2K313022地基加固處理方法
本條簡要介紹明挖基(槽)坑地基加固處理技術
一、地基加固處理作用與方法選擇
(一)基坑地基加固的目的:
基坑地基按加固部位不同，分為基坑內加固和基坑外兩種，其目的分別為:
(1)基坑外加固的目的主要是止水，有時也可減少圍護結構承受的主動土壓力。
▼坑外加固
(2)基坑內加固的目的主要有:提高土體的強度和土體的側向抗力，減少圍護結構 位移，進而保護基坑周邊建築物及地下管線;防止坑底土體隆起破壞;防止坑底土體滲流破壞;彌補圍護牆體插入深度不足等。
▼坑內加固
(二)基坑地基加固的方式:
(1)在軟土地基中，當週邊環境保護要求較高時，基坑工程實施前宜對基坑內被動土壓區土體進行加固處理，以便提高被動土壓區土體抗力，減少基坑開挖過程中圍護結構的變形。
按平面佈置形式分類，基坑內被動土壓區加固形式主要有墩式加固、裙邊加固、 抽條加固、格柵式加固和滿堂加固(見圖2K313022-1 )。
墨師兄口訣：蹲在裙邊，左抽右扇滿堂紅（聯想你偷窺女生裙子，被扇大耳光）
A:採用墩式加固時，土體加固一 般多佈置在基坑周邊陽角位置 或跨中區域;
B:長條形基坑可考慮採用抽條加固;
C:基坑面積較大時，宜採用裙邊加固;
D:地鐵車站的端頭井一般採用格柵式加固;
E:環境保護要求高，或為了封閉地下水時，可採用滿堂加固。
▼墩式加固
▼裙邊加固
▼抽條加固
▼格柵加固
▼滿堂加固
▼滿堂加固現場
加固體的深度範圍應從第二道支撐底至開挖面以下一定深度，考慮地表有施工機具運行需要時，也可以採用低水泥摻量加固到地面。
▼第二道支撐
(2)換填材料加固處理法，以提高地基承載力為主，適用於較淺基坑，方法簡單操作方便。
▼淺基坑換填法
(3)採用水泥土攪拌、高壓噴射注漿、注漿或其他方法對地基摻入一定量的固化劑或使土體固結，以提高土體的強度和土體的側向抗力為主，適用於深基坑。
▼注漿加固
▼注漿
▼水泥土攪拌法
▼水泥土攪拌法成樁
▼高壓旋噴法
▼高壓旋噴法
■（2018 年二級單選 8）
對於淺基坑軟土地基，能提高地基承載力且方 法簡單操作方便的是(C)。
A．水泥土攪拌法
B．壓密注漿法
C．換填材料加固法
D．格柵式加固法
··········
··········
··········
··········
答案：C
二、常用方法與技術要點
(一)注漿法
(1)注漿法是利用液壓、氣壓或電化學原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或岩石裂隙中的水分和空氣後佔據其位置，經人工控制一定時間後，漿液將原來鬆散的土粒或裂隙膠結成一個整體，形成一個結構新、強度大、防水性能好和化學穩定性良好的"結石體"。
▼注漿加固
▼注漿修補地下基礎
(2)注漿法所用的漿液是由主劑(原材料)、溶劑(水或其他溶劑)及各種外加劑混合而成。通常所提的注漿材料是指漿液中所用的主劑。外加劑可根據在漿液中所起的作用，分為固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑等。
注漿材料有很多，其中，水泥漿是以水泥為主的漿液，適用於岩土加固，是國內外常用的漿液（大家注意聯繫下，以前墨師兄講過，道路章節有個路基加固，是不是照樣可以用注漿，是不是一個原理！記得框架式記憶，把各個點串聯起來）。
▼基坑水泥漿注漿加固效果
▼路基水泥漿注漿加固效果
▼軌道路堤注漿加固立面圖
(3)在地基處理中，注漿工藝所依據的理論主要可分為①滲透注漿、②劈裂注漿、③壓密注漿和④電動化學注漿四類，其應用條件見表2K313022。
★注意：
【滲透注漿】滲透注漿指漿液以滲透滲入方式，滲入土體孔隙的注漿方法。（滲，就是自然透入）
【劈裂注漿】對於顆粒更細的不透水地層，採用高壓漿液進行強行擠壓孔周，在漿液壓力作用下，漿液作用的周圍土體被劈裂並形成裂縫，通過土體中形成的漿液脈狀固結作用對黏土層起到擠壓加固和增加高強夾層加固作用，以提高其強度和穩定性。
【壓密注漿】即用濃稠的漿液注入土層中，使土體形成漿泡，向周圍土層加壓使土體得到加固。
【電動化學注漿】用帶孔眼的注漿管作陽極，用打入土層中鋼筋或濾水管作陰極，將硅酸鈉和氯化鈣溶 液通過注漿管壓入土層中並通以直流電流，在電滲作用下，孔隙水由陽極向陰極擴散，溶液隨水的運動 由陰極流向陽極，使注漿效果得到提高。此法加固費用較高，必須經試驗確認有效後才能使用。
墨師兄口訣：電劈丫頭
▼雷電劈人
表2K313022-1。
注:①滲透注漿法適用於碎石土、砂卵土窮填料的路基。
▼滲透注漿示意 VS▼劈裂注漿
▼滲透注漿示意 VS▼劈裂注漿
▼電動化學注漿
▼不同類型注漿比較
▼電動化學注漿
(4)注漿設計包括①注漿量、②布孔、③注漿有效範圍、④注漿流量、⑤注漿壓力、⑥漿液配方等主要工藝參數，沒有經驗可供參考時，應通過現場試驗確定上述工藝參數。
▼注漿設計內容
(5)注漿加固土的強度具有較大的離散性，注漿檢驗應在加固後28d進行。可採用①標準貫入、②輕型靜力觸探法或③面波、
▼標準灌入
▼輕型經歷觸探
▼面波測試
等方法檢測加固地層均勻性；按加固土體嘗試範圍每間隔1m進行室內試驗，測定強度或滲透性。
墨師兄口訣：觸表面
檢驗點數和合格率應滿足相關規範要求，對不合格的注漿區應進行重複注漿。
(二)水泥土攪拌法
(1)水泥土攪拌法適用於加固飽和黏性土和粉土等地基。它利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑通過特製的攪拌機械,就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌,使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的水泥加固土,從而提高地基土強度和增大變形模量。（注意，水泥攪拌除了用在加固土體外，還可以作為基坑為圍護結構（比如水泥攪拌樁）以及止水帷幕，記得一定要聯繫起來）
▼水泥攪拌
根據固化劑摻入狀態的不同,它可分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用漿液和地基土攪拌,後者是用粉體和地基土攪拌。目前,噴漿型溼法深層攪拌機械在國內常用的
有單、雙軸、三軸及多軸攪拌機,噴粉攪拌機目前僅有單軸攪拌機一種機型。加固土有止水要求時（你看，是不是跟止水帷幕又搭接起來了，所以你一定不能死讀書）,宜採用漿液攪拌法施工（因為你要止水，用粉的話可能又空隙，用漿液才能填充實）。(2)水泥土攪拌法加固軟土技術具有其獨特優點:
1)最大限度地利用了原土；
▼最大限度利用土體
2)攪拌時無振動、無噪聲和無汙染，可在密集建築群中進行施工，對周圍原有建築物及地下溝管影響很小；
3)根據上部結構的需要，可靈活地採用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式；
4)與鋼筋混凝土樁基相比，可節約鋼材並降低造價。
▼水泥攪拌加固土成品
(3)水泥土攪拌法施工步驟由於溼法和幹法的施工設備不同而略有差異，具體見圖2K313022-2、圖2K313022-3，其主要步驟應為:
1)攪拌機械就位、調平；
2)預攪下沉至設計加固深度；
3)邊噴漿(粉)、邊攪拌提升直至預定的停漿(灰)面；
4)重複攪拌下沉至設計加固深度；
5)根據設計要求，噴漿(粉)或僅攪拌提升直至預定的停漿(灰)面；
6)關閉攪拌機械。
在預(復)攪下沉時，也可採用噴漿(粉)的施工工藝，但必須確保全樁長上下至少再重複攪拌一次。
▼水泥攪拌土施工流程示意圖
(4)應根據室內試驗確定需加固地基土的固化劑和外加劑的摻量，如果有成熟經驗時，也可根據工程經驗確定(大部份時候是按試驗，你看，這裡是可以按經驗，因為地底下的東西你試驗再多，也不一定準確)。
▼外加劑加入的水泥攪液配置
(5)採用深層攪拌法提高被動區土體抗力,又無法在緊貼圍護牆體的位置形成固結體時,須採用注漿等輔助加固措施,對中間未加固的土體進行填充加固。
▼深層攪拌樁（可以深到好幾十米）
(6)採用深層攪拌法加固基坑內側深層地基時,應注意施工對加固區上部土體的擾動,必要時採用低摻入比的水泥對加固區上部土體進行加固（就是你加固了上面的，後面再挖走，同時還要注意，深層攪拌機的空間需求比較大，如果地面條件不允許用深層攪拌，你可以選擇注漿或者高壓旋噴，這個式可以考案例的）。
▼深層攪拌機（對空間的需求很大）
(三)高壓噴射注漿法
(1)高壓噴射注漿法對淤泥、淤泥質土、黏性土(流塑、軟塑和可塑)、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果。但對於硬黏性土，含有較多的塊 石或大量植物根莖的地基，因噴射流可能受到阻擋或削弱，衝擊破碎力急劇下降，切削範 圍小或影響處理效果。而對於含有過多有機質的土層，其處理效果取決於固結體的化學穩定性。
▼硬黏性土
（☆注意：高壓噴射注漿就是利用鑽機鑽孔，把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預定位置後， 以高壓設備使漿液成為 20Mpa 以上的高壓射流，從噴嘴中噴射出來衝擊破壞土體。部分細小的 土料隨著漿液冒出水面，其餘土粒在噴射流的衝擊力，離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混 合，並按一定的漿土比例有規律地重新排列。漿液凝固後，便在土中形成一個固結體與樁間土 一起構成複合地基，從而提高地基承載力，減少地基的變形，達到地基加固的目的）
▼高壓旋噴
▼旋噴鑽機
鑑於上述幾種土的組成複雜、差異懸殊，高壓噴射注漿處理的效果差別較大，應根據現場試驗結果確定其適用程度。對於
溫陷性黃土地基，也應預先進行現場試驗。▼溼陷性黃土加固
■（2014年二級多選8）
下列土層中，採用高壓噴射注漿法加固效果較好的有( )
A.軟塑粘性土 B.硬粘性土 C.腐殖土 D.砂土 E.素填土
··········
··········
··········
··········
答：ADE
(2)由於高壓噴射注漿使用的壓力大，因而噴射流的能量大、速度快。當它連續和集中地作用在土體上，壓應力和沖蝕等多種因素便在很小的區域內產生效應，對從粒徑很小的細粒土到含有顆粒直徑較大的卵石、碎石土，均有巨大的衝擊和攪動作用，使注人的漿液和土拌合凝固為新的固結體。（也就是噴射能噴到石頭縫隙裡面去）
▼高壓噴射機械
(3)高壓噴射有旋噴(固結體為圓柱狀)、定噴(固結體為壁狀)和擺噴(固結體為扇狀)等三種基本形狀。
▼旋，定，擺三種噴射體
它們均可用下列方法實現(見圖2K313022-4) :
1)單管法:噴射高壓水泥漿液一種介質;
2)雙管法:噴射高壓水泥漿液和壓縮空氣兩種介質;
3)三管法:噴射高壓水流、壓縮空氣及水泥漿液等三種介質。
▼單，雙，三三種方法
由於上述三種噴射流的結構和噴射的介質不同，有效處理範圍也不同，以三管法最大，雙管法次之，單管法最小。
（因為三管法是高壓水噴，力跟滲透性更大）■（2015年二級單選7）單管高壓噴射注漿的介質是（ ）
A、水泥漿液 B、淨水 C、空氣 D、膨潤土泥漿
···········
···········
···········
···········
答案：A
■（2014一建級多選 5）高壓噴射注漿施工工藝有( )。
A.單管法 B.雙管法 C.三管法 D.四管法 E.五管法
···········
···········
···········
···········
答案：ABC
實踐表明，旋噴形式可採用單管法、雙管法和三管法中的任何一種方法 。定噴和擺噴注漿常用雙管法和三管法。（也就是旋噴的適用性最強）
▼單管方法流程
(4) 高壓噴射注漿的施工參數應根據土質條件、加固要求通過
試驗或根據工程經驗確定，並在施工中嚴格加以控制。單管法及雙管法的高壓水泥漿和三管法高壓水的壓力應大於20MPa。高壓噴射注漿的主要材料為水泥，對於無特殊要求的工程，宜採用強度等級為42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。
▼42.5級普通硅酸鹽水泥
根據需要可加人適量的外加劑及摻合料。外加劑和摻合料的用量，應通過試驗確定。水膠比中的水灰比通常取0.8-1.5，常用為1.0。
(5)高壓噴射注漿的工藝流程:①鑽機就位、②鑽孔、③置入注漿管、④高壓噴射注漿、⑤拔出注漿管。
★墨師兄口訣：雞孔管噴吧（自己聯想島國吧，為了你們能記住，也是豁出去了）
泵及空壓機的壓力、 流量、水灰比及提升速度等施工參數一經確定應嚴格執行,並應保證鑽孔的垂直度。施工結束後應立即對機具和孔口進行清洗。在高壓噴射注漿過程中出現壓力驟然下 降、上升或冒漿異常時,應查明原因並及時採取措施。
▼泵
(6)高壓噴射注漿加固的檢驗,應根據工程要求有所區別。 用於基坑側壁擋水時,應做好開挖期間的監測,準備好應對局部滲漏的堵漏措施。
▼堵漏
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