【導讀】第五節(jié)土的脫水加固。這種承受荷載的能力稱地基承載力標準值fk。附加應力引起土沉降，由于附加應力隨深度增加而。就是土體內(nèi)孔隙體積壓縮的過程。的空隙度和附加應力的大小。使構(gòu)筑物不致產(chǎn)生破壞的最大。均勻沉降量，稱為容許均勻沉降量或極限均勻沉降量。往是不一致的，稱這種沉降為不均勻沉降。因此，地基設汁應同時滿足下列兩個條件。Pcz—軟弱下臥層頂面處的自重壓力標準值；fz—一軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載。水量、孔隙比等影響而不同。設計規(guī)范》中所列各種上承載力值，大多都屬這一類。的地基承裁力標準值。在一股情況下，按照《建筑地基基礎設計規(guī)范》的。承載力值，再進行必要的現(xiàn)場試驗，予以確定?！兑?guī)范》規(guī)定，當基礎寬度大于3m或深度大于。標準貫入試驗又稱觸探試驗，分動力觸探和靜力觸。載荷試驗是在土面上逐級加荷，觀察每級荷載土的。降過程曲線，95％的沉降量大約在1min內(nèi)完成。飽和土層的沉降與土體

　　

【正文】 凝時間。乙液過硫酸銨，為氧化劑，起引發(fā)作用。在某些還原劑作用下，能生成游離基，使丙烯酰胺聚合。用量為~％。兩種漿液加水至等體積使用。溶液濃度常用 10％， 20?C溫度時粘度為 ，可加固額粒粒徑大于 。凝膠時間為幾秒至幾十分鐘。調(diào)整還原劑 B— 二甲氨基丙臘、氯化亞鐵或硫酸亞鐵和氧化劑過硫酸銨的用量，可改變膠凝時間。丙凝凝膠不溶于水， 不易受蝕，抗?jié)B性很好，滲透系數(shù)達 104~105mm/s，但強度較低，漿液濃度為 10％時， 結(jié)合體的強度為：細砂， ~。中砂， ~；粗砂，0． 2~。丙凝可在水中凝結(jié)。 ? 丙強由丙烯酰胺、尿素、甲醛等組成加固顆粒粒徑大于 ，結(jié)石體滲透系數(shù)達 104~105mm/s。 ? 丙凝、丙強為中性漿液。 ? ? 有尿醛樹脂漿液和尿素 — 甲醛槳液。尿醛樹脂漿液是尿醛樹脂和硫酸、磷酸或銨鹽等固化劑組成，可加固顆粒粒徑大于 。尿素 — 甲醛漿液由尿素、甲醛和固化劑組成，加固結(jié)石體強度達 2MPa。 ? 尿醛樹脂為強酸性，不宜用于強堿性土層。 ? ? 由亞硫酸鹽紙漿廢液、尿素、甲醛和硝酸銨組成，槳液結(jié)石體強度達 2~l2MPa，滲 透系數(shù)為 102~104mm/s. ? 凝膠時間為十幾秒至幾十分鐘，可控制調(diào)整，漿液可注性好，而且不會收縮干裂。 ? ? 以氨基甲酸乙脂為主要成分的氰凝，可加固顆粒粒徑大干 ，可注性很好，凝膠結(jié)石體強度高，但價格貴。 ? 三、注入方法 ? (一 )注漿設計參數(shù)和設備 ? 巖石或巖性土層加固，可在鉆孔內(nèi)壓入漿液。在砂礫石層、砂層內(nèi)，應埋沒注漿管。 ? 注漿管如圖 328所示，注漿管內(nèi)徑 D為 38或 50mm，管壁開設直徑 d為 15或 20mm的注漿孔，呈梅花形布置，管外壁焊鋼絲骨架和包扎濾網(wǎng)。 ? ? (1)注漿管加固半徑 ? 以注漿管為中心的土的有效加固半徑大小取決于土種類、土孔隙率、漿液粘度、注漿壓力。注漿的量、注漿管直徑、膠凝時間等。實際的有效加固半徑根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。表 35所列為有效加固半徑的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 ? (2)注漿管布置 ? 注漿管布置的基本形式如圖 329所示。根據(jù)注漿管有效加固半徑和上層加固面積，確定注漿管在加固土層中的布置形式，如圖 330所示。 ? (3)注入率 ? 單位體積土的漿液注入量稱注入率。粘土的注人率 ? 根據(jù)土的壓縮性確定，如圖 33l所示。漿液注入前，土體積為 1+e0，土中應力為 p0,漿液注入后，由于漿液體積增加，土體積為 l+e+?e，土中應力為 p0+?p,注入率 gr為： ? (346) ? 式中 f— 補充系數(shù)，取 ~。 ? 根據(jù)土的壓縮定律： ? (347) ? 式中 CC— 土的壓縮系數(shù)。 ? 則 ? (348) ? 砂土注入率 gr可由下式?jīng)Q定： )m/(11 330 土漿液mfeeefeeg r ????????)lg( l g 00 ppCeee C ?????fp ppeCg Cr ?????00lg1 ? (349) ? 式中 gv— 加固土的孔隙體積 (m3)。 ? f— 補充系數(shù)，取 ~1。 ? (4)注漿流量 ? 注漿流量與土滲透系數(shù)、漿液粘度、注入壓力有關。表 36所列為各種土的常用注漿流量。 ? (5).注入壓力 ? 注入壓力與加固半徑、土內(nèi)孔隙大小和孔隙壁粗糙度、漿液種類和濃度、地下水壓力等有關。常用的注入壓力為 1MPa。深層加固，可達到 。 ? 注入壓力高，則漿液充填飽滿，凝膠強度高，抗?jié)B ? 性好。但是，注入壓力過高，會使土的空隙擴展，漿液 )m/m( 33 土漿液fgg Vr ?? ? 流失，地表冒漿，地表隆起。 ? ? 注漿用泵有泥漿泵、灰漿泵等。 ? 漿液攪拌機如圖 332所示，有效容積一股為~。 ? (二 )注入方式 ? 分單泵注入，雙泵注入，交替注入，雙管同時注入和分層注入等，根據(jù)土質(zhì)和溶液性質(zhì)而定。 ? 單泵注入示意如圖 333(a)所示，二種漿液在漿桶混合后，由泵壓入土中。這種方法適用于膠凝時間長，甚至是兩種漿夜在土外不產(chǎn)生膠凝作用的注漿施工。 ? 混合漿液的膠凝時間短時，用雙泵注入如圖 333(b) ? 所示。兩種漿液由泵注入混合器混合后進入土內(nèi)。 ? 交替注入方式如圖 333(c)所示。兩種漿液用單管交替注入土內(nèi)。這種方法適用于瞬時膠凝的漿液。 ? 雙管同時注入如圖 333(d)。也適用于瞬時膠凝的漿液。 ? 分層注入是在加固深度大或各層土質(zhì)不同時，采取分數(shù)層注入。每層的注入方式根據(jù)土質(zhì)和漿液情況可分別采用單泵注入，雙泵注入，交替注入或同時注入。表37所列為常用的分層厚度。 ? 分層注入有兩種順序：自上而下分層注入和自下而上分層注入。當各土層滲透系數(shù)大致相同時，自上而下注入的質(zhì)量較好。當注入時發(fā)生地面冒漿現(xiàn)象，應改用自下而上注入。當各層土的滲透系數(shù)相差較大時，應先 ? 注滲透系數(shù)大的土層。 ? 四、旋轉(zhuǎn)噴射樁注漿加固 ? 采用壓力注漿，往往由于土結(jié)構(gòu)的非勻一性和土中滲透途徑的非勻布，導致注入漿液在土中也會是非勻布的。漿液首先在大滲徑內(nèi)注滿， ’ 導致漿液在土中分布不均。漿液粘度愈大，這種情況愈顯著。 ? 如果在漿液注入的同時攪拌土層，使?jié){液和土在壓力下強制混合，顆粒表面被漿液充分裹覆，漿液填塞加固土的全部孔隙，這樣加固土的強度、密實度、抗?jié)B性等都會較土靜態(tài)條件下注漿加固要高。 ? 這種高壓強制注漿稱噴射注入加固，其中比較有效的是旋轉(zhuǎn)噴射樁加固。這種方法可用于溝槽支撐，止水帷幕，盾構(gòu)掘進固土的連續(xù)壁 (圖 334)等。 ? 旋噴樁施工過程如圖 335所示。首先用高壓水或 ? 高壓泥漿在地層內(nèi)噴射成孔，鉆孔深 度達到設計深度后，關閉噴嘴的豎向噴時的高壓水噴射口，開啟橫向噴射的加固漿液噴射口。高壓漿液沖動土層，使?jié){液與土顆?；旌?。隨著下層土被加固，提升鉆桿，加固上層土。 ? 這種加固方法適用于貫入值為 10m以下的砂土，貫入位為 5m以下的粘土，以及回填土等。 第七節(jié) 土的熱加固 ? 粘土經(jīng)過燒結(jié)，土中水蒸發(fā)，塑性降低，強度提高。粘土熱加固是根據(jù)粘土這種性質(zhì)采用的。 ? 溫度 l00?C以上，粘土的吸著水脫水。在 400~600。C，粘土的礦物成分開始再結(jié)晶，失去親水性，土的塑性范圍改變，粘土性質(zhì)發(fā)生不可逆變化。加熱到600~1000? C，粘土的抗壓強度顯著增加。 ? 粘土熱加固后，承載力提高，沉降量減少，邊坡穩(wěn)定，土的干燥能力提高。 ? 粘土熱加固是在土層內(nèi)鉆挖燃燒孔，在燃燒孔內(nèi)燃燒燃料加熱。燃燒方式分兩種：開放式和密閉式 。 ? 開放式燃燒如圖 336所示，由雙孔組成，兩個鉆孔的下端連結(jié)。燃料重油從地面以重力或壓力流入其中一個孔內(nèi)，同時通入壓縮空氣助燃，煙氣由另一孔排走。燃燒孔的直徑為 ~，兩孔間距為 ~。 ? 經(jīng)過燃燒，燃燒孔壁和以燃燒孔為中心的四周粘土的強度提高。 ? 開放式燃燒的缺點是熱量利用不充分，在垂直方向各處加固程度不勻，兩個燃燒孔之問的下部通道難以開挖。 ? 封閉式燃燒如圖 337所示。燃燒孔的直徑為~，燃料油經(jīng)油泵壓入，助燃劑壓縮空氣經(jīng)空壓機壓入。燃燒孔用爐口封密。爐口上部為噴油器，重油與壓縮空氣混合噴入引燃室。為了調(diào)節(jié)燃燒溫度，噴油器有重油調(diào)節(jié)閥和空氣調(diào)節(jié)閥。燃料在爐口引燃室引燃后，進入燃繞孔。壓縮空氣除進入引燃室外，另有一支在引燃室下面通入燃燒孔。 ? 燃燒熱量由燃燒孔向四周擴散，土的透氣性愈好，熱擴散效果就愈好。封閉式的燃燒孔是在有壓條件下燃燒的，燃燒孔的剩余壓力約為 25~50MPa。因此，既導致燃燒孔全深的加熱均勻，又導致加熱范圍擴大。燃燒孔的有效加固直徑為 1~2m。 ? 熱加固的設備系統(tǒng)如圖 338所示。 ? 燃燒孔可用螺旋鉆具開鑿，鉆設水平和斜向孔道時，要注意由于鉆桿的撓度會使鉆具損壞和鉆孔走向不準。同時，土含水過多會使土與葉片粘貼，卸土困難。 ? 圖 339所示為粘土邊坡的熱加固鉆孔布置和加固范圍。由于熱加固消耗能源較多，因此大都用于局部地段加固。 ? 加固 1m3土需要的熱量 Q為： ? Q=Qs+Qw=WsCs(TfTt)+Ww[Cw(TvTt)+Lv] (kcal)(350) ? 式中 Qs— 土顆粒加固耗熱量； ? Qw— 土中水蒸發(fā)耗熱量； ? Ws— 1m3土中顆粒量 (kg)； ? Cs— 土顆粒熱密度 (19kcal/kg?C)。 ? Tf— 平均燃燒溫度，取 600?C； ? Tt— 燃燒前溫度 (C)； ? Ww— 1m3土中水重 (kg)； ? Cw— 水的熱容量 (100kcaI／ kgC)； ? Tv— 水蒸發(fā)溫度 (100?C)； ? Lv— 氣化潛熱 (54000kcal/kg)。 ? 需要的燃料量 G為： ? (351) ? 式中 Q— 加固 1m3土需要的熱量 (kcal)； ? Q0— 燃料熱容量 (kcal/kg)。 ? 燃料的燃燒量為 q0＝ 5N/h/m深，則需要加固時間 t為： ? (352) ? 式中 L— 燃燒孔深度。 ? 一般情況下，耗油量、加熱溫度，送風量等那是通過現(xiàn)場試驗確定的。 ? 熱加固土的物理性質(zhì)與原土比較發(fā)生顯著變化。含水率為零，干燥密實度提高 20~40％。 0G ?)(24 dLq Gt ??? ? 熱加固方法不宜用在地下水位以下的土加固，高含水率土也不宜采用，否則燃燒孔壁將發(fā)生崩塌。