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单管高压旋喷法与深层搅拌法加固地基对比分析
发布时间:2013-3-25 13:37:59 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:
来源:www.gjglz.com.cn | 作者:百家钢结构联展网
摘 要:单管高压旋喷法和深层搅拌法均为加固地基的一种工程措施,加固机理接近,但技术难度、加固效果及造价等方面存在一定差异,以工程实践为依托,进行较深入的对比分析。

  摘 要:单管高压旋喷法和深层搅拌法均为加固地基的一种工程措施,加固机理接近,但技术难度、加固效果及造价等方面存在一定差异,以工程实践为依托,进行较深入的对比分析。

关键词:单管高压旋喷法、深层搅拌法、地基加固、对比分析
  随着工程建设的发展,我国对软土层地基加固处理方法逐步趋于多样化且处理技术越来越成熟,单管高压旋喷法和深层拌搅法则是加固软土层地基中常见的两种工程措施。这两种方法现已广泛应用于高层建筑、公路铁路、港口码头及水电工程基础处理中,并取得了很好的加固效果。
  单管高压旋喷法和深层拌搅法加固机理虽然很接近,但施工的技术难度、机械的工作原理、加固效果及造价等方面存在一定差异,笔者以工程实践为依托,进行较深入的对比分析,并提出一些见解。

  1 单管高压旋喷法
  1.1 原 理
  单管高压旋喷法是高压喷射注浆法之一,它是利用360度旋转高压喷射浆流连续地对加固土体产生切割、冲击破碎和搅动作用,使注入的浆液和土体混合凝固为新的圆柱状固结体——水泥土,水泥土具有较强的抗压及抗渗性能,因此,采用该工法对地基进行处理可起到强化地基和防水止渗的作用。
  1.2 适用范围
  单管高压旋喷法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工回填土和碎石土等地基。可用于既有建筑和新建建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、防止渗漏与管涌、堤坝的加固与防水帷幕等工程。
  1.3 工程实例
  以某堤防工程采用单管高压旋喷法建造高喷防渗墙为例,简述单管高压旋喷法施工过程及取得的防渗加固效果。
  该工程主要目的是提高堤坝的防洪能力,其墙体主要设计指标为最小厚度不小于20 cm,有效厚度不小于40 cm;防渗墙渗透系数K≤i×10-7 cm/s(1<i<9);抗压强度R28≥2.0 MPa;允许渗透比降>80。设计工程量为3 336 m2。
  施工单位根据现场施工条件和先导孔揭示的地质情况采用单管高压旋喷法作业。其理由有以下3方面:
  (1)堤身、堤基由粉质壤土、砂壤土、粉质粘土以及少量的粘土组成,适用于单管高压旋喷法作业;
  (2)需处理的部位有穿堤建筑物、过堤高压线、光缆线、大桥等多处障碍物,施工设备移位频繁,且施工空间受限制,设备最大允许高度为8m,单管高压旋喷法施工占地少、机架低、移位方便,可满足现场条件限制;
  (3)该工程工期短、质量要求高,采用单管高压旋喷法设备简单,运输方便,进退场迅速,施工质量易于控制。
  为了确保工程质量,在施工前先进行生产性试验,然后根据生产性试验的结果,确定施工参数。经试验确定的施工参数为:①孔间距:0.5 m;②孔序:分I、II、III序;③水灰比:1;④灌浆压力:≥22MPa;⑤浆液流量:45~55 L/min;⑥旋转速度:18r/min;⑦提升速度:18 cm/min;⑧喷嘴直径:2.6~2.8 mm。
单管高压旋喷法施工的主要步骤:
  (1)施工准备,主要包括机械设备定位准确、水电供应正常、制浆设备及材料准备就绪;
  (2)造孔;
  (3)下射浆管至设计深度,同时高压泵供水,并利用喷嘴旋转喷出的高压水流切割、扰动土体;
  (4)从设计深度旋转提升射浆管,同时喷射高压水泥浆,使其与扰动土体充分混合;
  (5)旋转提升喷浆至孔口结束喷浆,清洗浆管转入下一孔施工。
  该工程采用单管高压旋喷法施工历时39 d,共用315个台班建造高喷水泥土防渗墙3 341 m2,台班生产率10.6 m2,水泥用量1 628.24 t,单位面积水泥耗量487 kg。
  防渗墙完成后进行墙体开挖和取样检测。开挖显示墙体成型规则,墙厚25~50 cm,防渗墙渗透系数K=(3.55~3.94)×10-9 cm/s;抗压强度R28=11.6~14.7 MPa;允许渗透比降J>80,墙体质量完全满足设计要求。

  2 深层搅拌法
  2.1 原 理
  深层搅拌法加固软土层地基技术是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深部就地将软土层和固化剂强制拌和,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。
  2.2 适用范围
  深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准不大于120 kPa的粘性土等地基。对高层建筑地基处理、深基坑加固和堤坝防渗工程效果显著。

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