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《特殊地基處理化學(xué)固結(jié)法.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、淺談頂管中硅化加固法施工工藝在北京市五環(huán)路二期工程宛平城立交工程，我方承建了宛平城立我雨水泵站進(jìn)水管線工程。其位置緊鄰五環(huán)路型槽的縱向開(kāi)挖上口線與東側(cè)社會(huì)交通道路相距僅4m，雨水管線即在二者中間。此外，結(jié)合施工圖紙和拆遷現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，管線局部開(kāi)挖超出占地紅線；局部雨水管線管底高程低于U型槽底，如管線采用明槽開(kāi)挖，U型槽底板穩(wěn)定性也將受到影響。而本工程拆遷嚴(yán)重滯后，工期又不能順延，工期緊迫。在這樣的條件下，經(jīng)過(guò)綜合分析，決定采用內(nèi)徑1350mm（T12）頂管施工，埋深10m左右。施工起始階段，因頂管高程處砂卵石級(jí)配不良，有塌方出現(xiàn)，施工中采取了以硅酸鈉（水玻璃）為主劑的混合溶液進(jìn)行地
2、基化學(xué)加固方法，即硅化加固法，起到了良好效果。該方法提高了土層的強(qiáng)度且價(jià)格合理，設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)易于掌握，使用機(jī)動(dòng)靈活?，F(xiàn)簡(jiǎn)單介紹硅化加固在此工程中的應(yīng)用?；瘜W(xué)加固法是利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑通過(guò)壓力灌注或攪拌混合等措施將土粒膠結(jié)起來(lái)的地基處理方法。目前化學(xué)加固的漿液主要有：水泥漿液、以丙稀氨為主的漿液、以紙漿為主的漿液、以水玻璃為主的漿液。施工方法分為：高壓旋噴法、旋轉(zhuǎn)攪拌法、規(guī)劃加固法、干粉噴射攪拌法。這些多見(jiàn)于建筑施工當(dāng)中的地基處理，國(guó)內(nèi)外都有使用。本工程采用以水玻璃為主的漿液硅化加固法。1、頂管中的地質(zhì)條件根據(jù)北京市政勘察設(shè)計(jì)院提供的勘探資料，雨水頂管所在區(qū)域的地質(zhì)條件如
3、下：（1）表層為人工填土，雜填土層厚0.8~6.0m。（2）其下為第四紀(jì)沖洪積成因的卵石層（局部夾漂石、細(xì)砂、亞黏土），卵石粒徑一般為8~12m，最大為20cm，層厚6.5~13.3m，土壤粘聚力C=0，土壤內(nèi)摩擦角ф=550。（3）其下為亞黏土層，層厚0.6~0.8m，土壤粘聚力C=30，土壤內(nèi)摩擦角ф=180。（4）其下為漂石層：漂石粒徑一般為20cm左右，最大為30cm，層厚6.0~9.9m，土壤粘聚力C=0，土壤內(nèi)摩擦角ф=550。雨水管線頂管高程基本位于第四紀(jì)的卵石層。2、塌方原因分析管道頂進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)頂管前方的砂粒料層含水量較大，并發(fā)生了塌溜現(xiàn)象，遂停止頂進(jìn)。根據(jù)土
4、力學(xué)原理及有關(guān)數(shù)據(jù)試驗(yàn)資料，土體的原始粘聚力與土體料質(zhì)密實(shí)時(shí)土粒間的距離有關(guān)。在一定范圍內(nèi)，土粒間距離減小，粘聚力增大；土粒間距離增大，粘聚力減小。鑒于上述的地質(zhì)條件下，管道頂進(jìn)高程正處于砂卵石層，料層松散，土顆粒之間距離較大，沒(méi)有粘結(jié)即C=0，強(qiáng)度低。坍塌原因分析，管道頂進(jìn)高程距況地面h=10m，砂卵石密度r采用23.25kN/m3，將頂管上部砂卵石土層視為均勻同性的半無(wú)限彈性體。因土層間的性質(zhì)差異并不十分懸殊，彈性理論計(jì)算土中應(yīng)力在實(shí)用上是允許的。土體因自身重力產(chǎn)生的豎向應(yīng)力δcz=232.5kPa，此類松散砂卵石土層承載力[δ0]=220kPa，δcz＞[δ0]，可見(jiàn)砂卵
5、石層的承載應(yīng)力不能承受土體自重應(yīng)力。另一方面，正常狀態(tài)下砂卵石土層的含水量為1%~2%。而現(xiàn)場(chǎng)酒精燃燒試驗(yàn)，測(cè)得頂管高程處地層砂料的含水量為3.7%左右。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料，含水量為1%~2%，ф降低8%~28%，C降低68%~97%，再加上砂卵石級(jí)配不良，含砂量較少，致使實(shí)際施工中出現(xiàn)管頂上部坍塌現(xiàn)象。雨水管線7#坑向北至6#井頂進(jìn)，管頂上部塌方，進(jìn)度十分緩慢，使施工無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。3、硅化加固法的選用為保證正常進(jìn)度，決定采用化學(xué)加固的方法。以水玻璃為主的漿液配方較多，適用于滲透系數(shù)范圍較廣的土質(zhì)，使用起來(lái)靈活方便。使用砂卵石硅化法加固土體顆?？墒蛊溟g膠結(jié)而形成固化粘聚力，提高土層的
6、承載力。經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，決定采用水玻璃固化施工來(lái)加固管外壁土層，加固后的土體強(qiáng)度可達(dá)到1.0~1.5MPa，滿足頂進(jìn)要求。4、頂進(jìn)加固范圍的確定土的休止角是指在某一狀態(tài)下的土體可以穩(wěn)定的坡度。據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料得知，潮濕卵石的休止角度與底寬度比為1:2.75，角度為250，內(nèi)徑1350mm頂管外側(cè)下半拱砂卵石的高度為817mm，頂管右側(cè)底寬度為無(wú)限長(zhǎng)，頂管左側(cè)底寬度為14~17m（左側(cè)有U型槽底開(kāi)口線），此兩側(cè)土體的休止角小于250，下半拱土體穩(wěn)定，因此固化頂管外側(cè)上半拱的土體就可以滿足要求。5、施工前的準(zhǔn)備5.1固化土層度確定水玻璃模數(shù)一般為2.4~3.8（地基加固時(shí)），其模數(shù)大小
7、對(duì)土層加固的效果影響當(dāng)當(dāng)較大，模數(shù)越大越好。其濃度在36~42波美度時(shí)，水玻璃為液體；濃度在50波美度時(shí)，呈粘滯性；60波美度時(shí)呈延展性。根據(jù)現(xiàn)況，土層加固所需承載力要大于220kPa。使用前先用水稀釋，但稀釋程度視土層孔隙率的大小決定，濃度高時(shí)瞬時(shí)凝固，濃度低時(shí)影響加固效果，要恰到好處。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定膠凝時(shí)間13~15min。頂管處砂卵石層采用水玻璃溶液和硫酸溶液合液，其中硫酸為純度98%的硫酸。經(jīng)過(guò)試配試驗(yàn)確定固化溶液體積比例為：98%硫酸水溶液：98%硫酸:水=1:6水玻璃水溶液：
