13 灌浆法
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常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理.其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
2、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基.强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软—流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果.强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性.对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用.3、砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。
对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力.4 、振冲法分加填料和不加填料两种.加填料的通常称为振冲碎石桩法。
振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。
对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。
不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。
振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。
5 、水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。
水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。
若需采用时必须通过试验确定其适用性。
土层锚杆1. 土层锚杆的布设锚杆布设包括锚杆埋设深度、锚杆层数、锚杆的垂直间距和水平间距、锚杆的倾斜角度、锚杆的长度、钻孔直径等。
(1)锚杆的埋设深度要保证不使锚杆引起地面隆起和地面不出现地基的剪切破坏,最上层锚杆的上面需要有一定的覆土厚度,一般覆土厚度不小于 4 ~5m。
(2)锚杆的层数和间距应经过计算确定,一般上下层间距为 2 ~5m,锚杆的水平间距多为 1 ~ 4.5m,为锚固体直径的10 倍。
(3)锚杆的倾角为了受力和灌浆施工方便,不宜小于12.5°,一般与水平成15°~45°倾斜角。
(4)锚杆的长度根据需要而定,一般要求超过挡墙支护背后的主动土压力区或已有滑动面,并需在稳定地层中具有足够的有效锚固长度。
通常长度为15 ~25m,单杆锚杆最大长度不超过30m,锚固体长度一般为 5 ~7m,有效锚固长度不小于4m;在饱和软粘土中,锚杆固定段长度以20m 左右合适。
(5)锚杆钻孔直径一般为90 ~130;用地质钻也可达146;用电动凿岩机钻孔,最大直径为50 左右。
2. 施工程序土层锚杆施工程序为(水作业钻进法):土方开挖——测量、放线定位——钻机就位——接钻杆——校正孔位——调整角度——打开水源——钻孔——提出内钻杆——冲洗——钻至设计深度——反复提内钻杆——插钢筋(或钢绞线)——压力灌浆——养护——裸露主筋防锈——上横梁(或预应力锚件)——焊锚具——张拉(仅用于预应力锚杆)——锚头(锚具)锁定。
土层锚杆干作业施工程序与水作业钻进法基本相同,只是钻孔中不用水冲洗泥渣成孔,而是干法使土体顺螺杆排出孔外成孔。
3. 成孔机具设备和方法土层锚杆的成孔机具设备,使用较多的有螺旋式钻孔机、气动冲击式钻孔机和旋转冲击式钻孔机,或YQ -100 型潜水钻机。
亦可采用改装的普通地质钻机成孔,即用一轻便斜钻架代替原来的垂直钻架,使用的钻距是在钻杆前端安φ127 套管,在它的前端四周镶合金片的环形钻头,并设臵导向架,每钻进一节套管再接长一节,直至预计深度。
灌浆是将某些固化材料,如水泥、石灰或其他化学材料,灌入基础下一定范围内的地基岩土中,以填塞岩土中的裂缝和孔隙,防止地基渗漏,提高岩土整体性、强度和刚度。
以下是各类灌浆方法介绍:按灌浆的作用分类:(1)帷幕灌浆:将某些固化材料灌入基础下一定范围内的地基岩土中,以填塞岩土中的裂缝和孔隙,防止地基渗漏,提高岩土整体性、强度和刚度。
在闸、坝、堤等挡水建筑物中,常用灌浆法构筑地基防渗帷幕,是水工建筑物的主要地基处理措施。
(2)固结灌浆:将某些固化材料灌入基础下一定范围内的地基岩土中,以改善其力学性能,提高其整体性和抗变形能力。
(3)回填灌浆:在基础内一定范围内回填一定量的某些固化材料,以增加基础的密实度和稳定性。
(4)接触灌浆:在基础与上部结构之间灌注某些固化材料,以加强结构的整体性和稳定性。
(5)补强灌浆:对基础进行补充加固,以提高其承载能力和稳定性。
按灌浆材料分类:(1)水泥灌浆:使用水泥作为固化材料,具有较高的强度和耐久性。
(2)黏土灌浆:使用黏土作为固化材料,具有较好的加固效果和经济效益。
(3)沥青灌浆:使用沥青作为固化材料,具有较好的防水性能和耐久性。
(4)化学材料灌浆:使用化学材料作为固化材料,具有较好的渗透性和加固效果。
按灌浆机制分类:(1)充填灌浆:在基础内一定范围内填充某些固化材料,以增加基础的密实度和稳定性。
(2)劈裂和脉动灌浆:利用压力将某些固化材料压入基础内一定范围内,使其产生劈裂或脉动,以提高其力学性能和稳定性。
(3)基岩裂缝灌浆:将某些固化材料压入基岩中的裂缝和孔隙中,以提高其整体性和抗渗性。
(4)渗透灌浆:将某些固化材料渗透到基础内的土壤中,以提高其密实度和抗渗性。
(5)界面灌浆:在基础与上部结构之间进行界面处理,以提高其整体性和稳定性。
水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DLT5148-2012)ICS 27.140P 15备案号:J1383-2012中华人民共和国电力行业标准P DL/T 5148—2012代替DL/T 5148-2001━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━水工建筑物水泥灌浆施工技术规范Technical specification for cement groutingconstruction of hydraulic structures2012-01-04 发布2012-03-01 实施————————————————————————————————国家能源局发布前言本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于印发2008年行业标准计划的通知》(发改办工业[2008]1242号文)的要求,对DL/T 5148-2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》进行修订形成的。
在修订编制过程中,参编人员进行了广泛的调查研究和收集资料,征求了全国水电水利工程施工、设计、科研和管理单位的意见,总结了DL/T 5148-2001标准的执行情况,针对近10年来开发应用的新技术、新方法,以及出现的问题,对原标准进行了必要的修改、充实、完善。
本标准的主要技术内容包括灌浆材料、设备和制浆,现场灌浆试验,帷幕灌浆,坝基固结灌浆,隧洞灌浆,混凝土坝接缝灌浆,岸坡接触灌浆,施工记录和竣工资料等。
本标准对DL/T 5148-2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》进行修订的主要内容有:——增加了“现场灌浆试验”一章和资料性附录“浆液主要性能现场试验方法”,将原“坝基岩体灌浆”分列为“帷幕灌浆”和“坝基固结灌浆”两章,并充实了内容;——补充了若干新技术,如搭接帷幕灌浆、接缝灌浆重复灌浆系统、稳定性浆液等;——对若干重要的施工工序,如钻孔、钻孔冲洗和压水试验、灌浆、灌浆结束条件等工艺参数做了适当调整;——对接缝灌浆、岸坡接触灌浆的实施条件、质量检查方法等重新进行了规定;——将帷幕灌浆孔不同深度的偏斜度、灌浆质量压水试验检查的坝高范围等进行了拓展;——对部分灌浆施工记录及灌浆工程成果表进行了修订、补充。
水泥灌浆方法和灌浆方式
【学员问题】水泥灌浆方法和灌浆方式?
【解答】1、灌浆孔的基岩段长小于6m时,可采用全孔一次灌浆法;大于6m时,可采用自上而下分段灌浆法。
自下而上分段灌浆法综合灌浆法,或孔口封闭灌浆法。
2、基岩灌浆方式有循环式和纯压式两种,帷幕灌浆应优先采用循环式。
射浆管距孔底不得大于50cm,浅孔固结灌浆可采用纯压式。
3、帷幕灌浆段长度宜采用5-6m,特殊情况下可适当缩减或加长,但不得大于10m.
4、进行帷幕灌浆时,坝体混凝土和基岩的接触段应先行单独灌浆并应待凝,接触段在岩石中的长度不得大于。
5、采用自上而下分段灌浆法时:
(1)灌浆塞应塞在已灌段段底以上0.5m处,以防漏灌;
(2)孔口无涌水的孔段,灌浆结束后可不待凝,但在断层,破碎带等地质条件复杂地区则宜待凝待凝,时间应根据地质条件和工程要求确定。
6、采用自下而上分段灌浆法时,灌浆段的长度因故超过10m,对该段宜采取补救措施。
7、帷幕灌浆孔各灌浆段,不论透水率大小均应按技术要求进行灌浆。
8、固结灌浆孔相互串浆时,可采用群孔并联灌注,孔数不宜多于3个,并应控制压力防止混凝土面或岩石面抬动。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
灌浆法灌浆设计1、设计程序和设计内容(1)设计程序地基灌浆设计一般遵循以下步骤:1)地基调查。
查明场地的工程地质特性和水文地质条件。
2)方案选择。
根据工程性质、灌浆目的及地质条件,初步选定灌浆方案。
3)灌浆试验。
除进行室内灌浆试验外,对较重要的工程,还应选择有代表性的地段进行现场灌浆试验,以便确定灌浆技术参数及灌浆施工方法提供依据。
4)设计和计算。
确定各项灌浆参数和技术措施。
5)补充和修改设计。
其中,方案选择是设计者首先要面对的问题。
通常在选择方案时,一般都把灌浆方法和灌浆材料的选择放在首要位置。
灌浆方法和灌浆材料的选择与下列因素有关:1)灌浆目的,是为了提高地基强度和变形模量还是为了防渗堵漏,或是增加抗滑稳定性。
2)地质条件,包括底层构造、土的类别和性质、地下水位、水的化学成分、灌浆施工期的地下水流速及地震级别。
3)工程性质,是永久性工程还是临时性工程,是重要建筑物还是一般建筑物,是否震动地基以及地基将要承受多大的附加荷载等。
(2)设计内容设计内容包括以下几个方面:1)灌浆标准,即通过灌浆要达到的效果和质量指标。
2)施工范围,包括灌浆深度、长度和宽度。
3)灌浆材料,包括浆种类和浆液配方。
4)浆液影响半径,即浆液在设计压力下所能达到的有效扩散距离。
5)钻孔布置,根据浆液影响半径和灌浆体设计厚度,确定合理的孔距、排距、孔数和排数。
6)灌浆压力。
规定不同地区和不同深度的允许最大灌浆压力。
7)灌浆效果评估。
用各种方法和手段检测灌浆效果。
目前常用的灌浆方法主要有水泥浆液灌注法、单液硅化法和碱液法。
2、水泥浆液灌注法水泥浆液一般都采用普通硅酸盐水泥为主剂,是一种悬浊液,它能形成强度较高和渗透性较小的结石,由于这种浆材取材容易、配方简单、价格便宜、无毒性、对环境无污染,故为国内外所常用的浆液。
(1)灌浆标准所谓灌浆标准,是指设计者要求地层或结构经灌浆处理后应达到的质量指标。
所用灌浆标准的高低,直接关系到工程量、进度,造价和建筑物的安全。
第十一章 GIN法灌浆施工第一节概述一、GIN法简易说明GIN(Grouting Intensity Number)灌浆法也可称之为灌浆强度值灌浆法,在一个灌浆段全部灌浆过程中保持GIN是一常数值。
该施工方法是在1993年由瑞士灌浆专家隆巴迪博士(G. Lombardi)首次提出的。
他认为进行帷幕灌浆施工,只要做到各个灌浆段的GIN值大体一致,就可以建造一道均匀连续的防渗帷幕。
国际上有些工程已开始应用,并获得了理想效果。
二、GIN值的含意要对岩体灌浆使其紧密就必须消耗比较多的能量。
在一个灌浆段内,能量的消耗近似等于灌浆压力P和单位段长累计注入量V的乘积,即P×V。
这个数值P×V就叫做GIN值(灌浆强度值)。
若灌浆压力以MPa计,单位段长累计注入量以l/m计,则GIN值即可以MPa ×l/m表示。
例如GIN值为200,就是P×V=200(MPa×l/m)。
若将PV=200画成灌浆压力P与单位长度累计注入量V相应曲线时,就可以得到一条双曲线。
为了控制过大的灌浆压力和过多的不必要的灌注量,还要规定一个允许的最大灌浆压力Pmax和一个允许的最大单位长度累计灌注量Vmax,这样就形成了一个GIN值的包络线图,见图9.1-1。
GIN值一般分为五类,见图9.1-1中所列的表图9.1-1 五类GIN值包络线图三、GIN法灌浆要点1.灌浆采用水灰比较低的,中等稠度的稳定浆液。
2.灌浆段长一般为5m。
3.一个灌浆段只用一种稳定浆液进行灌注。
4.采用低~中等的注入率。
5.采用计算机监控灌浆全过程。
计算机给出7种曲线,见图9.1-2。
应注意的是曲线④和⑦略有不同,前者是Q/P对应于时间T的过程线,后者是Q/P对应于单位长度累计的注入量的曲线,曲线下降表明灌浆过程正常。
6.一个灌浆段采用一个GIN值。
以灌浆压力P(MPa)和单位长度累计注入量V(l/m)的乘积值控制施工。
⽔⼯建筑物⽔泥灌浆施⼯技术规范1 总则1.0.1 为规范⽔⼯建筑物⽔泥灌浆⼯程的施⼯技术要求和质量检查评定⽅法,满⾜⼯程安全和经济合理的要求,制定本标准。
1.0.2 本标准适⽤于下列灌浆⼯程:1 ⽔⼯建筑物地基灌浆、⽔⼯隧洞灌浆、混凝⼟坝接缝和接触灌浆。
2 ⽔泥类、黏⼟类或其他颗粒型浆液的灌浆。
3 1级、2级、3级⽔⼯建筑物,4级、5级⽔⼯建筑物可参照使⽤。
1.0.3 灌浆⼯程施⼯前应具备下列设计⽂件或相应的资料:1 岩⽯地基、覆盖层地基灌浆应包括下列内容:——施⼯详图和设计说明书。
——灌浆区域的⼯程地质和⽔⽂地质资料。
——主要灌浆材料来源及料场资料。
——灌浆试验报告。
——灌浆施⼯组织设计。
——灌浆施⼯技术要求、灌浆质量标准和检查⽅法。
2 混凝⼟坝接缝灌浆和接触灌浆应包括下列内容:——坝体结构和接缝灌浆设计说明书。
——接缝灌浆、接触灌浆分区和灌浆系统设计图。
——坝块混凝⼟应达到的温度和测定温度的⽅法,接缝设计张开度、增开度。
——接缝灌浆、接触灌浆施⼯组织设计。
——接缝灌浆、接触灌浆施⼯技术要求、灌浆质量标准和检查⽅法。
1.0.4 灌浆⼯程所⽤的风、⽔、电、⽔泥浆、泥浆等供给应可靠,宜设置专⽤管路和线路。
⽔源和电源应有备⽤。
⼤型灌浆⼯程应设置⽔泥浆液和膨润⼟(黏⼟)浆液的集中拌制站,以及必要的现场实验室。
1.0.5 灌浆⼯程施⼯应制定妥善的环境保护和职业健康安全措施。
灌浆廊道和井洞的适当部位宜设有灌浆机房、污⽔沉淀池等;各种管路、电线应架设整齐有序。
作业场所应有良好的照明和通风条件;钻渣、污⽔和废浆应集中处理后排放,应避免对环境产⽣不良影响。
1.0.6 已完成灌浆或正在灌浆的部位,其附近30m以内不应进⾏爆破作业,确需爆破时应采取减振和防振措施,并征得设计或监理单位的同意。
1.0.7 灌浆⼯程中的各个钻孔应与设计图纸相对应,统⼀分类和编号。
1.0.8 各项施⼯记录应有专⼈在现场随着施⼯作业的进⾏使⽤墨⽔笔逐项填写,做到及时、准确、真实、齐全、整洁,符合归档要求。