超前注浆加固讲义
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注浆工艺在过境公路路基加固维修中的应用随着经济的日益快速发展和城市生活水平的不断提高,人们对道路交通的要求越来越高。
***从2000年开始也对城市道路进行了大范围的新建和改扩建,并提出了强基薄面(俗称白+黑)的设计理念。
经过多年的使用,采用强基薄面部分路段出现了一些严重的问题。
过境公路(翠微大道—梅电路)段就采用了该方案进行设计,由于车流量较大且重载车多,路面破损严重。
一、概况过境路(梅电路—翠微大道)工程全长2452米,是在原104国道基础上进行拓宽改造而成大部分为两侧拓宽。
路幅布置为4.0m(北侧人行道)+16m (行车道)+9m(中央绿化带)+16m(行车道)+5m(南侧人行道)=50m(红线宽度)原设计路面结构为:①老路利用及开山处:25cmC25基层+土工布+8cm 沥青砼②拓宽处:40cm统渣垫层+25cmC25基层+土工布+8cm沥青砼。
2008年对该段道路破损情况进行了调查,从调查的情况看路面破损主要为裂缝,其次为脱皮、掉粒和坑槽破坏形式并有多处修补,通过探地雷达检测发现路基都有不同程度的疏松现象,路基与路面之间存在脱空现象。
裂缝以横裂为主,并且每条裂缝相隔距离基本为5m或5m的倍数,说明横向裂缝基本发生在每块混凝土板的伸缩缝上,超车道路面破损比快车道和慢车道破损严重。
二、加固方案的选择本次工程主要是对路面基层脱空现象进行处理,通过了解国内外的一些加固技术,对加固方案进行了比较,主要选取比较旧水泥混凝土板块碎裂处理技术和注浆加固技术。
1.旧水泥混凝土板块碎裂处理技术先铣刨原沥青面层,接着采用美国共振机械公司研发的RPB碎石化法(简称共振碎石化法)进行碎裂处理消除板下脱空及路基疏松情况后,再加铺30cm 厚水泥稳定碎石层,然后再水泥稳定碎石层及两层沥青面层间喷洒一层沥青粘层油,最后再加铺沥青罩面层(4cmSMA-13间断级配沥青混合料+9cmAC-25C 粗型密级配沥青混凝土)。
共振碎石化法是采用设备独特的共振技术可以持续产生高频低幅的震动能量,通过破碎锤头传递到水泥混凝土板块里,该设备只是将作用力扩展到板块的边缘即完成了能量的传递,对板块周边的结构设施及基层不会造成任何损坏。
2020年一建市政课程1K413043 超前预支护及预加固施工技术根据地质条件、地下水状况、施工方法以及环境条件等因素,地层超前预支护及预加固可采取下列措施:(1)超前小导管注浆加固。
(2)深孔注浆。
(3)管棚支护。
一、超前小导管注浆加固(二)技术要点(1)超前小导管应沿隧道拱部轮廓线外侧设置,根据地层条件可采用单层、双层超前小导管;(2)超前小导管应选用直径为40~50mm的焊接钢管或无缝钢管,长度应大于循环进尺的2倍,宜为3~5m,具体长度、直径应根据设计要求确定。
(3)超前小导管应从钢格栅的腹部穿过,后端应支承在已架设好的钢格栅上,并焊接牢固,前端嵌固在地层中。
前后两排小导管的水平支撑搭接长度不应小于1m。
(5)小导管其端头应封闭并制成锥状,尾端设钢筋加强箍,管身梅花型布设φ6-φ8mm的溢浆孔。
(6)超前小导管加固地层时,其注浆浆液应根据地质条件、并经现场试验确定;并应根据浆液类型,确定合理的注浆压力和选择合适的注浆设备。
注浆材料可采用普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥-水玻璃双液浆、超细水泥等注浆材料。
(8)注浆施工应符合下列要求:1)注浆工艺应简单、方便、安全,应根据土质条件选择注浆工艺(法)。
在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用劈裂注浆法;在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法。
2)注浆顺序:应由下而上、间隔对称进行;相邻孔位应错开、交叉进行。
3)渗透法注浆压力:注入压力应保持在0.1 -0.4MPa,注浆终压应由地层条件和周边环境控制要求确定,一般宜不大于0.5MPa。
每孔稳压时间不小于2min。
劈裂法注浆压力应大于0.8MPa。
4)注浆速度应不大于30L/min。
5)注浆施工期应进行监测,监测项目通常有地(路)面隆起、地下水污染等,特别要采取必要措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。
【案例1K413043】1.背景某供热管线暗挖隧道,长3.2km,断面尺寸为3.2m×2.8m,埋深3.5m隧道穿越砂土层和砂砾层,除局部有浅层滞水外,无须降水。
井筒巷道超前预注浆封堵加固方案简介在地下工程施工中,井筒和巷道的稳定性是一个重要的问题。
为了保证工程的安全和稳定,超前预注浆封堵加固方案被广泛应用。
本文将深入探讨井筒巷道超前预注浆封堵加固方案的原理、方法和施工过程。
超前预注浆封堵加固的原理超前预注浆封堵加固是指在井筒或巷道开挖之前,提前注入浆液封堵钻孔,以增强周围岩体的稳定性和承载能力。
其原理主要是利用注浆封堵的作用,增加地下空间的强度和密实度,从而减少地下水的渗透和岩体的位移,提高工程的安全性和稳定性。
超前预注浆封堵加固的方法根据实际需求和工程特点,超前预注浆封堵加固可以采用不同的方法。
以下是几种常见的方法:1.单孔超前预注浆封堵单孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻一组孔,并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法适用于较小的井筒或巷道,可以有效地提高周围岩体的稳定性。
2.双孔超前预注浆封堵双孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻两组孔,并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法相对于单孔超前预注浆封堵来说,可以更好地保证周围岩体的均匀注浆,提高加固效果。
3.多孔超前预注浆封堵多孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻多组孔,并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法适用于较大的井筒或巷道,可以更好地加固周围岩体,提高工程的稳定性。
超前预注浆封堵加固的施工过程超前预注浆封堵加固的施工过程需要经过以下几个步骤:步骤一:现场勘察与设计在开始施工之前,需要进行现场勘察与设计。
通过对地质情况的详细了解,确定注浆孔的位置和数量,设计出最佳的预注浆封堵方案。
步骤二:钻孔根据设计方案,在井筒或巷道的周围钻孔。
钻孔的位置和数量应根据地质条件和工程需求确定,以确保注浆的均匀性和完整性。
步骤三:注浆封堵在钻孔完成后,进行注浆封堵。
通过注入合适的浆液材料,将钻孔周围的空隙充实起来,增加地下空间的强度和稳定性。
步骤四:检测和监控在注浆封堵完成后,需要进行检测和监控工作。
通过监测地下水位、岩体位移等指标,评估加固效果,并及时采取相应的措施。
注浆加固技术一、注浆加固围岩和堵水1.注浆加固围岩和堵水的作用机理注浆就是采用某种方法,将某种胶结材料渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中。
由于浆液渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中并硬化后,不仅将岩块或土体颗粒胶结为整体,或以高强夹层的形式将黏土分隔包围,从而提高岩体的完整性、增强岩体的稳定能力,也就是起到了加固围岩的作用,而且填塞了空隙或裂隙,阻断了地下水渗流的通道,也就是起到了堵水作用。
因此,在隧道及地下工程中,若遇到围岩软弱、破碎严重、地下水丰富或出现塌方,常采用注浆方法,以实现对岩体的加固,同时也起到堵水作用。
2.注浆方法注浆方法有压力注浆和电动化学注浆两类。
压力注浆是常用的方法,是在各种压力下使水泥浆液或化学浆液充填土的孔隙或岩层缝隙。
电动化学注浆是在施工中以注浆管为阳极,滤水管为阴极,通过直流电电渗作用使孔隙水由阳极流向阴极,在土中形成渗浆通道,化学浆液随之渗入孔隙而使土体胶结。
大多数地层条件可采用压力注浆。
但在软黏土中,土的渗透性很低,压力注浆法效果极差,可采用电动注浆法。
但电动注浆法由于受电压梯度、电极布置等条件限制,注浆范围较小,目前公路上的少数既有结构物地基加固工程中会用到。
压力注浆也可按注浆压力大小分为渗透注浆和劈裂注浆两种。
(1)渗透注浆。
在有一定渗透性的地层,如破碎岩层、砂卵石层、中砂层、细砂层、粉砂层等地层中,采用中低压力将胶结材料压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙里,待其凝固后,岩体的结构体或土颗粒即被胶结为整体,称为渗透注浆。
(2)劈裂注浆。
在渗透性较差甚至不透水的地层,如含水率较大而颗粒较细的黏土地层、软土地层中,采用较高压力使胶结材料强行挤压钻孔周壁,使胶结材料将黏土层劈裂出缝隙并充塞凝结于其中,从而对黏土地层或软土地层起到加固的作用,称为劈裂注浆。
劈裂注浆加固的作用机理是:强行挤入黏土层或软土层中的胶结材料将黏土分隔包围,凝固以后的胶结材料在软弱土层中形成高强夹层,相当于在软弱土体中加筋、加骨,使软弱土层的整体性和强度大大提高。