液化地基的处理

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液化地基的处理

【摘要】地基液化是引起构筑物破坏的主要形式,地基液化给城市市政建设带来不同程度的危害,严重影响了人们的正常生活。文章通过对某建筑工程的地基液化的处理方法作出了阐述,讲述了注浆法技术在某建筑工程的地基液化实施方法,以供相关人士参考。

【关键词】建筑工程;地基液化;处理分析;设计;既有建筑;注浆法;地基液化处理

中图分类号:TU198 文献标识码: A 1. 液化地基的机理

地基液化是指一定深度内(一般指20m)饱和状态的砂土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体的性状,完全失去强度和刚度的现象。此现象分析与处理一直是土动力学的主要研究课题之一。液化一词最早见于1920年Hazen.A的《动力冲填坝》用来说明卡拉弗拉斯冲填坝的毁坏。上世纪50年代,各国学者对砂土液化进行了广泛研究,主要包括:砂土液化的机理,砂土液化的判别,砂土液化的地基处理等。

地震、波浪、车辆、机器振动、打桩以及爆破等都可能引起饱和砂土或粉土的液化,其中又以地震引起的大面积甚

至深层的土体液化的危害性最大,它具有面广、危害重等特点,常会造成场地的整体性失稳。当某一深度处砂层产生液化,则液化区的超静定水压力将迫使水流涌向地表,使上层土体受到自下而上的动水力。若水头梯度达到了临界值,则上层土体的颗粒间的有效应力也将等于零,构成“间接液化”。临界水头梯度仅与土粒相对密度及天然孔隙比有关,故任何土体在一定的水头梯度作用下均可能液化。然而,实际液化现象多发生在饱和粉、细砂及塑性指数小于7的粉土中,原因在于此类土既缺乏粘聚力又排水不畅,所以较易液化。饱和砂土与粉土是否会产生液化,取决于土本身的原始静应力状态及振动特性。通过大量地震调查与研究证明:土粒粗、级配好、密度大、排水条件好、静载大、振动时间短、振动强度低等因素,有利于抗液化的性能。 2.地基液化处理分析

根据地质勘察资料。该既有建筑主要问题是基础持力层抗地震液化不满足要求。解决地基液化问题的基本途径是增加土的密实度、改善土的抗液化性能和改善排水条件,即增加土的密度,或者改善土的抗液化特性,使土体在地震荷载作用下不发生液化;改善排水条件,可以使土体在地震荷载作用下,孔隙水压力迅速扩散,减少液化的可能性。因此。地基处理可采用挖除置换、强夯、振冲、围封、注浆等方法;处理方案不能对已建建筑下部结构产生扰动.且需要处理的

土层埋深较深,不宜采用置换、强夯、振冲等处理措施;针对液化土层采用注浆法处理措施是可以考虑的方案。注浆形成的板墙嵌入非液化土层1.0m;从初步分析来看,采用分割围封的方法,解决了地震液化后不再向四周扩散的问题,从而使地震液化只发生在局部。但围封范围的土体在地震荷载作用下,土体内的孔隙水压力难以消散。地基的液化可能仍然存在,因此。对采用分割围封的方法处理独立基础地基液化方案进行补充或调整。局部采用压密注浆的方法对独立基础下可液化土层进行地基处理。以改善其抗液化性能,并提高地基承载力。

2.1压密注浆的可行性

根据液化判定标准可知,改善基础土的抗地震液化的性能可以从降低地震液化标准贯入击数临界值和提高地基土的标准贯入击数两方面人手。根据既有建筑实际情况,可以通过增加粘粒含量降低 。根据式(1)可知,采用压密注浆,注入水泥等浆液材料。通过提高基础液化土层粘粒含量的方法可以改善基础土的抗地震液化性能。另一方面.采用压密注浆,注浆过程中调整浆液材料中水泥的比例。能够达到既提高土体粘粒含量,又不降低土体强度,甚至大幅度提高土体强度的目的,从而提高基础土的实际标准贯入击数。大大增强土体的抗液化性能。 2.2注桨方案设计

(1)浆材及配方设计浆材采用纯水泥浆。水灰比为l:1。

(2)浆液扩散半径(r)的确定。由于土层均一性差。其孔隙率、渗透系数变化大,因而仅用理论公式计算浆液扩散半径显然不甚合理,现据大量的经验数据,暂定值为1m。待在现场进行注浆试验后再进一步确定值。

(3)注浆孔孔距。注浆孔采取双层布置,内密外疏的分布方式.内层孔距lm,外层孔距2m,排距2m。 (4)注浆孔孔深。根据工程勘测资料。暂定孔深10ITI-15m。以孔底到残积土层为准。

(5)注浆压力。由于注浆压力与地质条件及土的物理力学性质.即土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及注浆次序等因素有关,而这些因素又难以准确地确定。因而注浆的压力通过现场注浆试验来确定。根据现有经验;暂定注浆压力为0.2MPa?D0.4MPa,在注浆过程中根据具体情况再作适当的调整。

(6)注浆流量。注浆流量宜控制在7L/min~10L/min。 (7)注浆结束标准。在规定的注浆压力下,孔段吸浆量小于O.6L/min,延续30min即可结束灌浆,或孔段单位吸浆量大于理论估算值时也可结束压浆。

(8)灌桨施工。正式施工前,设备器具和材料应按时到场。着重做好注浆试验工作。调整注浆压力、浆液扩散半


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