高压劈裂灌浆技术在建筑基坑边坡加固中的应用

高压劈裂灌浆技术在建筑基坑边坡加固中的应用

中国葛洲坝集团第三工程有限公司710077

摘要:本文首先简单介绍了高压劈裂灌浆技术相关内容。然后立足于此,详细分析了应当如何应用高压劈裂灌浆技术来加固建筑基坑边坡。

关键词:高压劈裂灌浆;建筑基坑;边坡加固;应用

社会的发展和我国可利用土地少的现状,决定了我国建筑行业的发展方向。在这种情况下,如何为越来越高的建筑提供牢固可靠的根基就成了十分重要的问题。而建筑基坑边坡对于建筑根基的安全性和可靠性又有着十分大的影响,因此,就需要创新使用各种技术来加固建筑基坑边坡。

一、高压劈裂灌浆技术相关内容简介

所谓高压劈裂灌浆技术是指借助高压注泵和注浆管,向地基土中强行注入浆液的技术。其中地基土在被强行注入浆液后,会发生劈裂的现象,其原有的裂缝和孔隙也会张开。另外,借助填充、渗透、挤密等方式浆液就能够将位于孔隙中的多数水和空气排除掉,在经过一定的时间后,也会逐渐凝固。在这个过程中,就会将原本有很多松散土粒和裂缝的地基土结成一个牢固的整体,相应地,其强度和不透水性都得到了很大程度的提升。这种技术能够有效改善土层的性质,适用范围比较广,渗透性好或渗透性差,砂层或粘性土层皆能适用。但是如果建筑的地基土中有比较多的大粒径石块、根茎、有机质,或者有流速过大的地下水等情况时,应当先进行试验,以确定其是否适用。

二、高压劈裂灌浆技术在建筑基坑边坡加固中的应用

(一)工程简介

该建筑为七层的砖混结构住宅楼,总共有三千一百平方米。并设计有半层的地下车库,其主要采用的是肋梁式筏板基础,总长、宽分别为四十一点二米和十一点五米。其主要以室内±0.00标高为准,设计的基础垫层标高、原地面自然标高、基坑挖深分别为负三点九五米、约为负一点五米、二点四五米。而建筑所在场地原本为茶厂的厂房,其基础较深,约在自然地坪下近两米的位置,并有两条分别埋深在两米到二点二米、二点八米到三米范围之内的原下水道主干管经过,横贯西东。另外,该建筑东面部分的基坑位置不远处就有一个长四点二米、宽三点二米、深四米的钢筋混凝土集水池和大型窨井。同时根据对其的地质勘察可知,该建筑所在场地的土质情况比较复杂,其表面多为厚度在一点五米到两米范围内的、成分复杂的杂填土,有碎石、石块等多种成分。根据所述工程的基本情况,同时综合考虑到噪音、工期、造价等方面的因素,最终所选用的建筑基坑边坡技术就为高压劈裂灌浆技术。

(二)高压劈裂灌浆技术的具体施工工艺、设备

一般来说,将高压劈裂灌浆技术应用在建筑基坑边坡加固中的时候,所使用的注浆设备都是SYB50/50-II型液压注浆泵和JJS-10型浆液搅拌机,具体的操作模式则为自上到下再到建筑边地基土进行整体加固的模式。

在使用的时候,最好依据地基土的具体情况选择合适的注浆压力。例如,如果地基土的上层为杂填土、下层为粉砂土,其所使用的注浆压力就应该在0.2~4MPa这一范围之内,其中杂填土的注浆压力要低于粉砂土的注浆压力。

另外,所使用的浆液也应该具有较好的凝结能力、扩散能力、可泵性、均匀性和稳定性等,因此就要根据地基土的具体情况,适当地加入水玻璃、三乙醇胺、膨润土等材料。

其中也需要特别注意注浆孔距和注浆孔深度的问题,其主要的确定依据是有效扩散半径,为了促使挡水帷幕的形成,还要在建筑的紧邻之处布置数排孔。

在进行注浆工作的时候,也要特别注意顺序的问题,最好按照外围、内部的次序来。而为了防止出现串浆这种情况,在注浆的时候,也需要采用跳孔间隔的方法。同时为了防止浆液上冒,在灌浆的时候,也应该自上而下逐层封顶,每次注浆的浆孔以0.75厘米为宜。其中需要特别注意的是,在注浆逐渐靠近建筑的时候,为了有效提高地基土的稳固性,应当稍微向建筑基础下倾斜注浆口。

(三)施工技术的质量管理控制

在建筑基坑边坡加固中应用高压劈裂灌浆技术时的质量管理控制主要有降水、基坑排水和坡面防护、监控措施等三个方面。以下一一详细说明。

其一,在加固建筑基坑边坡的时候,常常会遇到地下水位过高的问题,其就很容易影响到高压劈裂灌浆技术的使用效果,使得建筑基坑的底部出现隆起的现象、使地基土加速固结。针对于此,在使用高压劈裂灌浆技术加固建筑基坑边坡的时候,就需要配合使用轻型井点的方法来降低地下水的水位,从而确保建筑基础具有较好的施工质量。

其二,为了有效确保建筑基坑边坡的强度和稳定性以及高压劈裂灌浆技术的应用效果,就需要避免出现地面水进入建筑基坑内部的情况。针对于此,就可以在坑的顶部建造一定高度(依据建筑基坑的具体情况而定)的砖制挡水墙或者水泥砂浆倒坡。坑底也应当沿循四周掘修出一条排水沟,一般来说,其应当有0.25米深,且应该使用砖砌筑,在排水沟中还应该在适当的位置设定一些集水井。其次,如前述所举案例,当建筑基坑的某个坡面附近有大型水井或水池时,应当在其的一定高度处应当沿坡脚到坡面,使用砂袋双轨勾搭叠置一定高度,其余方向的上部坡面、乃至坡顶,则应该先修整一番,再用合适水泥砂浆抹其面并压光。为了更好地保护建筑基坑的坡面,还应当备有一些能够在需要时打入坡脚的木桩。

其三,监控措施应当贯穿建筑基坑施工的整个环节,不但要有安排专门的人员负责目测巡视建筑基坑及其周边的具体情况,还应该设置有几个比较典型的观测点。其中对后者的监测是通过仪器实现的,其次数一般为早晚各一次。一旦发现建筑基坑及其周边出现了裂缝、空隙等情况,就要及时保留相关的数据信息,最好是相片等比较具体直观的形式,并且做好编号工作,以便重点观测相应地区。另外,还需要安排专人观察井点抽水的情况,重点关注井管周围砂滤层厚度和施工的质量。

结束语:

建筑基坑边坡的稳固性对整个建筑的可靠性和安全性具有十分重要的影响,但是其受到地质、天气等各方面多种因素的影响。因此在使用高压劈裂灌浆技术来提高建筑基坑边坡土壤的强度、稳定性等性能的时候,就还需要考虑到如何降低地下水位、基坑排水、坡面保护等问题。这样才能最终实现加固建筑基坑边坡的目的,从而确保整个建筑的稳固性和安全性。

参考文献:

[1]尹华.浅谈劈裂灌浆中的压力控制[J].城市建设理论研究,2014(9).

[2]梁亚坡.高层建筑深基坑边坡加固研究[J].工程技术:全文版,2016(4):4-4.

[3]王琪.高压脉动劈裂灌浆技术研究与应用[J].环球人文地理,2017(18).

[4]范圣明,张海波.高压劈裂注浆技术在隧道软弱围岩加固中的运用研究[J].高速铁路技术,2017,8(1):57-62.

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