微型CF桩复合地基及其应用__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论
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摘要:CF桩复合地基是指原土层经注入由水泥和粉煤灰调成的浆液处理后所形成的由柱状结石体、板状结石脉和其间挤密土组成的复合持力层。适用于多层建筑复合地基。传统的CF桩复合地基的施工流程为钻机成孔插管注浆。改用振动沉管注浆施工流程可以取得更好的效果。不同土层中CF桩复合地基的加固机理不同。CF桩复合地基具有均匀性、施工无扰民、机动灵活、节约造价等优点。
关键词:CF桩;结石脉;复合持力层;振动沉管注浆
1、CF桩复合地基概念
“注浆法”又叫“灌浆法”(Grouting),由法国工程师创造与1802年。于20世纪80年代在我国推广。本方法是通过向软弱土层中注入预调好的可固化浆液,提高地基土承载力,以满足建筑物对地基的要求。
“压密注浆法”属注浆法的一种,其加固原理为:在软弱土层中高压注入适当稠度的浆液时,在注浆管底部形成逐渐扩张的“浆球”。根据液压,气压原理,在压力作用下“浆球”挤走周围土体中的水分和空气,并有部分浆液形成劈裂,充填到土层中,进而增加土体的密实度并提高土体的刚度。
CF桩复合地基是指原土层经注入由水泥(Cement)和粉煤灰(Flyash)调成的浆液处理后所形成的柱状结石体(桩)、板状结石脉和其间挤密土组成的复合持力层。适用于小城镇多层建筑。
2、 CF桩复合地基施工工艺流程
2.1钻机成孔插管注浆:
钻机成孔插管工艺流程:放样→钻机成孔→插注浆花管→封孔→压浆。(图1)
在此工艺中,钻机成孔后下放注浆管的缺点在于注浆管外壁与钻孔壁之间存在缝隙,密封不严,必须封孔,且只能封堵浅部。在压浆时极易“冒浆”。
2.2振动沉管注浆:
2.2.1工艺简介
采用加压振动沉管法施工的压密注浆工艺,是在压力和振动的共同作用下,将注浆钢管插入土层后,利用注浆泵将预调好的浆液均匀地注入土层中。在挤密土体的同时,浆液凝固形成桩、脉,最终形成满足设计承载力要求的复合持力层。
加压振动沉管工艺流程:放样→加压振动沉管→注浆。(图2)
图1
图2
沉管施工方法:注浆管选用优质钢管(Ф25.4mm),下管口装活络锥形塞,直接竖立于注浆点位,将振动器置于注浆管上端,人工施加一定压力,在压力和振动的共同作用下,将注浆管插入土层中。
2.2.2沉管设备
只需振动设备,利用小型平板振动器即可,也可用以空压机为动力的空压枪。
2.2.3加压振动沉管工艺的优点
(1)插入的注浆管具挤土效应,其外壁与周围土体接触紧密,封闭效果好,减少了封孔工序。
(2)插管速度快。在一般土层(R≤100Kpa)中的人工加压插管速度。(如表1)
表1人工加压插管速度
插管深度(m) 疏松土层 2-5 12-15
插管速度(cm/s) 20-40 6 2
(3)简化了施工程序:较钻机成孔插管工艺减少了钻机就位和封孔工序。
(4)压密效果好:插管法为自然全孔封闭,可抵抗较大的注浆上反压力。在深2米处注浆,注浆压力为1.2Mpa时不至于冒浆。
(5)成本降低:无需钻机投入成本,减少了工时投入。
3、CF桩复合地基作用原理
3.1挤密作用
在软弱土层中高压注入较稠的浆液时,于注浆管的出浆口出形成“浆球”,随着“浆球”不断扩张,形成一作用于周围土体的应力场。在此应力场的作用下,土体中的空气和水分被挤走,部分浆液渗透、填充到土层中,从而增加原土密实度,提高土体承载力和刚度,减小沉降量。
注浆孔按一定网度均匀布置,各注浆孔内按一定间距布置注浆点,各注浆点控制相同的注浆压力,使整个软弱地基范围内形