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灌漿技術(shù)是利用壓力將能固結(jié)的通過注入

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發(fā)表時間:2021-06-29 12:02作者:防水補(bǔ)漏-廣東永固建設(shè)來源:防水補(bǔ)漏專家-廣東永固建設(shè)網(wǎng)址:http://jmfc.net.cn

注漿加固防滲技術(shù)。注漿技術(shù)是利用壓力將可固結(jié)的漿液通過鉆孔注入巖石孔隙或建筑物裂縫中,以提高其物理力學(xué)性能的方法。 一、分類1.按灌漿作用劃分(1)固結(jié)糊糊;(2)幕幕糊糊;(3)聯(lián)系灌漿。2.按成分劃分)基礎(chǔ)(1)砂糊) 石材注漿;(2)石1)常壓固糊;(2)壓密溜糊。5.根據(jù)注漿過程的理論來劃分(1)注漿滲透;(2)裂裂膠糊;(3)壓密固固糊還)還有其他不同的分類方法,如充填注漿、裂縫注漿、緊急注漿、矯正注漿、界面注漿等.二、灌漿材料用于路堤工程的灌漿技術(shù),在灌漿壓力的作用下,克服各種阻力,滲透到孔隙和裂縫中。壓力越大,吸漿量越大,距離越大漿液擴(kuò)散作用,故又稱滲透注漿,這種注漿在不破壞地層結(jié)構(gòu)的情況下滲入地層。 e 粒徑必須小于土壤的孔隙尺寸,即灌漿必須滿足地層的可傾性條件,因此灌漿的選擇尤為重要。適用于路堤灌漿的材料主要有以下幾種:1.expect。它是水泥和水?dāng)嚢韬蠡旌现瞥傻臐{體。為了提高漿料的性能,有時需要在漿料中加入少量的添加劑。

水泥漿具有來源豐富、價格低廉、抗壓強(qiáng)度高、抗?jié)B性好、工藝設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),但水泥漿是粒狀懸浮物,受水泥顆粒的影響較大。直徑限制通常用于粗砂層的加固。 2.clay 泥漿 粘土泥漿是一種半膠體懸浮液,它是將微小的粘土顆粒分散在水中并與水混合形成的。選擇黏土進(jìn)行灌漿一般有以下要求: 塑性指數(shù)>17;粘土顆粒(粒徑小于0.005mm)含量不低于40%-50%;粉體顆粒(粒度0.005~0.05mm)含量一般不超過45%-50%;含砂量(0.05~0.25mm)不大于5%。粘土灌漿的石材強(qiáng)度和粘結(jié)力較低,抵抗?jié)B壓和侵蝕的能力很弱。因此,純粘土灌漿僅適用于低水頭防滲工程。在粘土漿液中,可以加入水玻璃溶液制備粘土水玻璃漿液。水玻璃的添加量為粘土泥漿的10%-15%。漿料的凝固時間可縮短至數(shù)十秒至數(shù)十分鐘。滲透系數(shù)為10-5~10-6cm/s。 3.水泥粘土泥漿水泥粘土泥漿是由水泥和粘土兩種基本材料組成的泥漿。水泥和粘土的混合可以彌補(bǔ)彼此的不足,形成性能更好的灌漿溶液。與單一液體水泥漿相比,水泥-粘土漿成本低,流動性好,抗?jié)B性好,出石率高。目前,大壩砂石地基防滲灌漿幕墻大多采用水泥-粘土漿澆筑。

4.水玻璃漿水泥—水玻璃漿是一種由水泥和水玻璃溶液組成的灌漿材料??朔怂酀{凝結(jié)時間過長的缺點(diǎn)。水泥-水玻璃漿的膠凝時間可以縮短到幾十分鐘甚至幾秒。澆筑性也高于純水泥漿,特別適用于動水條件下粗砂地基的防滲加固處理。 5.水泥砂漿大缺陷注漿時,可采用水泥砂漿注漿。一般砂的粒徑不大于1.0mm,砂的細(xì)度不大于2。在水泥砂漿中加入粘土,形成水泥粘土砂漿。水泥起固結(jié)強(qiáng)度的作用,粘土起促進(jìn)漿體穩(wěn)定性的作用,砂起填充腔的作用。水泥粘土砂漿適用于高靜水頭壓力條件下對缺陷較大的大型洞室的充填和灌漿。 6.水玻璃型漿料水玻璃型漿料由水玻璃溶液和相應(yīng)的膠凝劑組成。倒入地層后,通過化學(xué)反應(yīng)形成硅酸凝膠,填充在土壤(砂)的孔隙中,達(dá)到固結(jié)防滲堵漏的目的。水玻璃漿料粘度低,流動性好。水玻璃漿可用于水泥漿或粘土水泥漿難以處理的細(xì)砂和粉砂地基。在路堤基礎(chǔ)加固和防滲處理施工中,灌漿的灌漿是決定灌漿效果的最重要參數(shù)。路堤基礎(chǔ)的灌漿可通過下式進(jìn)行評價:M=D15/d85(5-1)式中M為注入比;灌水地層中15%的顆粒小于粒徑(mm) ); 輸液材料中85%的顆粒小于粒徑(mm)。

D15 d85 M> 15 可倒入水泥漿中; M>10 可倒入水泥粘土漿中。如果澆注性不好,可采用水玻璃型灌漿進(jìn)行灌漿。幾種灌漿材料的主要特性見表5-2。表 5-2。幾種灌漿材料的主要特點(diǎn)。名稱 水泥灌漿的主要特點(diǎn)是施工簡單方便;灌漿凝固時間長。適用范圍: 粗砂地基防滲加固注漿能力差 備注 粘土泥漿 水泥粘土泥漿料源廣,價格低;強(qiáng)度低,價格低,使用方便。堤身防滲加固 粗砂地基的防滲加固效果優(yōu)于水泥漿。水泥-水玻璃漿施工要求高,漿液凝結(jié)時間短,特殊情況下對粗砂地基防滲。使用液態(tài)水泥砂漿調(diào)整增強(qiáng)強(qiáng)度高,價格便宜,但施工要求高。較大缺陷的填充補(bǔ)強(qiáng)和防滲容易沉降,澆注性差,應(yīng)在特殊情況下進(jìn)行處理和使用。水玻璃漿的粘度接近水,澆注性好,但細(xì)砂和粉砂地基價格不能滿足水泥等粒狀漿的要求,可澆注更高。對于加固要求,使用上述材料。除水玻璃漿料外,價格相對較低。水玻璃漿料的價格高于其他漿料。工程中主要使用水泥漿和水泥粘土漿。對于一些非均質(zhì)粉砂地基,也可以采用分別澆注水泥和水玻璃漿的方法,達(dá)到復(fù)合加固的目的。水泥灌漿只能灌入粗砂層,對于顆粒細(xì)、孔隙小、工程特性差的粉砂地基,水泥灌漿只能進(jìn)入地基土結(jié)構(gòu)破壞形成的空隙或裂縫中,不能起吊防滲灌漿的作用使得地基抗?jié)B能力難以提高。

水玻璃漿可以進(jìn)入細(xì)砂層和細(xì)砂層的孔隙??刹捎脧?fù)合灌漿法彌補(bǔ)不足。水泥灌漿首先用于填充地基土中不同大小的孔洞和裂縫。沉淀凝固48小時后,清除同一個孔高壓灌漿防滲法,然后澆水。玻璃漿(如酸性水玻璃漿)。這樣既可以充分發(fā)揮水泥漿的高強(qiáng)度,又可以充分利用水玻璃漿的優(yōu)點(diǎn),提高注漿效果。這種復(fù)合灌漿方法已在江蘇豐縣黃河番樓門上得到應(yīng)用。粉砂的滲透系數(shù)從2.7-4.7×10-4cm/s降低到1.3×10 -7cm/s以下。 三、grout 工藝(一)grout 加固工藝1.grout 孔布置。加固注漿孔布置通常為方形、梅花形和六邊形,如圖5-1 所示。方形的主要優(yōu)點(diǎn)是它方便 復(fù)雜區(qū)域加注漿孔應(yīng)采用梅花形和六角孔的主要缺點(diǎn)是加注漿孔不方便,預(yù)計注漿后不需要加孔的基礎(chǔ)采用這種形式。2.鉆孔。鉆孔可以采用機(jī)鉆、錐孔、管鉆等方法形成孔。3.灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)(1)采用“圍、擠、壓”的原則,即先環(huán)繞灌漿區(qū),然后在中間孔灌漿,最后依次壓實(shí),這樣容易保證灌漿質(zhì)量。**采用順序灌漿的方法。圖5-1灌漿孔布置(2)在可以)的情況下,就是**使用更大的壓力。

(3)灌漿開始時,先從細(xì)灌漿開始,采用逐漸加厚的方法。(二)窗簾灌漿工藝灌漿技術(shù)不僅用于加固地基,也適用于防滲處理)路堤工程的透水基礎(chǔ).防滲幕.1.幕布設(shè)置(1)幕位.路堤基礎(chǔ)的灌漿幕應(yīng)與路堤防滲體(主要由粘土等防滲材料組成)連接,所以幕布應(yīng)安裝在靠近路堤的地方。水邊鋪裝下或水邊坡腳下,見圖5-2(2)幕幕的FORM1)均厚式帷幔每排的深度簾也是一樣的,叫均勻厚簾杏壇防水補(bǔ)漏,在砂礫層的厚度上不要太大,注漿簾不是很深的時候,一般采用這種形式。2)階梯簾在較深的砂石層灌漿技術(shù)是利用壓力將能固結(jié)的通過注入,因?yàn)?t滲流坡度隨著砂礫石層的深度而增大(即隨著簾幕加深)而逐漸減小,所以在設(shè)置深簾時,常采用上寬下寬階梯式的簾。窗簾的寬度多排灌漿孔;狹窄位置的注漿孔行較少。圖5—2注漿帷幕位置示意圖(3)帷幕深度和厚度。一般情況下,帷幕深度應(yīng)穿過砂礫石層到達(dá)基巖,使其完全封閉滲流窗簾的厚度(T)主要是根據(jù)窗簾體內(nèi)的允許坡度來確定的灌漿技術(shù)是利用壓力將能固結(jié)的通過注入,但可以通過下式初步估算:T=H/J(5-2)其中H為**作用水頭,m;J為幕簾允許坡度,一般粘土漿可J≤3~4,對于較淺的砂礫石厚度,一般1~2排注漿孔就足夠了,只需2個地基水頭超過25~30m時,可設(shè)置~3排幕布組合。

注漿孔間距主要由地層滲透性、注漿壓力、注漿材料等相關(guān)因素決定。一般通過實(shí)驗(yàn)確定,間距一般為2~4m。如果在灌漿施工過程中,發(fā)現(xiàn)灌漿的鋪展范圍不足,可通過減小孔距、密鉆等方法進(jìn)行補(bǔ)救。 2.帷幕注漿法鉆孔注漿方法主要有花管注漿法、套管壁保護(hù)法、循環(huán)鉆孔注漿法和套筒閥管法。 (1)打花管注漿法先將較低的尖花管注入地層,然后將沙子沖入管內(nèi),最后自下而上細(xì)分管注漿。見圖5-3。這種方法比較簡單,但遇到鵝卵石和巨石時,管道難以排管,因此只適用于淺層砂質(zhì)土層。施工方法如圖5-4所示。鉆孔的同時,驅(qū)動護(hù)壁套管,直到預(yù)定的灌漿深度(a),然后下注灌漿管(b),然后拉套管灌入**段灌漿,(c),然后用同樣的方法灌入第二段(d)和其他段(3)圓形鉆灌法如圖5-5所示。這種方法只在地表埋管壁管,不需要在孔內(nèi)。鉆套管在中間,從上到下鉆一段,一段倒出il 預(yù)定深度。鉆孔時,應(yīng)使用泥漿或較薄的灌漿使墻體固化。如果礫石層表面覆蓋有粘性土,可以使用護(hù)墻管。埋在土層(a),如果沒有粘土層,埋在礫石層(b)。圖 5-4 套管壁保護(hù)注漿法 圖 5-6 套筒閥管法施工程序 圖 5-5 循環(huán)鉆灌法(4)袖閥管法 套筒閥管法施工可分為四個步驟,見圖 5-6。

使用優(yōu)質(zhì)泥漿(如膨潤土)固定井壁,不使用套管保護(hù)井壁(a);插入套筒閥管使套管材料的厚度均勻,盡量使套筒閥管位于鉆孔中心(b);用套管材料澆注套管材料以代替孔中的泥漿(c);套管材料的作用是封閉套筒閥管與鉆孔壁之間的環(huán)形空間,防止注漿時漿液流動,使套管在規(guī)定的注漿段破裂和打開,迫使注漿液流向進(jìn)入灌漿段內(nèi)的地層。注漿待套管材料具有一定強(qiáng)度后,將帶雙塞的注漿管放入套筒閥管內(nèi)進(jìn)行注漿(d)。注漿方式的選擇主要取決于施工隊伍的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)熟練程度。其中注漿法最簡單,套筒閥法較復(fù)雜,但施工質(zhì)量較高。套筒閥管法可根據(jù)需要注入任何注漿段,也可進(jìn)行重復(fù)注漿。而且可以采用較高的注漿壓力,注漿和串注注漿的可能性較小。在砂礫石層的注漿中,對于注漿壓力的確定,目前還缺乏統(tǒng)一的、較為準(zhǔn)確的注漿壓力計算公式。在注漿初期,也可先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算壓力注漿,然后根據(jù)地表吸力情況和觀察情況,視有無注漿或抬升變形情況進(jìn)行壓力調(diào)整。灌漿施工設(shè)備相對簡單。可以用專用的注漿泵補(bǔ)漏施工,也可以用普通的泥漿泵加簡易攪拌機(jī)。對泥漿量少的淤泥層的注漿高壓灌漿防滲法,也可用簡易手壓注漿泵或隔膜泵代替。 (三)注漿效果檢查注漿方法用于地基加固和防滲處理。注漿效果檢查沒有合適的標(biāo)準(zhǔn),但一般采用以下方法判斷。

1.同一地區(qū)的路堤基礎(chǔ)灌漿量差別不大??梢愿鶕?jù)每個孔的倒入量來計量。 2.壓水試驗(yàn) 設(shè)置水壓試驗(yàn)的檢查孔,篩體的滲透性用單位吸水值表示。 四、堤身劈裂注漿劈裂注漿利用路堤體最小主應(yīng)力面與路堤軸線方向一致的規(guī)律。根據(jù)土體水力壓裂原理,沿路堤軸線布置孔眼。在注漿壓力作用下,適宜的漿液為能量載體,將堤身有控制地劈裂,在堤身上形成致密、垂直、連續(xù)、一定厚度的漿液防滲固結(jié)體。同時,所有與灌漿相連的裂縫、溶洞等隱患都可以被灌漿覆蓋。餡料很稠密。適用于處理堤身浸水線溢流點(diǎn)過高,有分散浸水現(xiàn)象、裂縫(不包括滑坡裂縫)、各種溶洞的處理。堤身分體注漿防滲處理通常采用單排孔。孔距為5~10m。彎路堤段應(yīng)適當(dāng)減小孔距。劈裂灌漿和錐體灌漿多采用土漿,見表5-3、5-4。根據(jù)不同的需要,可與水泥及各種外加劑混合使用。表 5-3 灌漿材料選用表 項(xiàng)目 塑性指數(shù)(%) 粘土含量(%) 粉體含量(%) 砂含量(%) 有機(jī)值含量(%) 可溶性鹽含量(%) 分段灌漿 8~15 20~30 30~50 10~30 <2 <8 灌漿 10~25 20~45 40~70 <10 <2 <8 沿路堤方向產(chǎn)生連續(xù)不滲擴(kuò)散的注漿孔壓力產(chǎn)生有害的水平脈狀擴(kuò)散和變形,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)或施工前確定。

路堤注漿口壓力多在0.1~1MPa之間。堤身分體灌漿應(yīng)減少灌漿次數(shù),灌漿以延緩壩面裂縫的出現(xiàn),將裂縫張開控制在3cm以內(nèi),灌漿后可基本閉合。每孔注漿次數(shù)應(yīng)在5次以上,注漿量控制在0.5~1m3每米之間。形成的脈狀泥壁厚度應(yīng)在5~20厘米之間。一年后,脈狀泥墻容重應(yīng)大于14kN/m3,一般可達(dá)15-17N/m3,水平滲透系數(shù)應(yīng)達(dá)到10-6-10-8cm/s??紤]到路堤體受力,應(yīng)在旱季不堵水時進(jìn)行劈灌。同時應(yīng)計算注漿期路堤邊坡的穩(wěn)定性,觀察路堤變形和裂縫情況,以確保安全。對于較寬的堤防,還應(yīng)計算堤防的應(yīng)力分布,避免產(chǎn)生貫穿橫縫。表 5-4 灌漿物理力學(xué)性能 工程 體積密度(kN/m3) 粘度(s) 穩(wěn)定性(g/cm3) 膠體率(%) 失水量(cm3/30min) 分體灌漿 13~16 20 ~70 0.1~0.15 >70 10~30 充填注漿 13~16 30~100 <0.1 >80 10~30 分體注漿鉆孔為一次性鉆孔。土鉆頭用于干鉆或沖擊錘頭錐度鉆進(jìn),在旋挖鉆中,**采用泥漿循環(huán)鉆進(jìn),特別是在一些較重要的水利工程大壩的施工中,應(yīng)合理選擇沖洗液。鉆孔時,用清水鉆孔時,應(yīng)根據(jù)大壩的土壤條件和通透程度慎重選擇。

孔的孔徑可小至Φ25mm,一般孔徑在Φ60-Φ130mm之間。所有注漿孔均需嵌入孔管,使孔管承受頂部注漿壓力,可施加較大的注漿壓力,促進(jìn)漿液的分水固結(jié),有利于提高固結(jié)度灌漿率和灌漿石的壓實(shí)率。程度。注漿壓力是分體注漿施工的一個重要參數(shù)。應(yīng)注意以下幾點(diǎn):初始劈裂壓力、裂紋擴(kuò)展壓力、**控制注漿壓力。注漿壓力不僅與注漿范圍、水文工程地質(zhì)條件等因素有關(guān),還與地層附加荷載和注漿深度有關(guān),不能用公式準(zhǔn)確表示。應(yīng)根據(jù)不同情況,通過經(jīng)驗(yàn)和注漿試驗(yàn)確定。 在注漿過程中,應(yīng)相應(yīng)處理一些特殊情況,如注漿、拉絲、鼓脹等。注漿完成后必須進(jìn)行封孔工作。注漿效果檢查包括:標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、彈性波法、現(xiàn)場滲透試驗(yàn)、現(xiàn)場荷載試驗(yàn)等。

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