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9.2 單液硅化法和堿液加固法9。2.1 單液硅化法和堿液加固法均可用于濕陷性黃土的加固，但在地下水位以下。該方法無(wú)法在土體中形成有效的加固強(qiáng)度.不宜采用.黏粒含量高。滲透性小的黃土地基，硅化液或其他堿液的滲透擴(kuò)散范圍難達(dá)預(yù)期效果。應(yīng)慎用。自重濕陷性黃土場(chǎng)地 堿液加固法在加固施工過(guò)程中可能產(chǎn)生較大的附加沉降 施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)、根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)決定加固方案是否可行.試驗(yàn)結(jié)果表明單液硅化法和堿液加固法對(duì)滲入瀝青，油脂及石油化合物的地基土土體無(wú)法形成有效的加固強(qiáng)度 不宜采用，9、2。2,單液硅化法或堿液法加固地基受擬加固土性質(zhì)影響較大、由于土的變異性，加固效果也常常有明顯差異.不同場(chǎng)地施工的單液硅化法和堿液加固法注漿參數(shù)變化很大，因此滲透范圍 深度.加固體強(qiáng)度等加固效果以及灌注速度 壓力等施工參數(shù)均需要通過(guò)試驗(yàn)確定,根據(jù)注漿理論、假定注漿漿液的黏度是一定的，土層為均質(zhì)各向同性體、漿源形狀規(guī)整沿徑向向外擴(kuò)散,擴(kuò)散體為標(biāo)準(zhǔn)的圓柱體,漿液為牛頓體.漿液的滲透符合層流狀態(tài)下的達(dá)西定律.漿液的滲透速度與漿液的黏度成反比且注漿為孔式注漿時(shí).注漿時(shí)間。注漿壓力，漿液擴(kuò)散半徑和土的參數(shù)之間的關(guān)系符合下列公式、式中,t,所需的注漿時(shí)間 s α,灌注系數(shù) β。漿液與水的黏度比,r1,漿液的設(shè)計(jì)擴(kuò)散半徑,cm。r0，注漿管 孔。半徑 cm.γw,水的重度，取10kN m3。p 注漿壓力、kPa,k、水在砂土中的滲透系數(shù) cm.s n、土的孔隙率,無(wú)量綱量,μ、μj.分別為水和漿液在同溫下的黏度 m,Pa,s Vvj、Vv.實(shí)際注入的漿體體積，土的孔隙體積，9.2.3、9,2.4 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與測(cè)試的目的其一是為了驗(yàn)證單液硅化法和堿液加固法的加固效果、其二是為了確定加固注漿參數(shù)、施工過(guò)程也是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。應(yīng)結(jié)合施工情況變化調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),9，2。5。加固地基的施工記錄和檢驗(yàn)結(jié)果。是驗(yàn)收和評(píng)定地基加固質(zhì)量好壞的重要依據(jù)、通過(guò)精心施工。才能確保地基的加固質(zhì)量 硅化加固土的承載力較高。檢驗(yàn)時(shí),采用靜力觸探或開挖取樣有一定難度，以檢查施工記錄為主,抽樣檢驗(yàn)為輔.單液硅化法9 2 6。單液硅化加固濕陷性黃土地基的灌注工藝.分為壓力灌注和溶液自滲兩種，組分相同的黃土其滲透性和濕陷性具有較好的關(guān)聯(lián)性 黃土的濕陷性越大其滲透性往往越強(qiáng),壓力灌注溶液的速度快 滲透范圍大、試驗(yàn)研究資料表明.在灌注溶液過(guò)程中,溶液與土接觸初期.尚未產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、被浸濕的土體強(qiáng)度不但未提高，反而有所降低,在自重濕陷嚴(yán)重的場(chǎng)地,采用此法加固既有建筑物地基時(shí),其附加沉降可達(dá)300mm以上 這對(duì)既有建筑物顯然是不允許的、故本條規(guī)定,壓力單液硅化宜用于加固非自重濕陷性黃土場(chǎng)地上的地基.用于加固自重濕陷性黃土場(chǎng)地上的既有建筑物地基時(shí)宜慎重,非自重濕陷性黃土的濕陷起始?jí)毫χ递^大.當(dāng)基底壓力不大于濕陷起始?jí)毫r(shí).不致出現(xiàn)附加沉降，并已為工程實(shí)踐和試驗(yàn)研究資料所證明、壓力灌注需要加壓設(shè)備。如空壓機(jī) 和金屬灌注管等 加固費(fèi)用較高，其優(yōu)點(diǎn)是水平向的加固范圍較大，基礎(chǔ)底面以下的部分土層也能得到加固 溶液自滲的速度慢。擴(kuò)散范圍小,溶液與土接觸初期、被浸濕的土體小、既有建筑物和設(shè)備基礎(chǔ)的附加沉降很小、一般約10mm,對(duì)建筑物不良影響較小.溶液自滲的灌注孔可用鉆機(jī)或洛陽(yáng)鏟完成 不需要用灌注管和加壓等設(shè)備、加固費(fèi)用比壓力灌注的費(fèi)用低。飽和度不大于60。的濕陷性黃土 采用溶液自滲。技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上較合理.9，2。7 濕陷性黃土的天然含水量較小?？紫吨胁怀霈F(xiàn)自由水。采用低濃度、10,15 的硅酸鈉、NaO2，nSi02.溶液注入土中,不致被孔隙中的水稀釋、此外.低濃度的硅酸鈉溶液。黏滯度小 與水相近，溶液自滲較暢通,硅酸鈉,也稱水玻璃。的模數(shù)值是二氧化硅與氧化鈉.百分率.之比。模數(shù)值越大，表明SiO2的成分越多 因?yàn)楣杌庸讨饕怯蒘iO2對(duì)土的膠結(jié)作用，水玻璃模數(shù)值的大小對(duì)加固土的強(qiáng)度有明顯關(guān)系、試驗(yàn)研究資料表明，模數(shù)值為SiO2，Na2O 1的純偏硅酸鈉溶液、加固土的強(qiáng)度很小，完全不適合加固土的要求.模數(shù)值在2。50 3.30范圍內(nèi)的水玻璃溶液,加固土的強(qiáng)度可達(dá)最大值。當(dāng)模數(shù)值超過(guò)3。30時(shí)。隨著模數(shù)值的增大。加固土的強(qiáng)度反而降低。說(shuō)明Si02過(guò)多,對(duì)加固土的強(qiáng)度有不良影響，因此,本條規(guī)定采用單液硅化加固濕陷性黃土地基 水玻璃的模數(shù)值宜為2 50，3，30。9 2、8,加固濕陷性黃土的溶液用量與土的孔隙率，滲透性 土顆粒表面等因素有關(guān)、計(jì)算溶液量可作為采購(gòu)材料,水玻璃.和控制工程總預(yù)算的主要因素。注入土中的溶液量與計(jì)算溶液量相近 可作為評(píng)價(jià)加固土質(zhì)量的指標(biāo)之一 9.2.9、設(shè)計(jì)灌注孔間距應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)灌注溶液試驗(yàn)確定的擴(kuò)散距離確定.加固既有建筑和設(shè)備基礎(chǔ)的地基。只能在基礎(chǔ)側(cè)向.或周邊.布置灌注孔、以加固基礎(chǔ)側(cè)向土層、防止地基產(chǎn)生側(cè)向擠出 但對(duì)寬度大的基礎(chǔ)。僅加固基礎(chǔ)側(cè)向土層、有時(shí)難以滿足工程要求、此時(shí) 可結(jié)合工程具體情況在基礎(chǔ)側(cè)向布置斜向基礎(chǔ)底面中心以下的灌注孔，或在其臺(tái)階布置穿透基礎(chǔ)的灌注孔.使基礎(chǔ)底面下的土層得到加固 9。2,10，采用壓力灌注，溶液有可能冒出地面 為防止在灌注溶液過(guò)程中,溶液出現(xiàn)上冒,灌注管打入土中后 在連接膠皮管時(shí)。不得搖動(dòng)灌注管,以免灌注管外壁與土脫離產(chǎn)生縫隙。灌注溶液前,應(yīng)將灌注管周圍的表層土夯實(shí)或采取其他措施進(jìn)行處理.灌注壓力由小逐漸增大.剩余溶液不多時(shí) 可適當(dāng)提高其壓力，但最大壓力不宜超過(guò)200kPa，9.2.11。溶液自滲、不需要分層打灌注管和分層灌注溶液 設(shè)計(jì)布置的灌注孔，可用鉆機(jī)或洛陽(yáng)鏟一次鉆，或打、至設(shè)計(jì)深度、成孔后，將配好的溶液注滿灌注孔、溶液面宜高出基礎(chǔ)底面標(biāo)高0,50m，借助孔內(nèi)水頭高度使溶液自行滲入土中.灌注孔數(shù)量不多時(shí).鉆。或打,孔和灌溶液?？扇恳淮问┕?。否則，可采取分批施工，9、2.12、灌注溶液前、應(yīng)對(duì)擬加固地基的建筑物進(jìn)行沉降和裂縫觀測(cè) 獲得初始觀測(cè)數(shù)據(jù)，在灌注溶液過(guò)程中。自始至終應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè).并可同加固結(jié)束后的觀測(cè)情況進(jìn)行比較,單液硅化法在施工過(guò)程中可能會(huì)引起地基產(chǎn)生附加變形。沉降觀測(cè)是指導(dǎo)施工。防止意外安全問(wèn)題發(fā)生的基本保障，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。堿液加固法9，2、13。堿液加固法分為單液和雙液兩種,當(dāng)土中可溶性和交換性的鈣。鎂離子含量大于本條規(guī)定值時(shí).以氫氧化鈉,NaOH、一種溶液注入土中可獲得較好的加固效果。如土中的鈣.鎂離子含量較低，采用氫氧化鈉和氯化鈣 無(wú)水氯化鈣CaCl2和二水氯化鈣CaCl2 2H2O.兩種溶液輪流注入土中.也可獲得較好的加固效果 9，2，14、在非自重濕陷性黃土場(chǎng)地,堿液加固地基的深度可為基礎(chǔ)寬度的2倍,3倍 或根據(jù)基底壓力和濕陷性黃土層深度等因素確定,已有工程采用堿液加固地基的深度大都為2m.5m,施工中可根據(jù)條件變化和試驗(yàn)測(cè)試效果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 9 2,18,將堿液加熱至.80。100，再注入土中.可提高堿液加固地基的早期強(qiáng)度,并對(duì)減小擬加固建筑物的附加沉降有利,