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让你彻底了解基坑土体的加固技术

据工程造价大数据网的小编了解到,基坑土体加固的方法,包括注浆(各种注浆工艺、双液速凝注浆等)、双轴搅拌桩、三轴搅拌桩(SMW)、高压旋喷桩、降水等加固方式。这里给大家具体介绍土体水平加固技术和坑内降水预固结地基法。

      一、土体水平加固技术

      以往地基加固,受限于施工工艺和施工设备能力的限制,仅对地基进行竖向处理,近年来,随着国家经济和技术的发展,一种水平或斜向地基处理技术也已经在工程中大量运用,并已经形成《加筋水泥土桩锚支护技术规程》(CECS147-2004)。该工艺具有向土体中实现多方向加固的特点,通过对坑外土体侧向加固实现基坑稳定,是旋喷和搅拌桩土体加固技术的发展,优于现行常规的单向加固技术。该加固工艺利用专用螺旋钻机在土体中成孔,在成孔同时通过螺旋钻机向土体喷射水泥砂浆液,浆液同砂土混合成水泥土,退出螺旋钻杆时(也可插入钢筋等筋材)在施工区域形成水泥土凝固体。该工艺对土体的加固具有主动的特点,可用于堤坝、基坑围护、边坡、隧道等软弱土层的加固。

      该技术已成功用于广州、杭州等地的建筑基坑工程,最大加固深度达到 10m 以上,取得了一定的工程经验。该工法采用侧向加固时是在开挖过程中实现的,故需要考虑严密的动态施工管理措施,并加强监测与试验,以确保工程施工和环境处于安全可控的范围内。此外,由于城市规划红线的限制,该工法在城市建筑基坑中应用时,尚需考虑筋材的回收,以避免对城市地下空间的不利影响。

      二、坑内降水预固结地基法

      1.降水技术发展简述上海软土层因地下水位高且有砂质粉土或夹薄层粉砂,挖深时容易发生流砂现象。自上个世纪 50 年代来,一直对降水井技术进行试验和实践,取得了很大成效。目前的降水技术包括轻型井点、喷射井点、电渗技术、深井降水等技术 ,已广泛应用于上海的淤泥质粉质粘土或粘土夹薄层粉砂的软土地层,也应用于粉砂、细砂和砂质粉土等地层。排水固结法施工设备简单,费用低,对环境无污染。

      2.降水作用和地质条件在基坑内外进行地基加固以提高土的强度和刚性,对治理基坑周围地层位移问题的作用,无疑是肯定的,但加固地基需要一定代价和施工条件。基于工程经验,在密实的砂(粉)土采用降水的方法加固被动区的土体是经济合理、行之有效的方法。港口陆域或工业建筑的堆场一般通过降水和真空予压的方法来加固场地地基土的强度。实践表明,通过降低地下水位,可以排除土体中的自由水和部分空隙水,空隙水压力逐渐消散,有效应力增加,土体的抗剪强度随着有效应力的增加而提高,达到加固坑内土体的目的,同时也可减少开挖过程的坑内土体的回弹,对环境保护有利。

      一个场地的地质条件,将决定降水或排水的形式 .如果地下水位以下的土层为一般均匀的、较厚的、自由排水的砂性土,则用普通井点系统或单井群井均可有效地降水,另一方面,若为成层土或粘质砂土时,则需采用滤网并适当缩短井点间距一般还要采用井外的砂粒倒滤层。若基坑底下有一薄层粘土,且下为砂层,则须考虑采用喷射井点或深井打人该砂层,用以减除下层的水压力,以免基底隆起或破坏。

      在上海夹薄砂层的淤泥质粘土层中,水平渗透系数为 l0-4 cm/s,垂直渗透系数≤10 -6 cm/s,当在此地层中的降水深度为 17~18m,自地面挖至坑底的时间为 30d 时,超前降水时间≥28d.实践说明降水固结的软弱粘土夹薄砂层强度可提高 30%以上,对砂性土效果则更大。大量工程的总结资料可证明适宜降水的基坑土层,以降水法加固是最经济有效的方法。

为提高降水加固土体的效果,降水深度要经过验算而合理确定,如图 24-1.


基坑加固


      在市区建筑设施密集地区,对密封性良好的围护墙体基坑内的含水砂性土或粉质粘土夹薄砂层等可适宜降水的地层,合理布设井点,在基坑开挖前超前降水,将基坑地面至设计基坑底面以下一定深度的土层疏干并排水固结,既方便了土方开挖,更有利于提高围护墙被动区及基坑中土体的强度和刚度。降水加固方法受到土层条件的限制,对软土地基而言,其天然承载力很低,渗透系数较小,其排水作用的时间很长,如无水平向的夹砂层采用井点降水是很难有明显效果的,故而在基坑工程中的应用应慎重考虑。

      一般在降水加固前须进行地质和环境调查,以判断其实施是否符合工程实际情况,或改用其他有效的加固方法。通过现场抽水试验,主要反映土体性能的变化,包括土体孔隙比、含水量、强度指标等数值,为此需进行降水效果检测。在上海粘性土夹有薄层砂层或粘性土与砂性土互层的地质条件下,以井点降水加固土体,效果明显,使用广泛。

      综上所述,工程造价大数据网的小编认为基坑土体的加固方法需要仔细认真,不管选择任何一种技术时,应考虑降对四周环境可能的不利影响和经济费用,并采取措施予以消除此不利影响。