加固土的强度可达最大值 4 3 当100g干土中可溶性和交换性钙镁离子含量不少于10mg·eq时 注浆量和注浆有效范围 孔距宜为1.2m～2.5m 其值较一般确定压缩层下限标准0.2（对一般土）或0.1（对软土）要大得多 浆液养护条件 则原有水分体积为0.2m 可按下式估算 地层中有较大裂隙 应采用多次注浆 r——有效加固半径（m） 将有少量碱液顺大孔隙流失 模数值 成本相对较高 式中 溶液填充孔隙的系数是根据已加固的工程经验得出的 考虑到溶液注入过程中可能将取代原有土粒周围的部分弱结合水 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 对人工填土地基 则加固体连成一体 设 可取1.1 对软弱地基土处理 3 h＝l＋r 2 压力灌注需要用加压设备（如空压机）和金属灌注管等 并胶结土粒 4 灌注孔的平面布置 用于地基加固的水玻璃模数宜为2.5～3.3 硅化注浆的加固半径应根据孔隙比 由于其各向异性 按公式（8.2.2-1）进行估算 前者一般称为外荷湿陷 间隔时间应按浆液的初凝试验结果确定 也可适当注入一定量的氯化钙溶液 浆液的初凝时间宜为5min～20min 应在基础底面下按等边三角形满堂布孔 当地基湿陷性较严重时 计 考虑到黄土的大孔隙性质 土粒表层会逐渐发生膨胀和软化 采用单液硅化法加固湿陷性黄土地基 有效加固半径随溶液灌注量的增大而增大 自重湿陷性黄土宜采用无压单液硅化注浆 故采用单液加固已足够 湿陷性黄土的饱和度一般在15％～77％范围内变化 5 溶液温度高 ） 式中 当采用水泥砂浆浆液时 加固深度不宜超过4m～5m 不应采用单液水泥浆液 当基础宽度为2m或2m以上时 在加固厚度计算时 在黏性土地基中 在砂土地基中 3 6 则有一半加固体位于基底以下 湿陷性黄土的天然含水量较小 对土的胶结作用 表8.2.2 防渗注浆加固用的水玻璃模数不宜小于2.2 并恢复了建筑物的使用功能 溶液往四周渗透中 注浆点上覆土层厚度应大于2m 碱液注浆加固设计应符合下列规定 浆液注入率宜为15％～20％ 水泥浆液是地基治理 式中 水泥为主剂的注浆加固设计应符合下列规定 （8.2.3-1） ——稀释前 为防止采用碱液加固施工期间既有建筑物地基产生附加沉降 试验表明 一般施工要求水泥浆的初凝时间既能满足浆液设计的扩散要求 3）对既有建（构）筑物和设备基础的地基 2）对新建建（构）筑物和设备基础的地基 对浓度高的水玻璃溶液进行稀释 已起到承托基础的作用 2 地基湿陷等级和湿陷性黄土层厚度 ——灌注时 这时可取充填系数为0.8 为提高地基承载力在自重湿陷性黄土地区单独采用注浆加固的较少 结石强度高的注浆材料 硅化加固法适用于各类砂土 a 并掺入2.5％氯化钠溶液 8.2.2 水泥为主剂的浆液主要包括水泥浆 对渗透系数k＝（0.10～2.00）m/d的湿陷性黄土 但灌注孔以上的渗出范围 原有水分被挤出 坍落度宜为25mm～75mm 采用溶液自渗加固了大厚度自重湿陷性黄土场地上既有建筑物和设备基础的地基 4 镁离子饱和土） 水玻璃的模数值愈大 如加固1.0m 溶液除向四周渗透外 黏性土宜采用压力双液硅化注浆 试验结果表明 应与其他加固方法进行技术经济比较后 压力灌注宜为0.8m～1.2m 7 加固深度可为基础宽度的（2.0～3.0）倍 V——拟加固湿陷性黄土的体积（m 1 在加固柱体外缘 因此充填系数取0.6～0.8 6 强度大大提高 V＝aβлr 偏硅酸钠溶液加固土的强度很小 7 为了提高碱液加固黄土的早期强度 硅酸钠溶液的相对密度 随着模数值的增大 抗渗能力强和析水率低的优点 考虑碱液流失影响 n——拟加固土的天然孔隙率 偏于安全 碱液加固法适宜于浅层加固 不只是可加固基础侧向 强度高 溶液的pH值不得小于5.5 a——碱液充填系数 可根据工程具体情况确定 矿井等建筑工程 试验前可根据加固要求达到的有效加固半径按式（8.2.3-3）进行估算 浆液的初凝时间宜为（1～2）h 因为硅化加固主要是由SiO 故溶液充填土的孔隙时不可能全部取代原有水分 当基础较宽 2 2 每侧不宜少于2排 小时 因为非自重湿陷性黄土有一定的湿陷起始压力 当加固深度超过5m时 应沿基础侧向布孔 由于土的含水量增高 在自重湿陷性黄土场地 外荷湿陷与自重湿陷影响深度是不同的 碱液加固地基的深度应根据地基的湿陷类型 的成分愈多 浸水后产生的湿陷量可分为由附加压力引起的湿陷以及由饱和自重压力引起的湿陷 当硅酸钠溶液浓度大于加固湿陷性黄土所要求的浓度时 每侧布置一排灌注孔加固土体很难连成整体 相对密度多为1.45或大于1.45 8.2 8.2 试验研究表明 其强度比未加固的天然土还低 灌入氢氧化钠溶液都可得到较好的加固效果 可采用无压或压力单液硅化注浆 后者称为自重湿陷 并已为大量工程实践和试验研究资料所证明 溶液自渗的速度慢 其外荷湿陷影响深度将超过4m 故本条规定每侧布置灌注孔不宜少于2排 只需用单液硅化法 碱液灌注过程中 3 注入土中时的浓度宜为10％～15％ 但实际上 渗透系数为（0.1～2.0）m/d的地下水位以上的湿陷性黄土 室内外试验表明 对设备要求较高 如灌注孔紧贴基础边缘 从注液管底部到灌注孔底部的距离（m） 氢氧化钠溶液注入土中后 可按下式估算 因此本条规定采用单液硅化加固湿陷性黄土地基 中砂 Q——硅酸钠溶液的用量（m 饱和度为40％ 应采用多次注浆施工 式中 饱和度达100％ 3 3 2 细砂 ） 不可能直接在基础底面下布置灌注孔 外围碱液浓度大大降低 这圆柱体的平均半径即为有效加固半径 对基础侧向地基土进行加固 灌液试验中一般可取加固后无侧限抗压强度高于天然土无侧限抗压强度平均值50％以上的土体为有效加固体 溶液的浓度和温度都逐渐降低 3 可在基础两侧布置斜向基础底面中心以下的灌注孔或在其台阶上布置穿透基础的灌注孔 可取0.60～0.80 加固湿陷性黄土的溶液用量 溶液与土接触初期 碱液加固深度的确定 此工艺是在20世纪80年代初发展起来的 本条建议取工作条件系数为1.1 2 不致被孔隙中的水稀释 对既有建筑物和设备基础的附加沉降很小（10mm～20mm） 在自重湿陷性严重的场地 当采用水泥水玻璃双液快凝浆液时 碱液加固一般采用直孔 故外荷湿陷影响深度小于压缩层深度 n 硅化浆液注浆加固设计应符合下列规定 可以防止侧向挤出 因此 当采用碱液法加固时 就需要确定一个合理的加固深度 对渗透系数大的地基还需尽可能缩短初 硅酸钠溶液的相对密度 举例如下 要保证加固效果良好而造价又低 土中注入碱液为（0.3×0.6×0.5）m 扩散范围大 黏滞度小 当其基底压力不超过200kPa时 其性能取决于水泥浆水灰比 加固既有建（构）筑物和设备基础的地基 并对降低加固土的成本有利 渗透范围较大 故加固体强度也相应由高到低 设 是否需要布置斜向基础底面的灌注孔 基底附加应力不大于湿陷起始压力或虽大于湿陷起始压力但数值不大时 溶液的浓度低 浓度也相对较大 超出基础底面外缘的宽度 对自重湿陷性黄土地基 凝固时间 灌注溶液过程中 1 当基础底面宽度大于3m时 式中 造价也较高 才能保证工程质量 孔隙将被溶液全部充满 浓度也相对较大 8.2.1 此外 浆液黏度 除应在基础下每侧布置2排灌注孔外 而且可加固既有建筑物基础底面以下的部分土层 对自重湿陷性黄土地基的适应性应通过试验确定 对自重湿陷性黄土地基 则因溶液温度和浓度部已降低 不超过建筑物地基的允许变形值 说明SiO 有效加固半径与碱液灌注量之间 对压密注浆 V——每孔碱液灌注量（L） N 水玻璃的模数值是二氧化硅与氧化钠（百分率）之比 一是压力灌注 故实际施工时 加固深度可为基础宽度的（1.5～2.0）倍 砂土 3 对注浆量和方向不好控制 因土中含有硫酸钙或碳酸钙 加固深度可减少到1.5b～2.0b 形成硅酸胶填充在孔隙中 d 桥墩 本条规定 除在基础每侧布置2排灌注孔外 二是溶液自渗（无压） 1 关系到加固效果和工程造价 其浓度通常大于加固湿陷性黄土所要求的浓度 在灌注孔四周 过深除增加施工难度外 d 每边不得小于1.Om 宜通过现场试验确定 8 对既有建筑物显然是不允许的 附加沉降可达300mm以上 试验研究表明 硅化法注浆加固半径 N1 8.2.1 5 应通过试验确定其可行性 采用此法加固既有建筑物地基 故本规范建议 3 其范围约相当于有效加固半径r 3 8.2.2 每孔碱液灌注量可按下式估算 从理论上讲 宜采用水泥砂浆 加固土的强度反而降低 从工厂购进的水玻璃溶液 终凝时间 才能使这种胶结构成为强度高且具有水硬性的钙铝硅酸盐络合物 多数在40％～50％左右 则1.0m 模数值在2.5～3.0范围内的水玻璃溶液 注浆孔的间距可取加固半径的（1.5～1.7）倍 试验表明 这时可消除80％～90％的外荷湿陷量 但80％～90％的外荷湿陷量集中在基底下1.0b～1.5b的深度范围内 耗浆量很大或有地下水活动时 对粗砂 加固深度宜为2m～5m 可选用以水泥为主剂的浆液及水泥和水玻璃的双液型混合浆液 （l＋r）n 6 并且具有充分的水稳性 外荷湿陷将占到总湿陷的87％～100％ （8.2.3-2） 并可控制工程总预算及硅酸钠溶液的总消耗量 不一定能均匀地向四周渗透 加固层厚度可按注浆管带孔部分的长度上下各25％加固半径计算 有关浸水载荷试验资料表明 对于这类地基 每一灌注孔加固后形成的加固土体可近似看做一圆柱体 且不应大于4h 7 不需要用灌注管和加压等设备 位于黄土地基上的中小型工业与民用建筑物 可灌性好 从而大大减轻湿陷的危害 和Mg（OH） q——拟稀释硅酸钠溶液的质量（t） 计 a——溶液填充孔隙的系数 如浸水范围小 （8.2.2-2） 控制了建筑物的不均匀沉降及裂缝继续发展 水分渗透距离远较加固范围大 位于湿陷性黄土地基上的基础 2 故强度较低 无侧限抗压强度一距离关系曲线近似为一抛物线 饱和度不大于60％的地基土 这一合理半径一般为0.40m～0.50m 设其天然孔隙率为50％ 尚未产生化学反应 对劈裂注浆的注浆压力 但这种溶合胶结是非水稳性的 粉砂和黄土可按表8.2.2确定 当无试验条件或工程量较小时 其基础宽度多为1m～2m 这些络合物的生成将使土粒牢固胶结 单液硅化法加固湿陷性黄土地基的灌注工艺有两种 如钙 对有地下水流动的软弱地基 可将孔下部渗出范围略去 模数值超过3.3以上时 在砂土中 而取h＝l＋r 宜为0.2MPa～0.3MPa 碱液加固地基的半径r 意味着水玻璃中含SiO 黄土及一般黏性土 当基底压力不超过200kPa时 当采用碱液加固既有建（构）筑物的地基时 也即外荷湿陷影响深度较大时 进而发生表面的相互溶合和胶结（钠铝硅酸盐类胶结） 注浆孔间距宜取1.0m～2.0m 1 6 应使碱液灌注量适当加大 的条件下 灌液过程中 有效加固体的平均半径即为有效加固半径 碱液注浆加固适用于处理地下水位以上渗透系数为（0.1-2.0）m/d的湿陷性黄土地基 但流动性小 且不溶于水的杂质含量不应超过2％ 灌浆压力和灌浆量等试验确定 在现场通过大量的试验研究 溶液与土接触初期 隧道 待取得经验后再逐步扩大其应用范围 加固土的无侧限抗压强度可达300kPa以上 续表8.2.2 宜为0.2MPa～0.5MPa 7 8 这样可基本消除地基的全部外荷湿陷 溶液无压力自渗宜为0.4m～0.6m 加固深度为2.0b～3.0b 稀释加水量可按下式估算 故土体硬化快 加固湿陷性黄土的溶液用量 溶液自渗的灌注孔可用钻机或洛阳铲成孔 如孔距为1.8r～2.0r 硅化注浆加固的设计要求如下 成本相对较低 无试验资料时 在湿陷影响深度下限处土的附加压力与饱和自重压力的比值为0.25～0.36 Q＇——稀释硅酸钠溶液的加水量（t） 压力灌注可用于加固自重湿陷性场地上拟建的设备基础和构筑物的地基 但通常加氯化钠溶液作为催化剂 而灌注孔以下部分 其值大约在100kPa～150kPa之间 5 在黏性土地基中 由于溶液温度高 ——地基加固前 不致出现附加沉降 3 可沿条形基础两侧或单独基础周边各布置一排 在黏性土中 6 只有在土粒周围存在有Ca（OH） 其颜色多为透明或稍许混浊 而只能在基础侧向（或周边）布置灌注孔 相当于在原基础两侧或四周设置了桩与周围未加固土体组成复合地基 加固体积并不与灌注量成正比 孔隙中一般无自由水 注浆孔的排间距可取加固半径的1.5倍 分层注浆时 当1OOg干土中可溶性和交换性钙镁离子含量大于1Omg·eq时 单液硅化法应采用浓度为10％～15％的硅酸钠 镁离子含量较低 所以水玻璃模数值的大小直接影响加固土的强度 5 d 悬浮颗粒含量不得超过1％ 故一般只需沿条形基础两侧或单独基础周边各布置一排孔即可 对非自重湿陷性黄土地基只存在外荷湿陷 其下所占的比例很小 自重湿陷将不产生或产生的不充分 则注入碱液量为（0.4×0.8×0.5）m 镁离子含量一般都较高（属于钙 起不到加固作用 l——灌注孔长度 由于黄土中钙 Q＝V 可取0.4m～0.5m 碱液加固土层的厚度h 含水量不大于20％ 2）对Ⅱ级自重湿陷性黄土地基 当碱液浓度和温度符合本规范第8.3.3条规定时 采用浓度（10％～15％）低的硅酸钠（俗称水玻璃）溶液注入土中 土的平均孔隙率 当地基湿陷较轻时 n 8.2.3 1 相对密度为1.13～1.15 最外侧注浆孔位超出基础底面宽度不得小于0.5m 应进行稀释 采用溶液自渗较合适 很少采用斜孔 单液硅化加固湿陷性黄土的主要材料为液体水玻璃（即硅酸钠溶液） N1 两种溶液在土中相遇后起化学反应 其外荷湿陷影响深度为2.0b～2.5b 水泥水玻璃浆广泛用于地基 大坝 2 2 灌注孔的布置应符合下列规定 这是因为外渗范围过大时 其他情况可采用灌注氢氧化钠和氯化钙双液灌注加固 与水泥浆相比有稳定性好 故本条规定 4）当基础底面宽度大于3m时 扩散范围小 外荷湿陷影响深度约为基础宽度的（1.0～2.4）倍 （8.2.2-1） 8.2.3 过多对土的强度有不良影响 注浆压力宜为1.0MPa～7.0MPa 碱液注浆加固的设计要求如下 双液硅化注浆用的氧化钙溶液中的杂质含量不得超过0.06％ β——工作条件系数 不溶于水的杂质含量不得超过规定值 还向灌注孔上下各外渗一部分 而且加固深度不足5m 水泥砂浆由水灰比不大于1.0的水泥浆掺砂配成 3 通常将水玻璃及氯化钙先后用下部具有细孔的钢管压入土中 完全不适合加固土的要求 当地基属于自重湿陷不敏感或不很敏感类型时 减小地基的竖向变形 水玻璃的模数值宜为2.5～3.3 其优点是加固范围较大 可取0.6～0.8 4 r——有效加固半径（m） 可采用灌注氢氧化钠一种溶液的单液法 应通过现场注浆试验确定 故需要按式（8.2.2-2）计算加水量 基础加固工程中常用的一种胶结性好 则需考虑采用碱液与氯化钙溶液的双液法加固 可按下式估算 孔距宜为0.7m～0.9m 又不至于被地下水冲走 因此存在一个较经济合理的加固半径 为避免加固深度过大 当碱液充填系数为0.6时 （8.2.3-3） 当溶液灌注超过某一定数量后 水泥砂浆和水泥水玻璃浆 2 外荷湿陷影响深度则为2.0b～2.5b 再行决定 将有0.1m 2 灌浆速度 溶洞 1）灌注孔间距 1）对非自重湿陷性黄土地基 水玻璃浓度和加入量 对填土地基 也可用于加固非自重湿陷性黄土场地上既有建筑物和设备基础的地基 注浆压力不应大于1.0MPa 3 因此基础底面下的土层难以达到加固要求 黄土 压力灌注溶液的速度快