双重管注浆加固软弱地层试验研究
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地铁施工中的二重管注浆超前支护技术城市地铁暗挖在布局顶部较近处(约2~5m),穿越现有地下管线或地质条件较差的部位,往往采用超前支护方法增强地层的自稳能力以控制沉降和止水。
常用的超前支护方法有小导管注浆超前支护、大管棚超前支护等,但实际施工中,这些办法在通过渗漏严重的雨、污水管线时由于加固体抗渗性较差,往往起不到良好的支护效果。
二重管双液注浆是一种以改良地层为目的的地基处置技术,其长处在于既可以增加地层的强度又可以达到止水的效果。
据有关资料说明,二重管注浆加固后的地层强度:卵石层达到2.5~3.0MPa、细中砂层达到1. 5~2.0MPa、粘土层达到1.5~2.0MPa。
加固后地层的透水系数:可达到k=10-7~10-8cm/s。
这种地基处置技术,如果能便利地用于地下工程超前支护,将弥补以上工法的缺乏。
基于以上思路,通过对TXU型钻机进行改型使其具有全方位钻进功能,采用二重管作为钻杆使浆液在钻杆端头完全混合再注入地层,从而实现加固开挖面前方必然范围内的地层。
北京地铁十号线光华路车站东南风道穿越D1800雨水管线时,为确保管线和布局施工的安然,将以上思路付诸于实践,初次采用二重管注浆作为浅埋暗挖工法穿越雨、污水管线的超前支护,取得了很好的效果。
1工程概况光华路车站位于东三环与规划商务中心交叉口,东侧为中央电视台新址工地,西侧为财富中心。
东南风道总长115.434m,东三环路下局部与道路正交。
D1800雨水管位于布局第二次抬高过渡段上方,抬高前风道拱顶埋深9.905m,抬高后埋深6.535m,抬高高度为3.4m,坡度约35°,雨水管与布局最小距离为0.85m。
为降低施工难度,减小施工风险,过渡段由原设计位置向西平移1.3m,雨水管与布局最小距离为1.6m,如图1所示。
风道开挖断面,宽×高=11m×(15~17m),初支布局施工采用CRD工法,分4~5层、8~10敞开挖。
二重管无收缩WSS双液注浆施工工法一、前言随着现代建筑技术的不断发展,注浆工艺逐渐成为一种重要的地基加固方法。
而二重管无收缩WSS双液注浆施工工法,作为注浆工艺中的一种新型工法,其施工效果和质量备受建筑业的青睐。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析,以供读者参考。
二、工法特点二重管无收缩WSS双液注浆施工工法是一种高效、节能、环保的注浆技术,其特点在于:一是双液注浆,使用水泥浆和高分子树脂浆混合注入,始终保证注浆液的流动性、粘附性和强度;二是采用无收缩材料,能有效避免注浆过程中的收缩现象,有效增强注浆效果;三是使用二重管注浆结构,采用大直径钻孔和下缝间隙注浆技术,可使注浆液在钻孔中充分分散,提高注浆均匀性,增加注浆强度;四是适用于肯定范围内不同岩土地质条件,减少地基钻挖量和工期,具有一定的经济效益。
三、适应范围该工法适用的范围包括:地基表面不平、地基基础承载力不足、地基变形严重的建筑物;沉降或倾斜严重的建筑物;旧房加固、桥梁加固、地下水处理等工程中需要加固地基的地方。
四、工艺原理二重管无收缩WSS双液注浆施工工法采用双液注浆技术,使用的注浆液包括水泥浆和高分子树脂浆。
水泥浆具有高强度和高硬度的特点,可在较短的时间内提高地基的承载力,增强地基的稳定性,同时高分子树脂浆具有高粘接性和透水性,能有效地防治地基渗漏、裂缝等问题,为地基注入强力的“胶补”。
在实际施工中,首先采用大直径钻孔技术进行钻孔。
钻孔直径一般为150mm以上,钻孔深度根据工程需要而定。
完成钻孔后,用高压注浆泵配合注浆机进行注浆。
由于采用了二重管注浆结构,注浆液能够充分分散,能够达到更加均匀、稳定、强固的注浆效果。
整个注浆过程中,浆液自下而上流动,所以施工完毕后,形成的胶凝体在底部更加稳固、均匀。
五、施工工艺1. 地基准备。
在施工前,先要对地基进行清理,确保它的表面平整、无杂物和污垢。
全断面深孔注浆在下穿浅基建筑物软弱赋水地层地铁区间隧道的应用摘要针对于下穿浅基建筑物软弱赋水地层地铁区间隧道,应采用钻注一体的二重管钻机进行全断面深孔注浆,对掌子面地层介质间地下水进行有限范围内通过瞬结、浸透方式进行预置换,最大限度抑制开挖过程失水固结沉降,从而保证上方建筑物变位在规范允许范围内,确保安全。
本文结合深圳地铁2号线世界之窗站后折返线下穿荔园新村小区隧道,对深孔注浆工艺原理、施工特点、施工步骤、效果评定进行了介绍。
关键词深孔注浆;浅基建筑物;区间隧道中图分类号 u231+.3文献标识码 a文章编号1674-6708(2010)17-0167-020 引言采用矿山法施工地铁隧道时,当地质条件复杂或地质状况发生较大变化时,超前小导管注浆已经不能满足地表沉降控制的要求。
为了保证隧道施工的安全,必须采用深孔注浆。
深孔注浆可在隧道开挖轮廓线外形成一定厚度的止水帷幕,且工艺简单,容易掌握,注浆量小,在我国华南地区得到了广泛的应用[1-2]。
1工程概况深圳地铁2号线区间暗挖隧道包括世界之窗站站前并行段、站后折返线、联络线。
区间暗挖隧道采用人工或机械开挖技术,对坚硬地层采用爆破开挖,以锚杆、网喷砼+钢格栅联合初期支护,超前支护为超前大管棚和超前小导管,以模筑钢筋砼衬砌为二次衬砌组成,初支与二砌间设封闭防水层。
辅助措施有地表旋喷注浆、洞内全断面深孔注浆、水平跟踪注浆等。
隧道开挖前对该段隧道进行全断面深孔预注浆并加固地层,深孔注浆最大钻孔深度为20m。
注浆效果要求达到在隧道开挖轮廓线外形成3m的止水帷幕。
2深孔注浆工艺原理与施工特点2.1 xua—75型钻机工作原理xua—75型钻体型较小,适合在较小空间施工,能在360°范围内进行钻进。
二重管钻杆端头安装管内混合器。
钻进采用清水作为循环液,达到设计深度或位置时,封闭端点进行横向喷射切换。
然后用注浆泵分别将两种浆液压入外管和内管,浆液在二重管的端头混合器内混合,通过滤网在水平方向实行喷射,将浆液注入地层中。
二重管无收缩双液WSS工法注浆技术目前国内常采用的注浆施工方法多为静压注浆法。
高压喷射注浆法。
深层搅拌注浆法等。
经多年工程实践,这些方法都取得了成功的经验,并总结出行之有效的工艺。
工法。
这些方法各有其特点和适用范围。
我们借鉴国外先进技术,开发研究了二重管无收缩双液注浆技术,并应用于工程实践取得了极好的成效。
1.二重管无收缩双液注浆技术二重管无收缩双液注浆技术是采用二重管钻机钻孔至预定深度后注浆。
浆液有两种,即A液和B液(或C液〕。
两种浆液通过二重管端头的浆液混合器充分混合。
注浆时采用电子监控手段实施定向。
定量,定压注浆,使岩土层的空隙或孔隙间充满浆液并固化,改变了岩土层的性状。
1.1二重管无收缩双液注浆技术的特点(1)注浆过程中注浆管不回转,不发生浆液溢流现象,有利于保护环境不受污染。
(2)浆液分溶液型(A、B液组成)和悬浊型(A、C液组成)。
浆液对土层有很强的渗透性,采用调节浆液配比和注浆压力的办法可使注浆范围人为控制;凝结时间可以调节,并以复合注入施工。
(3)二重管端头的浆液混合器可使两种浆液完全混合,使浆液均匀。
(4)可从地面垂直注浆,亦可倾斜注浆,适当增加注浆压力,可进行水平放射注浆。
(5)从钻孔至注浆完毕,可连续作业。
(6)注浆材料可以是水玻璃、二氧化硅系胶负体等,材料来源广泛。
(7)适用范围广,可用于各种土层。
1.2二重管无收缩双液注浆技术的适用范围(1)盾构、隧道及地下工程。
如盾构隧道、及地下工程周围土层改良盾构、隧道及地下工程掘进竖井洞口地层加固,地下管线保护、隧道通过地面建筑物基础的跟踪注浆等。
(2)深基坑工程。
如防止基坑底面隆起止水帷幕。
保护基坑外地下管线和建筑物的注浆加固。
(3)既有建(构)筑物或拟建建(构)筑物基础加固工程。
如注浆改良地基提高地基载成力,控制沉降量,沉降差和沉降速率。
1.3二重管无收缩双液注浆技术的工艺流程和施工方法(1)艺流程见图1(2)施工方法①注浆孔问距:根据工程实际确定,一般为认5m~1.5m。
公路软土路基采用双液双管化学灌浆加固介绍摘要:广西公路路基出现下沉路段主要分布碎屑岩地质地貌地区,以及高填土路段等软土地段。
在查明公路路基下沉的主要原因和影响路基下沉的各种因素的基础上,采用双液双管化学灌浆加固,取得较好的效果。
关键词:公路;路基;下沉;双液双管化学灌浆;加固广西公路路基出现下沉路段主要分布碎屑岩地质地貌地区,以及高填土路段等软土地段。
这些地段工程地质差异很大,往往有地表地下水的渗透作用,造成路基土软化,强度低,变形大。
这些路基往往在施工完成后,在自然条件环境影响以及汽车荷载反复作用下,引起路基整体下沉或局部沉陷,影响公路营运和行车安全。
近十多年来,在百色西林至管肖公路等多条公路路基的局部下沉路段采用双液双管化学灌浆加固,取得了加固路基坚硬结实,稳定可靠的好效果,有推广应用价值,现将有关做法介绍如下。
一、工程勘察对于公路路基出现下沉路段,首先要查明公路路基下沉的主要原因和影响路基下沉的各种因素,详细了解原设计和施工过程中存在的问题。
特别要认真查阅工程设计资料,审批文件,设计变更和工程竣工资料。
其二是现场勘察与钻探,查明该路段所处的地形、地质、地貌情况,以及地下水是否对路基的渗透情况,分析地面水直接冲刷作用以及路基土的分层、性质、含水量,液性指数等工程地质条件,勘察时应达到工程地质勘察规范详细勘察精度要求。
二、加固设计与实施在进行工程勘察和充分分析论正的基础上,进行路基加固设计。
近十年来对下沉的公路路基,设计采用双液双管化学灌浆加固的做法为:1、设计灌浆孔深度原则上揭穿填土路基进入地基坚硬层。
一般原则是:对下沉路段没有发现存在地质断层,结构面,滑坡体的,进行正常的双液双管灌浆处理即可。
设计双液双管灌浆的2、灌浆使用的材料选择42.5#硅酸盐水泥和40波美度的水玻璃。
3、利用液压机械将水泥浆液、化学剂通过两条管道同时均匀地注入路基地层中,浆液以充填、渗透、挤密等方式占据地层土体中的孔隙,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体,形成一个结构新,强度大,防水性能高,化学稳定性好的“结石体”。
路基路面注浆技术加固方法研究摘要:注浆新技术涉及到气压、液压以及电气化学方面的技术,主要用于道路工程建设过程中。
施工开始之前,需要对注浆浆液进行设计,并且在注浆泵的压力之下,把注浆液体放入到施工区域的内部位置上。
注浆工作完成以后,借助外界的压力,浆液就会在路基路面的内部分散,利用浆液将原本在路基路面内部存储的水分和空间全都赶出来,通过一段时间后,形成化学反应,与浆液进行有机融合,使浆液具备有效的防水性与稳定性,路基路面的强度也会大大提升,有效的保障了市政道路的安全。
关键词:路基路面;注浆技术;加固方法基础的好坏决定整体结构质量,路基结构的稳定性直接影响公路质量。
由于高速公路行车速度较快,对路面质量的要求高,路面的开裂问题不能只是简单的填缝修补,而应找出开裂的具体原因,从根本上修复路面。
1工程概况(一)项目概况咸阳至淳化至旬邑高速公路南起咸阳市,沿咸阳市国道211轴线连接了咸阳、泾阳、淳化和旬邑,穿越了咸阳市南、中、北三大产业带。
咸阳旬高速公路LJ-2合同段,起讫里程K12+000~K19+000,全长7km,位于泾阳县和礼泉县境内,设计标准为全封闭四车道高速公路,时速100km/h。
咸旬高速公路于2014年底通车试运营。
在通车2年后,K13+218~K13+392段路面出现较严重的纵横向裂缝,纵向裂缝长度174m,最大宽度达20mm,同时局部路面发生沉陷。
该段路基施工时处于原泾河河道底,基底为软土路基,表层淤泥厚度1m,设计采用挖淤换填处理,填土高度3~5m,路侧设计有钢筋混凝土防撞护栏。
该段路基于2014年施工完成,但在2015年,当地在该段路基坡脚外埋设直径2m的引水管道,基坑开挖后回填土未经严格压实,该段路基在重力和路面车辆荷载的双重作用下,路面产生较严重开裂及局部沉陷。
为了避免路况进一步恶化,影响行车安全,必须对开裂的路面进行处理。
本文主要对K13+218~K13+392段路面开裂沉陷病害形成原因进行分析,并提出处治措施。
双重管注浆施工方案引言双重管注浆施工是一种常用的地下工程处理方法,旨在强化地层的稳定性和提升地下结构的承载能力。
本文将介绍双重管注浆施工的基本原理、施工步骤和注意事项。
1. 双重管注浆施工原理双重管注浆施工是利用两根管道进行注浆,主要分为补充注浆管和排浆管。
补充注浆管用于注入注浆材料,而排浆管则用于排出多余的浆液和空气。
这种施工方式能够有效地将注浆材料注入到地层中,实现地层强化的目的。
2. 施工步骤2.1 准备工作在进行双重管注浆施工前,需要进行一系列的准备工作:•确定施工区域,并进行详细的测量和勘察。
•根据地层情况和工程要求,选择合适的注浆材料和设备。
•对施工现场进行清理,并确保施工区域的安全。
2.2 钻孔钻孔是双重管注浆施工的关键步骤之一,主要包括以下工作:•根据设计要求确定钻孔位置和深度。
•使用合适的钻机进行钻孔作业,确保钻孔的直径和深度符合设计要求。
•在钻孔过程中,根据需要进行岩心采样和地质勘探。
2.3 安装双重管在完成钻孔后,需要安装双重管道,并保证其稳固和密封:•将补充注浆管和排浆管安装到钻孔中,并与地面的注浆设备相连。
•使用合适的密封材料对管道进行固定,并确保其与地层的紧密连接。
2.4 注浆施工完成双重管的安装后,可以进行注浆施工:•首先,通过排浆管将多余的浆液和空气排出。
•然后,通过补充注浆管注入合适的注浆材料。
注浆材料可以根据地层情况和工程要求选择,常用的材料包括水泥浆和化学注浆剂等。
•在注浆过程中,需要根据注浆压力和注浆量进行控制,并注意注浆材料的流动性和固化时间。
2.5 施工质量控制在双重管注浆施工过程中,需要进行有效的质量控制:•定期对注浆施工进行监测和检测,以确保注浆质量符合设计要求。
•对注浆材料进行采样,并进行实验室分析,以评估其性能和强度。
•针对施工过程中出现的问题,及时采取相应的措施,保证施工质量。
3. 施工注意事项在进行双重管注浆施工时,需要注意以下事项:•根据地层情况和工程要求选择合适的注浆材料和设备。
双重管注浆加固软弱地层试验研究
摘要:在某城市地铁车站出入口通道,为检验淤泥质地层中双重管注浆的效果,进行了现场注浆试验,试验中对注浆顺序、扩散半径、不同配比等进行了对比,就注浆对管线影响情况进行了监控,并结合试验结束后的原位试验及室内试验,对注浆效果进行了综合分析和评价.通过试验表明双重管注浆可以达到地层加固的目的,能够满足本工程暗挖施工的需要.
关键词:软弱地层;双重管注浆;原位试验
在地铁修建过程中面临的诸多问题中的一个突出问题,就是如何修建地铁车站的出入口通道.尤其在我国东部城市的软弱地层中,地铁出入口通道修建面临的主要技术难点是:①若采用传统的明挖法施工,则必须对既有繁忙的道路封交以及对既有各种管线进行搬迁,而在有些道路这样做是不允许的;②若采用暗挖法施工,目前的主要方法是顶管法,而该方法的不灵活性制约了该方法的推广.因此,在东部软弱地层迫切需要引入新的地下通道的建造方法,其中,管棚法是一种有望胜任的工法[1—6],但必须解决其主要的技术难点,就是在东部淤泥质软弱地层中注浆的可行性.为此,在我国东部某城市地铁车站进行现场注浆试验,检验其效果,为管棚法的引入提供技术支持.
试验采用双重管注浆技术对加固软弱地层进行研究.双重管双液注浆是一种以改良地层为目的的地基处理技术,其优点在于既可以增加地层的强度又可以达到止水的效果[7—9].现场注浆试验的目的是:检验双重管注浆效果;了解注浆施工对地层以及地中管线的影响情况;确定注浆施工技术参数:注浆压力、注浆速率、浆液配比等.
1 试验内容
试验现场为地铁车站的1号出入口通道,通道下穿东方路,全长约23m.1号出入口通道平面位置如图1所示.工程周边环境较复杂,施工影响范围内有2栋6层混凝土民宅.暗挖段主要管线有Ф2400雨水管和Ф600污水管,这2条管线位于东方路机动车道下.由于东方路为主干道,交通封闭困难,通常的施工方法———明挖法无法实施,设计采用管棚法进行施工.
工程场地地基土均属第四纪沉积物,地铁上覆地层分别是填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粘质粉土等,地铁主要通过淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土.
根据试验目的,利用现有的条件,在车站站厅层预留的1号出入口位置,破除车站已经施作的连续墙,从连续墙向外进行双重管注浆加固土体,注浆孔布置如图2所示.本次试验,土体加固长度取4m.
注浆过程中,对影响范围内土体进行严格监测,注浆结束后,进行原位试验、钻孔取样及室内土工试验,了解加固区域的土体强度、变形特性等指标,对注浆加固效果进行评价.
为获得注浆过程的详细资料,验证双重管注浆处理软弱地层的效果.在注浆
实施阶段,每30min对地表沉降和土体分层沉降测试1次,注浆结束的24h内,每3h测试1次,地层趋于稳定后,每d测试1次.注浆施工结束28d后,采取室内试验和静力触探等手段,对土体加固效果进行评估.
2 试验条件及过程
2.1 施工机具
钻机:TXU—75A型,可以进行垂直孔、斜孔及水平孔的钻孔及压浆施工,最长钻进50m;压浆泵:SYB—60/60型双液注浆泵,注浆液混合器及测定器具;拌浆桶、灌浆管、阀门、压力表等.
2.2 注浆参数
注浆施工参数,见表1.
2.3 注浆工艺
双重管注浆工艺如图3所示:钻进时采用清水作为循环液,达到设计深度或位置时,封闭端点进行横向喷射切换.然后用注浆泵分别将2种浆液压入外管和内管,浆液在二重管的端头混合器内混合,通过滤网在水平方向实行喷射,浆液注入地层中,将混合室逐步向上回抽,使加固土体范围扩大[6].
本次注浆分5组进行:第1组为周边止水止浆孔,孔中心间距200mm,孔深4m,共50个;第2组为200mm间距布孔区,孔中心间距200mm,孔深4m,共46个;
第3组为600mm间距布孔区,孔中心间距600mm,孔深4m,共3个;第4组为300mm间距布孔区,孔中心间距300mm,孔深4m,共9个;第5组为400mm间距布孔区,孔中心间距400mm,孔深4m,共6个.
整个注浆过程采用2种水灰比的配比:第1组上半断面注浆时采用了1:1的水灰比;其余注浆均采用0.6:1的水灰比.注浆过程中注浆压力为0.2~0.4MPa.
3 试验分析
3.1 地表监测分析
双重管注浆过程中,地表监测测点累计隆起量平均值为23.4mm.地表测点
D1—D5累计隆起量随时间变化如图4所示.对双重管注浆过程的监测资料分析表明:在注浆过程中,通过严格控制注浆压力、注浆速度和注浆顺序,并根据监测结果及时予以调整,是可以将注浆对地层和地中管线的影响控制在允许范围内.
3.2 原位试验分析
试验结束28d后,在试验场地地表进行了静力触探原位试验,从静力触探结果看,注浆区域(深度3.5~5.5m)的比贯入阻力Ps均在2.0MPa以上,最大值在10.0MPa以上.
3.3 土工试验分析
同时在现场进行钻孔取样,在室内进行土工试验,试验结果见表2.由表2可以看出:
(1)加固地层含水量有所降低,原地层含水量平均值41%,注浆后为
35.4%~39.4%;
(2)加固地层孔隙有所减少,原地层的孔隙比为1.16,注浆后为0.909~1.067;
(3)土体强度有所提高,无侧限抗压强度由40kPa提高到55.3~98.3kPa,直剪试验的粘聚力c大幅提高,而Φ值相应减小;
(4)压缩性有所降低,压缩模量由3.15MPa提高到13~23MPa.
从双重管注浆取芯情况和室内试验结果看,土体物理力学特性有显著改善,注浆效果非常明显.
4 结语
通过现场试验的综合效果检查,表明双重管注浆可以提高土体强度、减小地层空隙和含水量、降低压缩性,达到软弱地层加固的目的;施工中施工工艺的改善,可以有效控制注浆对环境的影响,满足淤泥质软弱地层土体加固的需要.
双重管注浆的顺利实施为将管棚法引入到软弱地层中地下通道建造中提供了有力的技术支持.
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