《氢氧化钠溶液（碱液）加固湿陷性黄土地基技术规程》CECS68：94.pdf

C E C S 6 8:9 4中国工程建设标准化协会标准氢氧化钠溶液（碱液）加固湿陷性黄土地基技术规程花妞班纵R船U L戌助N O N s 加I U M甲 巾邓钾琴S O L I了n0 NG R O讥 生N C F O R 团四匡N口玲理黔娜GC O U 人吃 I B 比L O E ssr0 U N D刃no 娜中国工程建设标准化协会标准氢氧化钠溶液（碱液功口固湿陷性黄土地基技 术 规程C E C S 6 8:9 4主编单位：西 安建筑科技 大 学批 准部门：中国工程建设标准化协会批准 1 4）刃：1 9 9 4年1 2月2 0日白 飞 之泊一J-月 日青现批准氢氧化钠溶液（碱液）加固湿陷性黄土地基技术规程C E C S 6 89 4为中国工程建设标准化协会标准，推荐给各有关单位使用。在使用过程中，请将意见及有关资料寄交西安市环城西路陕西省建筑科学研究院中国工程建设标准化协会湿陷性黄土委员会（邮政编码7 1 0 0 82)，以便修订时参考。中国工程建设标准化协会1 9 9 4年1 2月2 0日目次1总则 ，。（l)2勘察和设计 ，一带二”(2)3施工 （勃4工程验收，”(8)附录A Z。c时碱液儿种浓度的换算表 (9)附录B施工记 录表 ”.”(1 0)附录C碱灰混合加固 ”。”1 2)附录D本规程用词说明 ”.(1 3)附加说明二，”门4)附：条文说明 ”二（1 5)1总则10.1为指导设计、施工人员正确使用氢氧化钠溶液（即碱液，下同）加固湿陷性黄土地基，并做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本技术规程。1.0.2本规程适用于处理非 自重湿陷性黄土地 基上 以及 以黄土为填料的填土地基上 已有建筑物的湿陷事故。1.0.3当通过技术经济比较确认可采用碱液加固地下水位以上的湿陷性黄土地基以及 以黄土为填料的填土地基时，其设计、施工和监理可参照本规程有关规定执行。1.0.4本规程未规定事项应按国家现行的有关标准、规范执行。2勘察和设计2.0.1碱液加固地基的设计应在掌握较详细的岩土工程勘察资料的基础上进行。勘察工作应查明黄土地层 的时代、成因、湿陷性黄土层的厚度、湿陷系数随深度的变化、湿陷类型和湿陷等级的平而分布、水文地质和其他工程地质等条件。2.0.2每幢单独建筑的勘探点数量不宜少 于3个，其中2/3以上应为探井，并全部为取土勘探点。探井取样时，其竖向间距不宜大于lm，土样直径不小于1 0 cm，半数以上勘探点的勘探深度应穿透湿陷性黄土层。2.0.3对下列情况不宜采用碱液加固：(l）对于地下水位以下或饱和度大于80的黄土地基；(2）已掺人 沥青、油脂和其他石油化合物的黄土地基。2.0.4自重湿陷性黄土地基能否采用碱液加固，取决于其对湿陷的敏感性。自重湿陷敏感性强 的地基不宜采用碱液加固。对 自重湿陷不敏感的黄土地基 经 过试验认可并拟采用碱液加固时，应采取卸荷或其他措施以减少灌液时可能引起的较大附加下沉。2.0.5当土中可溶性和交换性的钙、镁离子含量较高（大于 1 0 mgeq/1 0鲍 干j七）时，可 只采用碱液一种溶 液加固；否则，需 用碱液和氯化钙两种溶液进行加固。2.0.6通过技术经济比较，也可采用碱液与生石灰桩的混合加固方法，见附录C。2.0.7碱液加固地基的深度应根据场地的湿陷类型、湿陷等级和湿陷性黄土层厚度并结合建筑物类别与湿陷事故的严重程度等综合考虑后确定。一般应消除外荷湿陷范围内黄土层的湿陷性，加固深度一般不宜超过sln。2.如外荷湿陷影响深度较大，且为丙、一J一类建筑时，可 只消除基础底面下相当于1。一j.sl,(b为基 础宽度）深度范围内黄土层的湿陷性。对于自重 湿陷不敏感或不很敏感 的黄土地基，可消除外荷湿陷影响深度内黄土层的湿陷性，该深度可近似按2.0一3,0 b确定。2.0.8如黄土的湿陷性强，湿陷性黄土层的厚度大，而建筑物湿陷事故又较严重时，可考虑采用其他深层加固方法；如拟采用碱液加固方法，应在经过全面技术经济比较后确认采用碱液加固更为有利时方可应 用。20,9碱液加固地基施二 1 二前，一般应在现场进行单孔或群孔灌液试验，以确定加固半径、加固深度、溶液的浓度、灌液量和灌注速度等参数。2.0,1 0碱液加固：_L 层的厚度h可按I;式估算：h一Z+r(2.0.1 0)式中Z一灌注孔的长度，从注液管底部到灌注孔底部的距离（nl);r一有效加固半径（m）。2.0.1 1碱液有效加固半径r与每孔注人的碱液最、碱液浓度、温度和土性（含水量、孔隙比、渗透系数）等有关，一般应通过现场试验确定。试验时如碱液的浓度和温度符合3。，8条和3.0.1 1条的规定，有效加固半径和碱液灌注量之 问的关系可近似按下式确定：竹n一l(:)v一义二二0.6(2.0.1 1)式中I厂每孔的碱液灌注最（l,)，试验前可按）固要求达到的有效加周半径近似按（2（).1 3）式进行估算；,2一被加固土的原始孔隙率。当无试验条件或工程 量较小时，厂可按经验值确定，一般取0.4?0,sm。2.0.1 2碱液灌注孔的平面布置一般可沿条形基础的两侧或单独基础的周边各布置一排。孔距可根据加固要求确定。当加固要求较高并要求加固土体连成一片时，孔距（中至中）可取1,8一20 r,约0.7一0.gm；当事故较轻或土质稍好时，孔距可适当加大至3.0一5.O r。2.0.1 3每孔 的碱液灌注量（以L计）可按下式估算：V=a月二rZ(l+r)n(2,0.1 3)式中a碱液充填系数，可取0.6一0.8;卢工作条件系数，考虑碱液流失等影响，可取l1。按上式求得的V并乘以灌注孔数即为碱液加固所需溶液的总用量。2.0.1 4加固设计应进行以下两方面验算。(1）加固土体与基 础底部接触面处承 压力的验算：F一卜G一，一一一百气；J了1(2.0.1 4)式中F每一加固体所分担的上部结构传至基础顶面的竖向力设计值（kN);G一一基础 自重设计值和基础上的土重标准值（kN);A-加固土体与基础底面 的接触面积（m);f加固土体承载力的设计值，一般应通过现场试验确定；当无试验资料时，可近似取3 0 0一4 0 0 kP a。(2）加固土体底面标高处黄土承载力的验算，可按一般软弱下卧层承载力验算，应符合建筑地基基础设计规范（G B J 7一89)的有关规定。3施工3.0.1施工机具包括成孔机具、溶液捅、输送管、注液管等。3.0.2灌注孔可用洛阳铲、螺旋钻取土成孔或用带有尖端的钢管打人 土中成孔。孔的直径一般为6一1 2 cm，如土的渗透性较大，或土的均匀性较差，成孔直径宜取低值，并打管成孔；如土的渗透性较小或饱和度较大，则孔径宜取高值，并用洛阳铲或螺旋钻成孔。打孔要保证垂直度，在垂直和平行于基础方向的平面容许偏差各不大于scm和1 0 cm，偏斜度不大于1。3.0.3灌注孔达到预定处理深度后，在孔中填人粒径为2 0?4 O mm的石子，直到注液管的下端标高处，而后将内径为2 0 mm的钢注液管插人孔中，管底以上3 0 cm的高度内填人粒径为2?smm的绿豆砂，其上用素土或2:8灰土分层捣实直到地表。抛填石子不要太快，石 子含泥量低于3。3.0.4盛碱液捅可用厚3一4 mm的钢板焊成容积为2 0 0一4 0 0 1,的容器。在容器底部输液口装设笋2 0 mm的阀门。3.0.5溶液输送管可用沪2 5 mm的胶皮管，溶液经输液管和注液管 自流渗人灌注孔四周的土中，形成加固土体。3.0.6加固前应对所用烧碱进行化学定量分析，以确定各种化学成分的含量。加固用烧碱应符合下列规定：3.0.6.1固体烧碱或液体烧碱溶质 中N aO H含量不宜低于85环；3.0.6.2碳酸钠（N纯C O 3）的含量不得超过5%;3.0.6.3固体烧碱中不溶于水的杂质含量不得超过2。为降低成本，也可采用工厂废碱液。废碱液中N aO H含量应大于5鲍，/l，。53,0.7氯化钙溶液中的杂质含量在每一升溶液中不得超过6馆，悬浮颗粒不得超过l。30.8碱液可用固体烧碱或液体烧碱配制。加固每立方米黄土所需N aO H用量约为干土质量 的3左 右，即3 5一4 5 kg。碱液浓度不应低于 80 9/I,，也 不 宜 超过1 2 0 9/I J，常用浓度为9 0一1 0 0 9/I，。双液加固时，氯化钙溶液的浓度一般为5 0一8鲍I，。3.0.9溶液的加碱量应符合下列规定：3.0.9.1采用固体烧碱配制每立方米浓度为M的碱液时，每立方米水中的加碱量按下式计算：I 0 0 0 M尸(3.0.9一l)式中G、一每立方米碱液中固体烧碱的投放一量（kg);M-一配制碱液的浓度g/I,)，计算时应将g化为 kg尸一固体烧碱中N aO H含一量的百分数（%）。3.0.9.2采用液体烧碱配制每立方米浓度为M的碱液时，液体烧碱的投放量按下式计算：_八了V、1O U U一；二洲V(3.0.9一2)加水量 V Z为：V Z一，0。（，一杀(3.0.9一3)式中V。一一所投放液体烧碱的体积（I,);V：一一所加水的体积“J);夕一液体烧碱的 比重；N一液体烧碱的重 量百分浓度（%）。配制溶液时，应先放水，而后 徐徐放人碱块或浓碱液。3.0.1 0在灌注溶液过程中，应对碱液浓度随时用波美比重计检核，使其符百规定要求。2 0 c时碱液 的浓度（以侮升溶液中含溶质的克数表示，g/l,）与百分浓度、波关浓度和溶液比重的换算关系见附录八。3.0.1 1碱液应 在盛溶 液捅1功目热到9。（“以上，夕j 保持温度不低于S O C。当用蒸汽加热时，可直接将蒸汽竹插人溶液中；必要时也可采用蛇形管。3.().1 2碱液的灌注速度以2一5 1,/ll飞il、为宜。如平均灌注速度超过l()I一rl飞in，应查 明孔洞位置并填实，垂行灌液。如灌注速度小于I L/n,in，要查 明是否 系：二的可灌性差或会 仁液管被堵塞，或灌注孔中气体不能顺利排出，并应及时进行疏导或修改设计。、每孔 的碱液灌注员一般 不应低于一设i!,f直。当_L 层 的可灌性差时，在取得设于人 员同意后0 l适当减少碱液灌注 从。3.0.1 3灌液施工中应合理安排灌注顺序和控伟l】灌注溶液 的速度。为减少灌液对一建筑物可能发生的附加厂 沉（在灌注溶液3一4 h后，1利加 沉般即行停1 1少，宜跳孔灌液少补 分段施。，一般才：I l邻两了 L灌注1 1寸价 1的衍 1 1扁不响少J几3(l。、卜 一flJ灌液的j天叮 孔，j二1 1距应不刁、一J二3 m。3.0.1 4当采用双液加固地基时，应先灌注碱液，隔8一1Z h后，再灌注氧化钙溶液，其用 最为碱液的！/2一l/4。3.0.1 5施工中应 防d二污染 水 源，注意 安 全操作，并备工作服、胶皮手套、风镜、围裙、鞋罩等。皮肤如沾L碱液，应立 即用5浓度的硼酸溶液冲洗。3.0.1 6溶液灌注完毕后立即拔出注液管，并冲洗干净。同时清理洗净盛溶液的容器。孔洞用细砂填实，其上部用水泥砂浆或灰土封实。3.0.1 7采用碱液（或双液）加固已有建筑物地基 时，在灌液过程中，应对建筑物进行沉降监测。灌液期问应何日观测一次。如附加一 沉速率超过Z mm/(l或累计一I 沉星超过！。1 1时，应采取卸菏或支护措施，或隔3一5(l后再行施工。4工程 验 收J0.1碱液加固地基的验收应在施工完毕3 0 d后进行，并以施工记录和 沉降观测记录为依据。4.0.2加固土体通过开剖或钻孔取样作无侧限抗压 强度试验和水稳性试验。取样部位应在加固土体中部，试块数不少于3个，其个月龄期的无侧限抗压强度的平均值不得低于设计值的9 0。加固土体的外型 和整体性，一般可对有代表性的加固土体进行开剖，量测其加固体的半径和有效加固厚度。有条件时也可用触探法（如标准贯人试验）检验。地基经碱液加固后，应继续进行1一3年沉降观测，按加固前后沉降观测结果的变化，或用触探法量测加固前后土中阻力的变化，确定加固质量。4.0.3碱液加固地基验收时，应提交下列资料：(l）岩土工程勘察报告；(2）材料试验报告（如烧碱和氯化钙成分含量分析试验报告）;(3）建筑物地基处理前后的沉降观测报告