2016年岩土工程师《专业知识》知识点解析(19)[1]

　　7.2.1 基本概念

　　1 单液硅化法

　　单液硅化法是硅化加固法的一种，是指将硅酸钠溶液(Na20.nSi02(俗称水玻璃)灌入土中来加固土的方法。经加固后的土可提高水的稳定性，消除黄土的湿陷性，提高土的强度。

　　2 碱液法

　　碱液法是把具有一定浓度的NaOH溶液经加热到90~100°C，通过有孔铁管在其自重作用下灌入土中，利用NaOH溶液来加固黏性土的方法。

　　7.2.2 适用范围

　　单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1~2.0 m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对Ⅱ级湿陷性地基，由于碱液法在自重湿陷性黄土地区使用较少，而且加固深度不足5 m，为防止采用碱液法加固既有建筑物地基产生附加沉降，当采用碱液法加固时，应通过试验确定其可行性。

　　对于下列建(构)筑物，宜采用单液硅化法或碱液法：

　　(1)沉降不均匀的既有建(构)筑物和设备基础;

　　(2)地基受水浸湿引起湿陷，需要立即阻止湿陷继续发展的建(构)筑物或设备基础;

　　(3)拟建的设备基础和构筑物。

　　对酸性土和已渗入沥青、油脂及石油化合物的地基上，不宜采用单液硅化法和碱液法。

　　7.2.3 加固机理

　　1 单液硅化法

　　单液硅化法将硅酸钠溶液(Na20.nSi02(俗称水玻璃)灌入土中，当溶液和含有大量水溶性盐类的土相互作用时，产生硅胶将土颗粒胶结，提高水的稳定性，消除黄土的湿陷性，提高土的强度。

　　2 碱液法

　　碱液法利用NaOH溶液来加固黏性土，使土颗粒表面相互融合黏结。对于钙质饱和的黏性土(如湿陷性黄土)能获得较好的效果，对软土需同时使用氯化钙溶液。这是因为氢氧化钠溶液注入土中后，土粒表层会逐渐发生膨胀和软化，进而发生表面的相互融合和胶结(钠铝硅酸盐类胶结)，但这种融合胶结是非水稳性的，只有在土粒周围存在有Ca(OH)2和Mg(OH)2的条件下，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。这些络合物的生成将使土粒牢固胶结，强度大大提高，并且具有充分的水稳性。

　　由于黄土中钙、镁离子含量一般都较高(属于钙、镁离子饱和土)，故采用单液加固已足够。如钙、镁离子含量较低，则需考虑采用碱液与氯化钙溶液的双液法加固。为了提高碱液加固黄土的早期强度，也可适当注入一定量的氯化钙溶液。

　　【7】对于黄土中钙、镁离子含量较低，常采用双液法加固;双液是指碱液与( )溶液。

　　A、氯化钠; B、氯化钙; C、氯化镁; D、氯化钾; 答案：B

　　7.2.4 设计

　　7.2.4.1 一般规定

　　采用单液硅化法或碱液法加固湿陷性黄土地基，应于施工前在拟加固的建(构)筑物附 近进行单孔或多孔灌注溶液试验，确定灌注溶液的速度、时间、数量或压力等参数。

　　灌注溶液试验结束后，隔7~10d，应在试验范围的加固深度内量测加固土的半径，并取土样进行室内试验，测定加固土的压缩性和湿陷性等指标。必要时，应进行浸水载荷试验或其他原位测试，以确定加固土的承载力和湿陷性。

　　【8】对采用碱液法处理后的试验区范围内的黄土地基进行浸水载荷试验，是为了确定加固后地基土的( )。

　　A、承载力; B、变形模量; C、湿陷性; D、压缩模量; 答案：A、C

　　7.2.4.2 单液硅化法加固地基设计

　　进行单液硅化法加固地基设计时，主要设计内容包括溶液灌注方式、溶液用量及配比计 算和灌注孔的布置等。

　　1 溶液灌注方式

　　单液硅化法按其灌注溶液的工艺，可分为压力灌注和溶液自渗两种，并根据加固土的性 质和加固目的确定。

　　1)压力灌注

　　是指向土中打入灌注管(有孔铁管)，采用一定的压力将溶液灌入土中。可用于加固自重湿陷性黄土场地上拟建的设备基础和构筑物的地基，也可用于加固非自重湿陷性黄土场地 上的既有建(构)筑物和设备基础的地基。

　　非自重湿陷性黄土上的既有建(构)筑物和设备基础的地基之所以可采用压力灌注，是 因为非自重湿陷性黄土有一定的湿陷起始压力，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，不致出现附加沉降，并已为大量工程实践和试验研究资料所证 明。压力灌注需要用加压设备(如空压机)和金属灌注管等，成本相对较高，其优点是加固范围较大，不只是可加固基础侧向，而且可加固既有建筑物基岩土工程师考试