2021年一級建造師考試市政工程考點2：地基加固處理方法
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2021年一級建造師考試市政工程考點2：地基加固處理方法【重要】
一、地基加固處理作用與方法選擇
(一)基坑地基加固的目的
(1)基坑地基按加固部位不同，分為基坑內加固和基坑外兩種。
(2)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。
(3)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，保護基坑周邊建筑物及地下管線;防止坑底土體隆起破壞;防止坑底土體滲流破壞;彌補圍護墻體插入深度不足等。
(二)基坑地基加固的方式
(1)在軟土地基中，當周邊環(huán)境保護要求較高時，基坑工程前宜對基坑內被動區(qū)土體進行加固處理，以便提高被動區(qū)土體抗力，減少基坑開挖過程中圍護結構的變形。按平面布置形式分類，基坑內被動區(qū)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1K413024-1)。采用墩式加固時，土體加固一般多布置在基坑周邊陽角位置或跨中區(qū)域;長條形基坑可考慮采用抽條加固;基坑面積較大時，宜采用裙邊加固;地鐵車站的端頭井一般采用格柵式加固;環(huán)境保護要求高，或為了封閉地下水時，可采用滿堂加固。加固體的深度范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，也可以采用低水泥摻量加固到地面。
(2)換填材料加固處理法，以提高地基承載力為主，適用于較淺基坑，方法簡單操作方便。
(3)采用水泥土攪拌、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，適用于深基坑。
二、常用方法與技術要點
(一)注漿法
(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，適用于巖土加固，是國內外常用的漿液。
(3)在地基處理中，注漿工藝所依據的理論主要可分為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿和電動化學注漿四類;
(4)注漿設計包括注漿量、布孔、注漿有效范圍、注漿流量、注漿壓力、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。
(5)注漿加固土的強度具有較大的離散性，注漿檢驗應在加固后28d進行。可采用標準貫入、輕型靜力觸探法或面波等方法檢測加固地層均勻性;按加固土體嘗試范圍每間隔1m進行室內試驗，測定強度或滲透性。檢驗點數和合格率應滿足相關規(guī)范要求，對不合格的注漿區(qū)應進行重復注漿。
(二)水泥土攪拌法
(1)根據固化劑摻入狀態(tài)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，后者是用粉體和地基土攪拌?？刹捎脝屋S、雙軸、三軸及多軸攪拌機或連續(xù)成槽攪拌機。
(2)水泥土攪拌法適用于加固淤泥、淤泥質土、素填土、黏性土(軟塑和可塑)、粉土(稍密、中密)、粉細砂(稍密、中密)、中粗砂(松散、稍密)、飽和黃土等土層。不適用于含有大孤石或障礙物較多且不易清除的雜填土、欠固結的淤泥和淤泥質土、硬塑及堅硬的黏性土、密實的砂類土，以及地下水影響成樁質量的土層。當地下水的含水量小于30%(黃土含水量小于25%)時不宜采用粉體攪拌法。水泥土攪拌樁用于處理泥炭土、有機質土、pH值小于4的酸性土、塑性指數大于25的黏土，當在腐蝕性環(huán)境中以及無工程經驗地區(qū)使用時，必須通過現場和室內試驗確定其適用性。
(3)水泥土攪拌法加固軟土技術具有其獨特優(yōu)點：
1)最大限度地利用了原土;
2)攪拌時無振動、無噪聲和無污染，可在密集建筑群中進行施工，對周圍原有建筑物及地下溝管影響很小;
3)根據上部結構的需要，可靈活地采用柱狀、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(jié)約鋼材并降低造價。
(4)水泥土攪拌法施工步驟由于濕法和干法的施工設備不同而略有差異
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)重復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，也可采用噴漿(粉)的施工工藝，但必須確保全樁長上下至少再重復攪拌一次。
(5)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。
(6)水泥土攪拌樁的施工質量檢測可采用下列方法：在成樁3d內，采用輕型動力觸控檢查上部樁身的均勻性;在成樁7d后，采用淺部開挖樁頭進行檢查，開挖深度宜超過停漿(灰)面下0.5m，檢查攪拌的均勻性，量測成樁的直徑。作為重力式水泥土墻時，還應用開挖方法檢查搭接寬度和位置偏差，應采用鉆芯法檢查水泥土攪拌樁的單軸抗壓強度、完整性和深度。
(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。但對于硬黏性土，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，沖擊破碎力急劇下降，切削范圍小或影響處理效果。而對于含有過多有機質的土層，其處理效果取決于固結體的化學穩(wěn)定性。鑒于上述幾種土的組成復雜、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。對于濕陷性黃土地基，也應預先進行現場試驗。
(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。
(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，并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于20MPa。高壓噴射注漿的主要材料為水泥，對于無特殊要求的工程，宜采用強度等級為42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。根據需要可加入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：鉆機就位、鉆孔、置入注漿管、高壓噴射注漿和拔出注漿管。施工結束后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，應查明原因并及時采取措施。
(6)旋噴樁作為止水帷幕時，為保證加固體有效搭接以達到預計的截水效果，旋噴樁的直徑不宜過大。旋噴加固體的直徑受施工工藝、噴射壓力、提升速度、土類和土性等因素影響。施工后旋噴加固體的強度和直徑，應通過現場試驗確定。
(7)施工質量可根據工程要求和當地經驗采用開挖檢查、鉆孔取芯、標準貫入試驗及動力觸探等方法檢查。
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