9.2，单液硅化法和碱液加固法9 2.1.单液硅化法和碱液加固法均可用于湿陷性黄土的加固、但在地下水位以下 该方法无法在土体中形成有效的加固强度 不宜采用、黏粒含量高，渗透性小的黄土地基,硅化液或其他碱液的渗透扩散范围难达预期效果.应慎用、自重湿陷性黄土场地、碱液加固法在加固施工过程中可能产生较大的附加沉降.施工前应进行试验、根据试验结果和数据决定加固方案是否可行、试验结果表明单液硅化法和碱液加固法对渗入沥青.油脂及石油化合物的地基土土体无法形成有效的加固强度 不宜采用、9,2。2.单液硅化法或碱液法加固地基受拟加固土性质影响较大，由于土的变异性.加固效果也常常有明显差异,不同场地施工的单液硅化法和碱液加固法注浆参数变化很大，因此渗透范围 深度 加固体强度等加固效果以及灌注速度,压力等施工参数均需要通过试验确定 根据注浆理论 假定注浆浆液的黏度是一定的，土层为均质各向同性体 浆源形状规整沿径向向外扩散。扩散体为标准的圆柱体。浆液为牛顿体。浆液的渗透符合层流状态下的达西定律、浆液的渗透速度与浆液的黏度成反比且注浆为孔式注浆时 注浆时间。注浆压力,浆液扩散半径和土的参数之间的关系符合下列公式 式中 t。所需的注浆时间。s.α。灌注系数 β，浆液与水的黏度比,r1,浆液的设计扩散半径,cm,r0、注浆管，孔。半径、cm.γw,水的重度，取10kN。m3,p,注浆压力.kPa.k。水在砂土中的渗透系数,cm、s.n，土的孔隙率.无量纲量,μ.μj.分别为水和浆液在同温下的黏度.m,Pa，s，Vvj,Vv,实际注入的浆体体积 土的孔隙体积.9.2、3,9、2 4、现场试验与测试的目的其一是为了验证单液硅化法和碱液加固法的加固效果，其二是为了确定加固注浆参数 施工过程也是一个动态过程，应结合施工情况变化调整设计参数、9、2，5,加固地基的施工记录和检验结果 是验收和评定地基加固质量好坏的重要依据、通过精心施工，才能确保地基的加固质量.硅化加固土的承载力较高,检验时，采用静力触探或开挖取样有一定难度，以检查施工记录为主，抽样检验为辅 单液硅化法9.2,6，单液硅化加固湿陷性黄土地基的灌注工艺，分为压力灌注和溶液自渗两种,组分相同的黄土其渗透性和湿陷性具有较好的关联性。黄土的湿陷性越大其渗透性往往越强 压力灌注溶液的速度快，渗透范围大，试验研究资料表明 在灌注溶液过程中.溶液与土接触初期、尚未产生化学反应.被浸湿的土体强度不但未提高。反而有所降低.在自重湿陷严重的场地、采用此法加固既有建筑物地基时。其附加沉降可达300mm以上，这对既有建筑物显然是不允许的，故本条规定、压力单液硅化宜用于加固非自重湿陷性黄土场地上的地基,用于加固自重湿陷性黄土场地上的既有建筑物地基时宜慎重、非自重湿陷性黄土的湿陷起始压力值较大，当基底压力不大于湿陷起始压力时,不致出现附加沉降.并已为工程实践和试验研究资料所证明.压力灌注需要加压设备。如空压机,和金属灌注管等、加固费用较高,其优点是水平向的加固范围较大、基础底面以下的部分土层也能得到加固.溶液自渗的速度慢,扩散范围小.溶液与土接触初期。被浸湿的土体小,既有建筑物和设备基础的附加沉降很小，一般约10mm，对建筑物不良影响较小、溶液自渗的灌注孔可用钻机或洛阳铲完成,不需要用灌注管和加压等设备 加固费用比压力灌注的费用低,饱和度不大于60，的湿陷性黄土、采用溶液自渗 技术上可行，经济上较合理，9.2、7 湿陷性黄土的天然含水量较小、孔隙中不出现自由水,采用低浓度 10、15 的硅酸钠、NaO2.nSi02。溶液注入土中 不致被孔隙中的水稀释，此外,低浓度的硅酸钠溶液 黏滞度小.与水相近。溶液自渗较畅通。硅酸钠,也称水玻璃.的模数值是二氧化硅与氧化钠 百分率 之比.模数值越大。表明SiO2的成分越多 因为硅化加固主要是由SiO2对土的胶结作用.水玻璃模数值的大小对加固土的强度有明显关系。试验研究资料表明、模数值为SiO2,Na2O，1的纯偏硅酸钠溶液、加固土的强度很小。完全不适合加固土的要求。模数值在2。50、3。30范围内的水玻璃溶液 加固土的强度可达最大值。当模数值超过3.30时.随着模数值的增大，加固土的强度反而降低、说明Si02过多.对加固土的强度有不良影响，因此,本条规定采用单液硅化加固湿陷性黄土地基.水玻璃的模数值宜为2。50,3 30，9,2.8 加固湿陷性黄土的溶液用量与土的孔隙率、渗透性.土颗粒表面等因素有关.计算溶液量可作为采购材料。水玻璃.和控制工程总预算的主要因素 注入土中的溶液量与计算溶液量相近，可作为评价加固土质量的指标之一、9 2 9。设计灌注孔间距应按现场灌注溶液试验确定的扩散距离确定 加固既有建筑和设备基础的地基,只能在基础侧向.或周边。布置灌注孔。以加固基础侧向土层、防止地基产生侧向挤出.但对宽度大的基础,仅加固基础侧向土层.有时难以满足工程要求.此时,可结合工程具体情况在基础侧向布置斜向基础底面中心以下的灌注孔。或在其台阶布置穿透基础的灌注孔，使基础底面下的土层得到加固,9。2。10。采用压力灌注。溶液有可能冒出地面 为防止在灌注溶液过程中.溶液出现上冒，灌注管打入土中后。在连接胶皮管时，不得摇动灌注管，以免灌注管外壁与土脱离产生缝隙、灌注溶液前。应将灌注管周围的表层土夯实或采取其他措施进行处理,灌注压力由小逐渐增大。剩余溶液不多时，可适当提高其压力。但最大压力不宜超过200kPa、9.2、11。溶液自渗.不需要分层打灌注管和分层灌注溶液,设计布置的灌注孔 可用钻机或洛阳铲一次钻,或打、至设计深度。成孔后 将配好的溶液注满灌注孔 溶液面宜高出基础底面标高0 50m，借助孔内水头高度使溶液自行渗入土中、灌注孔数量不多时。钻,或打,孔和灌溶液，可全部一次施工、否则,可采取分批施工.9,2，12 灌注溶液前、应对拟加固地基的建筑物进行沉降和裂缝观测、获得初始观测数据。在灌注溶液过程中.自始至终应进行沉降观测,并可同加固结束后的观测情况进行比较.单液硅化法在施工过程中可能会引起地基产生附加变形，沉降观测是指导施工、防止意外安全问题发生的基本保障，有利于及时发现问题并及时采取措施进行处理、碱液加固法9.2.13。碱液加固法分为单液和双液两种.当土中可溶性和交换性的钙。镁离子含量大于本条规定值时。以氢氧化钠,NaOH，一种溶液注入土中可获得较好的加固效果.如土中的钙.镁离子含量较低，采用氢氧化钠和氯化钙。无水氯化钙CaCl2和二水氯化钙CaCl2 2H2O、两种溶液轮流注入土中，也可获得较好的加固效果,9,2 14.在非自重湿陷性黄土场地,碱液加固地基的深度可为基础宽度的2倍。3倍，或根据基底压力和湿陷性黄土层深度等因素确定，已有工程采用碱液加固地基的深度大都为2m。5m 施工中可根据条件变化和试验测试效果进行适当调整。9、2.18、将碱液加热至.80.100。再注入土中.可提高碱液加固地基的早期强度、并对减小拟加固建筑物的附加沉降有利。