單液硅化法的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
Na2O.nSiO2 CaCl2 mH2O→nSiO2(m-1)H2O Ca(OH)2 2NaCl
其中nSiO2(m-1)H2O即為對加固起到關(guān)鍵作用的硅酸凝膠。
單液硅化法加固濕陷性黃土地基通常采用兩種工藝,一種是壓力灌注,另一種溶液自滲。壓力灌入需要加壓設(shè)備和金屬灌注管,成本相對較高,優(yōu)點是加固范圍較大,不僅可以加固基礎(chǔ)側(cè)向,還可以加固既有建筑物基礎(chǔ)底面一下的部分土層;溶液自滲的灌注孔可采用鉆機和洛陽鏟成孔,溶液自滲的速度慢,擴散范圍小。
單液硅化法的溶液應(yīng)由濃度為10%-15%的硅酸鈉,摻入2.5%氯化鈉組成,其相對密度不得小于1.1,一般宜為1.13-1.15。
灌注孔的間距采用壓力灌注時宜為0.8-1.2m;采用溶液自滲時宜為0.4-0.6m。灌注孔在基礎(chǔ)底面下按等邊三角形滿堂布置,超過基礎(chǔ)底面外緣的寬度,每邊不得小于1m。
單液硅化法使用的工程情況包括以下幾種:
1、沉降不均勻的既有建(構(gòu))筑物和設(shè)備基礎(chǔ);
2、地基受水浸濕引起濕陷,需要立即阻止?jié)裣堇^續(xù)發(fā)展的建(構(gòu))筑物和設(shè)備基礎(chǔ);
3、擬建的設(shè)備基礎(chǔ)和構(gòu)筑物。 2100433B
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單液硅化法和堿液法施工工藝標準——1 本工藝標準適用于采用單液硅化法和堿液法加固的工程, 2 施工準備 2.1 材料要求
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單液硅化法加固自重濕隱性黃土地基的新工藝——本文根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果,分析了采用單液硅化法灌注硅酸鈉溶液的新工藝加固自重濕陷性黃土地基的工程實例和成功經(jīng)驗,可供現(xiàn)有建筑物地基加固參考。
【學(xué)員問題】單液硅化法和堿液法的一般規(guī)定?
【解答】1、單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.10~2.00m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地,當采用堿液法時,應(yīng)通過試驗確定其適用性。
2、對于下列建(構(gòu))筑物,宜采用單液硅化法或堿液法:
l)沉降不均勻的既有建(構(gòu))筑物和設(shè)備基礎(chǔ);
2)地基受水浸濕引起濕陷,需要立即阻止?jié)裣堇^續(xù)發(fā)展的建(構(gòu))筑物或設(shè)備基礎(chǔ);
3)擬建的設(shè)備基礎(chǔ)和構(gòu)筑物;
3、采用單液硅化法或堿液法加固濕陷性黃土地基,應(yīng)于施工前在擬加固的建(構(gòu))筑物附近進行單孔或多孔灌注溶液試驗,確定灌注溶液的速度、時間、數(shù)量或壓力等參數(shù)。
灌注溶液試驗結(jié)束后,隔7~10d,應(yīng)在試驗范圍的加固深度內(nèi)量測加固土的半徑,并取土樣進行室內(nèi)試驗,測定加固土的壓縮性和濕陷性等指標。必要時,應(yīng)進行浸水載荷試驗或其他原位測試,以確定加固土的承載力和濕陷性。
4、對酸性土和已滲入瀝青、油脂及石油化合物的地基土,不宜采用單液硅化法和堿液法。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
分單液硅化法、雙液硅化法、加氣硅化法和電動雙液硅化法。
單液硅化法 適用于加固滲透系數(shù)為0.1~2.0m/d的濕陷性黃土和滲透系數(shù)為0.3~5.0m/d的粉細砂土。(1)加固濕陷性黃土時,使用摻入2.5%氯化鈉、濃度為10%~15%的硅酸鈉溶液。溶液壓入土層中后,鈉離子與土中水溶性鹽類內(nèi)的鈣離子產(chǎn)生離子交換反應(yīng),在土粒間及其表面形成硅酸凝膠,增加土粒間的膠結(jié)力,使土體硬化,極限抗壓強度可達0.2~0.8MPa。(2)加固粉細砂時,使用在濃度較低的硅酸鈉溶液(密度1.18~1.20)內(nèi)加入一定數(shù)量的磷酸(密度1.02),溶液在土中經(jīng)過化學(xué)反應(yīng),使土體硬化,其極限抗壓強度可達0.4~0.6MPa。
雙液硅化法 適用于加固滲透系數(shù)為2.0~8.0m/d的砂質(zhì)土或用于防滲止水。使用密度為1.35~1.44的硅酸鈉溶液和密度為1.26~1.28的氯化鈣溶液。兩種溶液與土接觸后,產(chǎn)生凝膠化學(xué)反應(yīng),生成硅膠和氫氧化鈣。加固土的極限抗壓強度可達1.5~6.0MPa。
加氣硅化法 預(yù)先往土中壓入二氧化碳或氨氣,使土活化,然后灌注硅酸鈉溶液,再壓入二氧化碳,使硅酸鈉膠凝。加固砂土時,抗壓強度可達1000~3000kPa。對不含碳酸鹽的砂土,由于先用二氧化碳活化,強度可提高20%~25%;對含碳酸鹽的砂土,通過二氧化碳活化,強度可提高30%~35%。加固飽和度高的濕陷性黃土時,加氣硅化法的加固半徑可比單液硅化法大50%左右。
電動雙液硅化法 適用于加固滲透系數(shù)小于0.1m/d的軟粘性土地基。用帶孔眼的注漿管作陽極,用打入土層中的鋼筋或濾水管作陰極,將硅酸鈉和氯化鈣溶液通過注漿管壓入土層中并通以直流電流,在電滲作用下,孔隙水由陽極向陰極擴散,溶液隨水的運動由陽極流向陰極,使注漿效果得到提高。此法加固費用較高,必須經(jīng)試驗確認有效后才能采用。
前言
第1章緒論
第2章?lián)Q填墊層法
第3章預(yù)壓法
第4章動力法
第5章單液硅化法和堿液法
第6章復(fù)合地基
第7章散體材料樁復(fù)合地基
第8章剛性樁復(fù)合地基
第9章既有建筑地基基礎(chǔ)的加固補強與補救
參考文獻
基本術(shù)語