行业之声——英国BBA协会发布地质聚合物修复地基方案白皮书
(November 30, 2021)

近日,英国BBA协会发布“地质聚合物修复黏土地基方案白皮书”,以行业权威阐述地质聚合物如何修复黏土体积变化所造成的地基各种问题。

注浆加固地基

 Geobear最初于20世纪80年代在芬兰成立,从那时起由该公司研发的地质聚合物注入解决方案已经进入市场,并在全球超过200,000个项目中成功使用。地质聚合物具有多种化学性质的物质在注入地面时充分聚合反应,形成一种膨胀的地质聚合物,使聚合物微颗粒密实填充现有和新产生的微裂缝,提高粘土强度。地质聚合物注射设计根据预期目标而变化,包括且不限于填充空隙、提升凹陷楼板,以及建筑或增加承载力和减少沉降。

 本文重点介绍了使用膨胀性地质聚合物来缓解沉降,或者因为粘土收缩带来的危害。

 “土壤的收缩-膨胀是由于富含粘土的土壤含水量的变化而发生的体积变化。膨胀产生的压力可导致地面隆起,或建筑结构的抬升,而收缩可能导致沉降或沉降,这个过程可能不均匀的变化。”

 裂缝对粘土收缩的意义是什么?

 天然裂缝和节理在粘土和土壤中观察到的季节含水量变化中起着关键作用并预示可能发生的相应体积变化。这是因为它们为水的运动提供了通道,没有裂缝或接缝的完整粘土具有非常低的渗透性,这意味着水在粘土中流动非常缓慢。出于这个原因,“泥化粘土”被用来建造运河河堤等。

 裂缝和节理的存在极大地增加了粘土的整体渗透性,裂缝使粘土在夏季迅速失水,从而导致收缩,反之亦然,随着粘土水化,在冬季迅速补充,并膨胀回原来的体积。如果基础建筑物是建立在土壤区域,受这些季节性变化的影响,基础结构损坏很可能会发生。

地质聚合物的解决方案

 处理的主要目的是用低渗透的膨胀性地质聚合物来填充收缩粘土中的裂缝。 通过这样处理后,裂隙粘土的整体渗透率通常会降低50倍左右. 通过在粘土裂缝中填充低渗透性材料可实现整体低渗透性。 如下图所示 。

土壤渗透率和地基修复效率的关系图

土壤渗透率和地基修复效率的关系图

 通过使用坚固、耐用和低渗透性的材料填充裂缝,水分含量变化率将大幅减少,因此任何正在沉降的运动都将停止。由于水分的作用机理是由于降雨量增加,所以任何后续的季节性移动也将受到极大的抑制降低到可接受的限度。总而言之,由于地质聚合物的防水性,经过处理的地基将不会受到季节性降雨而造成水土流失,很好地保护了下方土壤。

地质聚合物注入方法

 地质聚合物注入专门针对遭受沉降的结构基础下方,下面注射通过小直径(12-14 mm)钢管进行,钢管放置在钻孔中。这个处理深度是取决于干燥深度区和树根的存在。这基本上是与传统的基础托换作用点相同的深度,但破坏程度要小得多。

地质聚合物注入位置图

地质聚合物注入位置图

 在注入过程中,使用精确度为+/-0.5mm的激光水平仪监测土壤。需要在结构上产生一个小的正反应,以确认所有裂缝已被填充地质聚合物完全填充。

 对处理过的房地产进行的长期监测证实,任何剩余的季节性变动都在合理范围内可接受的结构限制。

结论

BBA 地质聚合物修复黏土白皮书

BBA 行业之声系列

综上所述,膨胀性地质聚合物注入为地表沉降提供了一种有效且无中断的解决方案

 建筑因粘土收缩而受损,树木的存在往往会加剧这种情况。处理方式在通常情况下,不需要移除树木,这被视为一种环境效益。聚合物注射可以在建筑物仍然被使用的情况下快速进行,这对用户非常友好。

 获得BBA证书有助于使用这些和其他创新产品,同时确保它们符合所需的标准,为规范制定者、承包商和建筑师提供产品适用性的保证。

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