工程实例-灌浆法处理湿陷性黄土地基.doc

工程实例-灌浆法处理湿陷性黄土地基 工程概况 山西一座小型火力发电厂，装机容量为2×3MW厂址位于长治盆地东北部××煤矿四周的一条黄土冲沟之中由于可行性讨论阶段对场地讨论不细，施工图勘测手段单一，钻探取样压密较严峻，又缺乏试坑取样，故未能查明建筑场地黄土的湿陷类型及其湿陷等级，最终导致勘测结论错误将新近积累湿陷性黄土误判为中更新世不具湿陷性的老黄土 1988年冬，电厂进展土建施工，由于地处冲沟，建筑场地窄小设计采纳了削坡壤沟方案，因此主厂房地段的人工回填土厚达 2~3m，且未能很好地分层夯实，局部地段甚至特别松散施工到 1989年5月，主厂房框架根本浇筑完成，烟囱砌至 42m一场暴雨之后，洪水浸泡了地基致使烟囱发生了严峻的不匀称沉降，主厂房及主掌握室消失了多处裂缝因影响建成后的正常使用而被迫停工 篆故消失以后，原期演单位进展了补充制测采纳探井与钻孔、取祥并采 用探及标准贯入等原位测试手段，查清了地基土的工程地质特性，修改了设计，为地基的加固处理供应了精确的地质资料。

地基加固工作托付山西省建筑公司进展，自1989年10月至1990年5月，历时 200余天，共计成孔728个，注人水泥 181923kg，水玻璃3266kg 地基加固后，进展了现场检验，并布置了地基沉降长期观测工作截止 1990年7月底，共计在 29个观测点上各观测12次，各建筑地段累计最大沉降量与差异沉降观测结果见表10-11 工程地质条件 电厂地处山西黄土高原长治盆地东北场地两侧均为黄土台地，厂址处于冲沟之中，原浊沟主精就在2县辗处底部和烟肉东制一带该地区年隆雨量仅 600mm左右，且冲沟汇水 面积不大，逐流量小，除暴雨后洪水流量较大外，一般仅有小股水流冲沟两侧沟壁上部一般有3～5m的Q黄土类粉质粘土，并间夹姜石薄层 场地地基自上而下为; ①人工填士∶0.00～2.00m 左右，以黄土类粉质粘土Q，及黄土类粉土Q为主，稍湿、稍密、可塑、构造松散，含有姜石及植物根系 ，为近期人工填土 ②杂填土;2.00～3.80m;杂色、土中混有大灰渣屑及砖瓦片等，不匀称，中密，原为砖瓦烧制场地，为老杂填土 ③全新统新近积累黄土（Qi）;棕黄～红褐色、稍湿、可塑、构造松散，高压缩性。

具有大孔隙及虫孔，含有煤渣、姜石及砖瓦碎片，厚度为 4.0～6.0m，为主要持力层 ④中更新统黄土类粉质粘土（Q2）;黄棕～红褐色，硬塑、土质稍密，含Ca 质条纹及少量姜石，稍湿～湿，为本场地地基土良好的下卧层，此层未钻穿 10.7.3 方案设计一、布孔 布孔原则是在现场试验取得资料的根底上，初步确定为每间隔 1lm 一孔，厂区西部因地层较好，作适当放宽;而烟囱荷载集中，孔距相对缩小详细来说 独立柱基∶在杯口上和柱基四周布孔，较大柱基在杯口至基边的斜面上加孔 基座，锅炉基座的布孔位置在根底梁两侧及基座四周引风机座和冷凝器机感，孔.布胃在基座及四周 条基∶混凝土根底上布两排孔，根底外每侧布一排孔;毛石根底两侧每侧布一排孔宽条基则只在内侧的根底上成孔，然后再在内外两侧布孔 二、成孔深度 以深孔穿透根底底下全部湿陷性黄土层和脆弱土层为原则，各局部加固深度以地质报告为准，因地制宜 三、成孔 由于电厂建筑物局部根底均为钢筋混凝土根底因此成孔时先用硬质合金钻头穿透根底;若混凝土面上有覆土时，则应先去除;若遇钢筋时，则力求移孔避开。

孔位着在根底以外时，改用麻花钻成孔;成孔直径为 50~75mm 四、浆液 选用水泥-水玻璃混合液水泥∶425号 水泥浆相对密度;1.4 水玻璃∶5%，浆液相对密度为1.14，模数 2.5~3.3 这种混合液的优点是费用低，凝固速度快，从而削减建筑物之附加沉降，消退黄土湿陷性 五、注浆工艺 1.为了削减引起的附加沉降，以承重单元分区;每个区内分两批打孔注浆，跳孔灌注间隔时间在 24h 以上 2.待成孔后，在孔内下人注浆管，孔口用浆封死，以防浆液外溢 3.注浆开泵，压力由小到大，注浆量亦逐步增加;若调注浆量超常增大时说明该孔，可能与裂隙连通，，应暂停注浆;待浆液凝固一段时间以后再注浆，以免浆液损失对加固造成影响 4.注浆完毕要用稠水泥浆填孔，以填充至顶面为准 5.注浆量不受限制本次工程采纳极限注浆法让水泥浆充分注入地下注浆时压力掌握为;穿混凝土根底 400kPa 以上;土孔 300kPa 施工方法 1989年10月施工队伍进人现场，在实施中，由于停水，停电，土方及材料供给等问题，加之地基加固施工与电厂上部安装同步进展，造成相互影响，致伸加固施工延长到了1990 年 4月底。

详细状况分述如下∶ 一、烟囱 电厂施工场地浸水以后，由于烟囱荷载集中，所以它的根底沉降与东西两侧（即垂直于冲沟方向）差异沉降值均为最大东侧最大下沉达 330mm差异沉降达180mm，造成筒体严峻歪斜考虑扶正比拟困难，作了撤除处理然后在原根底顶面作整平工作加固孔布置为同心圆状 烟肉根底呈台阶式，钢筋混凝土以下为毛石砌块，所以各加固孔穿混凝土的厚度是不全都的，中心为3.1m，四周1.6m;根底之外围为土孔，孔深8.0～9.0m共计成孔101个，注入水泥量为20520kg 二、气机 穿透气机根底的混凝土厚度分为0.8m、1.1m、2.6m 三种作业条件好1号、2号机共成孔62个，注人水泥量为10410kg 三、锅炉 钢炉炉体在发电设备中重量大所以，锅炉根底承重亦最大，混凝土中含筋量也较其他根底为多，给加固工程造成了肯定困难加之，根底上部回填土摩达 lm 多，板下填土厚度2m左右，且土质松软，单孔灌注最大达2022kg1号、2号锅炉基座共成孔144个，注入水泥量 43795kg 四、化学水车间 地基承重较小，孔位仅在车间四周条基外侧，共布孔69个，注人水泥量 20225kg。

整个加固工程完毕后，为了进一步加大安全系数以确保电厂安全对汽机、钢炉和烟肉外围用单液硅化法实施强化加固即用硅酸钠一种溶液借助其水柱压力使溶液通过薄注可，向土中自行瀹透用这种工艺，灌注溶液与打孔工序截然分开，二者毋需自上而下分层作业，也不需要加压设备;有利于同时加固大量的土体，具有施工简便、渗透速度慢、加固土体匀称、附加下沉量小和对现有建筑物无不良影响等特点单液硅化是由浓度低、粘滞度小的硅溶液加人2.0%～2.5%氯化钠组成溶液人十后，经肯定时间，溶液中的钠离子与黄土中胶质吸附复合体（nk）的钙离子产生互换的化学反响从而在十粒之间及其外表形成硅酸胶囊膜增加土粒间的联结，赋于土以耐水性、稳定性和削减湿陷性，并提高其抗压及抗剪强度其化学反响式为; 本次工程硅酸钠溶液灌注量为∶烟囱∶800kg;汽机∶140kg10.7.5 质量检验一、试验检测 在试验区共布标贯孔5个，标贯10次，轻巧触深孔， 2个总进尺 25，7m，探坑内取原状土试样3个 检测内容及结果∶ （一）探坑 在试样区内挖了一个2.0m×1.5m、深度为 4m 的探坑对凝固后的柱体进展直接观看、描述。

在 0.55m、2.55m 及3.45m 三个深度处取原状土进展了室内试验，湿陷性根本消退其它物理力学指标也有肯定程度的改善 （二）标贯 通过注浆孔桩间土标贯试验检测，2.5m～4.5m 土的承载力有了较大提高 二、沉降观测 场地地基土加固处理后由于地基对上部荷载的支撑作用不再是单一土体，而是由混凝土体、块体和改造后的土体共同作用的复合地基若要检测其复合地基强度，最好的手段应当是进展现场静载荷试验电厂现场由于人力、物力及设备所限，未作这种试验为弥补这一缺陷，利用烟囱施工过程视为一项逐级加荷的原位载荷试验烟囱是独立根底，底面积 60 余平方米所以，从烟囱砌砖开头就加强了对烟囱根底的沉降观测工作1989 年 12 月筒体由 0m砌到 38m，单位荷重到达180kPa，最大沉降值为18.Cmm，差异沉降6，0mm1990年4月～7月，烟囱砌到 60m 最终高度，单位荷重到达190kPa，最大下沉值为27.5mm，差异沉降为 1.8mm，并从沉降曲线分析，沉降趋于稳定，完全满意设计要求 。