液加热到90以上才能进行灌注，灌注过程中桶内溶液温度应保持不低于80。（2）碱液加固施工，应合理安排灌注顺序和控制关注速率。灌注时宜间隔12孔，并分段施工，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。灌注碱液的速度宜为25L/min。,3.13.3 施工碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,3.施工要点及注意事项（2）当采用双夜加固时，应先灌注NaOH溶液，间隔812h后再灌注CaCl2溶液，后者用量为前者的1/21/4。（3）施工中应防止污染水源，并应安全操作。,3.13.3 施工碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,（1）硅酸钠溶液灌注完毕，应在710d

11、后对加固的地基进行检验。（2）单液硅化法处理后的地基竣工验收时，承载力及其均匀性应采用动力触探或其他原位测试检验。必要时，还应在加固土的全部深度内，每隔1m取土样进行室内试验，测定其压缩性和湿陷性。（3）地基加固结束后，还应对已加固地基的建（构）筑物或设备基础进行沉降观测，直至沉降稳定，观测时间不应少于半年。,3.13.4 质量检验单液硅化法,3.14 单液硅化法和碱液法,（1）碱液加固施工应做好施工记录，检查碱液浓度及每孔注入量是否符合设计要求。施工中每间隔13d，应对既有建筑物的附加沉降进行观测。,3.13.4 质量检验碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,（2）碱液加固地基的竣工验收，应

12、在加固施工完毕28d后进行。可通过开挖或钻孔取样，对加固土体进行无侧限抗压强度试验和水稳性试验。取样部位应在加固土体中部，试块数不少于3个，28d龄期的无侧限抗压强度平均值不得低于设计值的90%。将试块浸泡在自来水中，无崩解。当需要查明加固团体的外形和整体性时，可对有代表性加固土体进行开挖，量测其有效加固半径和加固深度。,3.13.4 质量检验碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,（3）地基经碱液加固后应继续进行沉降观测，观测时间不得少于半年，按加固前后沉降观测结果或用触探法检测加固前后土中阻力的变化，确定加固质量。,3.13.4 质量检验碱液法,3.14 单液硅化法和碱液法,结 束,3.14 单液硅化法和碱液法,