水泥-水玻璃双液注浆在填土区锚索施工中的应用论文_冯树昌

广东省建筑科学研究院集团股份有限公司

摘要:通过工程实例,介绍水泥-水玻璃双液注浆在深基坑支护工程中的应用情况以及双液浆的配合比。

关键词:填土;锚索;水泥;水玻璃

1引言

随着城镇化的快速发展,城市建设规模日趋庞大,城区建筑用地异常紧张,向地下要空间是城市发展的趋势所在。但是开发利用地下空间时基坑工程面临很多难题,复杂的地质条件对基坑安全影响较大。例如基坑周边存在深厚填土,对支护方案的选择及施工都会造成很多困难。桩锚支护是常见的基坑支护形式,但是锚索(锚杆)的因在施工注浆过程中因填土空隙大造成水泥浆流失无法形成锚固体,进而无法起到锚固的作用,而采用水泥-水玻璃双液注浆工艺可较好地解决填土中漏浆。

2工程概况

某基坑位于衡阳市华新开发区天台路以南,采霞路以东,曙光路以北。基坑面积约17000m2,基坑周长约为556m,基坑普挖深度为10.2-13.7m。

2.1工程地质条件

工程场地区域上属衡阳红色盆地中部,为低缓剥蚀丘陵地貌,原地形主要为山地、冲沟,冲沟内分布有池塘及菜地,相对高差较大。后作为垃圾填埋场。根据钻探揭露,场区内上覆土层为第四系杂填土、粉质粘土;下伏基岩为白垩系戴家坪组(K2d)强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩,现自上而下分述如下:

①杂填土:松散,主要由生活垃圾、建筑垃圾、黏性土组成,系垃圾填埋场,未完成自重固结,层厚1.20~15.30m。

②素填土:松散-稍密,主要由黏性土及粉砂质泥岩风化碎块组成,夹生活垃圾和建筑垃圾,系垃圾填埋场,未完成自重固结,层厚1.00~22.50m。

③粉质黏土:可塑-硬塑,切面有光泽,无摇振反应,干强度及韧性中等,夹泥岩碎块,由粉砂质泥岩风化残积而成,局部表层夹冲积层。该层仅局部分布,层厚0.70~7.40m。

④强风化粉砂质泥岩:该层仅局部分布,层厚0.60~4.30m。

⑤中风化粉砂质泥岩:该层全场连续分布,揭露层厚2.96~25.22m。

2.2支护方案

本工程主要采用放坡+支护桩+锚索的支护方案,典型剖面见下图:

3 CS双液注浆的应用

3.1 单液注浆的局限

本工程锚索原设计采用水灰比0.5的纯水泥浆进行注浆。施工过程中,实际注浆量超过设计水泥浆10倍甚至更多,锚索孔口仍无返浆现象。注浆量远超设计用量,施工作业人员采用间歇性注浆工艺和换注水泥砂浆均无法达到将锚孔注饱满的要求。

施工人员分析造成此现象的原因是锚索大部分区域穿越填土层,填土空隙率较大且水泥浆凝固时间较长,浆液随着空隙流走。为了解决此问题,施工人员采用水泥-水玻璃双液注浆,通过加入水玻璃调节水泥凝结时间解决了此问题。

3.2 CS双液注浆原理

CS双液即是在水泥浆中加入水玻璃。水泥浆中加入水玻璃有两个作用,一是作为速凝剂使用,掺量较少,约占水泥重的3%~5%;另一是作为主材料使用,掺量较多,即是将要讨论的水泥-水玻璃浆液,俗称 CS 浆液(C代表水泥,S代表水玻璃)。CS浆液克服了水泥浆液凝胶时间长,难以控制,注入地层后易被地下水稀释,无法保持其原有凝胶化性能的缺陷。

水泥的凝结和硬化,主要是水泥水化析出凝胶性的胶体物质所引起的,在硅酸三钙水化过程中产生氢氧化钙。当水玻璃加入,水玻璃与新生成的氢氧化钙反应,生成具有一定强度的凝胶体——水化硅酸钙。

论文作者:冯树昌

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/2

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水泥-水玻璃双液注浆在填土区锚索施工中的应用论文_冯树昌
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