1、单液硅化法:是指采用硅酸钠溶液注入地基土层中,使土颗粒之间及其表面形成硅酸凝胶薄膜,增强了土颗粒间的联结,赋予土耐水性、稳固性和不湿陷性,并提高土体的抗压和抗剪强度的地基处理方法。单液硅化法按其灌注溶液的工艺,可分为压力灌注和溶液自渗两种。3.14 单液硅化法和碱液法碱液法:是指将加热后的碱液(即NaOH溶液)以无压自流方式注入土中,使土颗粒表面溶合胶结形成难溶于水的,具有高强度的钙、铝硅酸盐络合物,从而达到消除黄土湿陷性,提高地基承载力的地基处理方法。碱液法分为单液法(NaOH溶液)和双液法(NaOH溶液和CaCl2溶液)两种。3.14 单液硅化法和碱液法单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位
2、一下渗透系数为0.102.00m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,当采用碱液法时,应通过试验确定其适用性。对酸性土和已渗入沥青、油脂及石油化合物的地基土,不宜采用单液硅化法和碱液法。3.13.13.13.1 适用土层适用土层3.14 单液硅化法和碱液法单液硅化法应由浓度为10%15%的硅酸钠(Na2OnSiO2)溶液,参入2.5% NaCl组成。其相对密度宜为1.131.15,并不应小于1.0。硅酸钠溶液的模数值n宜为2.53.3,其杂质含量不应大于2%。3.13.23.13.2 设计设计单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法3.13.23.13.2 设计设计单液硅化法单
3、液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法3.13.23.13.2 设计设计单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法(1)灌注孔的间距:压力灌注宜为0.801.20m,溶液自渗宜为0.400.60m。(2)加固拟建的设备基础和建(构)筑物的地基,应在基础底面下按等边三角形满堂布置,超出基础底面外缘的宽度,每边不得小于1m。3.13.23.13.2 设计设计单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法(3)加固既有建(构)筑物和设备基础的地基,应沿基础侧向布置,每侧不宜少于2排。当基础底面宽度大于3m时,除应在基础每侧布置2排灌注孔外,必要时可在基础两侧布置斜向基础底面中心以下的灌注孔或在
4、其台阶上布置穿透基础的灌注孔,以加固基础底面下的土层。3.13.23.13.2 设计设计单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法碱液法加固地基的深度应根据场地的湿陷类型、地基湿陷等级和湿陷性黄土层厚度,并结合建筑物类别与湿陷事故的严重程度等综合因素确定。加固深度宜为25m;对非自重湿陷性黄土地基,加固深度可为基础宽度的1.52.0倍;对级自重湿陷性黄土地基,加固深度可为基础宽度的2.03.0倍。3.13.23.13.2 设计设计碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法3.13.23.13.2 设计设计碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法3.13.23.13.2 设计设计碱液法碱液法
5、3.14 单液硅化法和碱液法当采用碱液加固既有建(构)筑物的地基时,灌注孔可沿条形基础两侧或单独基础周边各布置一排。当地基湿陷较严重时,孔距可取0.70.9m,当地基湿陷较轻时,孔距可适当加大至1.22.5m。3.13.23.13.2 设计设计碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法单液硅化法施工的主要机具设备为注浆管(带孔眼花管和接长管)、胶皮管、溶液分配器、贮液箱、水泵或空气压缩机、打管三角架或振动钻等。3.13.33.13.3 施工施工单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法(1)压力灌注溶液的施工步骤,应符合下列要求:向土中打入灌注管和灌注溶液,应自基础底面标高起向下分层进行,
6、达到设计深度后,将管拔出,清洗干净可继续使用。加固既有建筑物地基时,在基础侧向应先施工外排,后施工内排。灌注溶液的压力值由小逐渐增大,但最大压力不宜超过200kPa。3.13.33.13.3 施工施工单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法(2)溶液自渗的施工步骤,应符合下列要求:在基础侧向,将设计布置的灌注孔分批或去不打(或钻)至设计深度。将配好的硅酸钠溶液注满各灌注孔,溶液面宜高出基础底面标高0.50m,使溶液自行渗入土中。在溶液自渗过程中,每隔23h,向孔内添加一次溶液,防止孔内溶液渗干。3.13.33.13.3 施工施工单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法(1)施工
7、中应经常检查各灌注孔的加固深度、注入土中的溶液量、溶液浓度和有无沉淀现象。采用压力灌注时,应经常检查在灌注溶液过程中,溶液有无灌注孔冒出地面,如发现溶液冒出地面,应立即停止灌注,采取有效措施处理后再继续灌注。3.13.33.13.3 施工施工单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法(2)计算溶液量全部注入土中后,所有灌注孔宜用2:8灰土分层回填夯实。(3)采用单液硅化法加固既有建(构)筑物或设备基础的地基时,在灌注硅酸钠溶液过程中,应进行沉降观测,当发现建(构)筑物和设备基础的沉降突然增大或出现异常情况时,应立即停止灌注溶液,待查明原因并采取有效措施处理后,再继续灌注。3.13.33.
8、13.3 施工施工单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法碱液法加固地基的灌注孔可用洛阳铲、螺旋钻成孔或用带有尖端的钢管打入土中成孔,孔径为60100mm,孔中填入粒径为2040mm的石子,直到注液管下端标高处,再将内径20mm的注液管插入孔中,管底以上300mm高度内填入粒径为25mm的小石子,其上用2:8灰土填入并夯实。3.13.33.13.3 施工施工碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法3.13.33.13.3 施工施工碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法图图3-64 3-64 碱液法加固装置示意图碱液法加固装置示意图1-加热蒸汽管;加热蒸汽管;2-灌浆桶;灌浆桶;3-高
9、温碱液;高温碱液;4-阀门;阀门;5-25mm胶皮管;胶皮管;6-20mm灌注管;灌注管;7-灌注孔;灌注孔;8-加固土体;加固土体;9-封孔夯填土封孔夯填土 (1)碱液可用固体烧碱或液体烧碱配制,加固1m3黄土需要NaOH量约为干土质量的3%,即3545kg。(2)碱液浓度不应低于90g/L,常用浓度为90100g/L。双液加固时,CaCl2溶液的浓度为5080g/L。3.13.33.13.3 施工施工碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法(3)配制溶液时,应先放水,而后徐徐放入碱块或浓碱液。溶液加碱量可按下列方法计算:3.13.33.13.3 施工施工碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱
10、液法3.13.33.13.3 施工施工碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法(1)应在盛溶液桶中将碱液加热到90以上才能进行灌注,灌注过程中桶内溶液温度应保持不低于80。(2)碱液加固施工,应合理安排灌注顺序和控制关注速率。灌注时宜间隔12孔,并分段施工,相邻两孔灌注的间隔时间不宜少于3d,同时灌注的两孔间距不应小于3m。灌注碱液的速度宜为25L/min。3.13.33.13.3 施工施工碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法(2)当采用双夜加固时,应先灌注NaOH溶液,间隔812h后再灌注CaCl2溶液,后者用量为前者的1/21/4。(3)施工中应防止污染水源,并应安全操作。3.13.3
11、3.13.3 施工施工碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法(1)硅酸钠溶液灌注完毕,应在710d后对加固的地基进行检验。(2)单液硅化法处理后的地基竣工验收时,承载力及其均匀性应采用动力触探或其他原位测试检验。必要时,还应在加固土的全部深度内,每隔1m取土样进行室内试验,测定其压缩性和湿陷性。(3)地基加固结束后,还应对已加固地基的建(构)筑物或设备基础进行沉降观测,直至沉降稳定,观测时间不应少于半年。3.13.43.13.4 质量检验质量检验单液硅化法单液硅化法3.14 单液硅化法和碱液法(1)碱液加固施工应做好施工记录,检查碱液浓度及每孔注入量是否符合设计要求。施工中每间隔13d,应对
12、既有建筑物的附加沉降进行观测。3.13.43.13.4 质量检验质量检验碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法(2)碱液加固地基的竣工验收,应在加固施工完毕28d后进行。可通过开挖或钻孔取样,对加固土体进行无侧限抗压强度试验和水稳性试验。取样部位应在加固土体中部,试块数不少于3个,28d龄期的无侧限抗压强度平均值不得低于设计值的90%。将试块浸泡在自来水中,无崩解。当需要查明加固团体的外形和整体性时,可对有代表性加固土体进行开挖,量测其有效加固半径和加固深度。3.13.43.13.4 质量检验质量检验碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法(3)地基经碱液加固后应继续进行沉降观测,观测时间不得少于半年,按加固前后沉降观测结果或用触探法检测加固前后土中阻力的变化,确定加固质量。3.13.43.13.4 质量检验质量检验碱液法碱液法3.14 单液硅化法和碱液法结结 束束3.14 单液硅化法和碱液法