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