第2章 注浆法资料.
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压力注浆法压力注浆法就是指利用液压过气压把能凝固的浆液均匀地注入填料地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置,经过一定的时间后,浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体,从而使土基得到加固,减少工后沉降.一、注浆方案选择注浆方案选择是进行注浆施工首先解决的问题。
一般把注浆方法和注浆材料的选择放在首要位置,同时还应考虑工程地质条件、工程本身性质等,依据高速公路工程实践经验,一般应遵循以下原则:高等级公路下伏软弱地基的加固注浆一般采用水泥浆液或水泥粉煤灰浆液。
当软弱土层上部有硬壳存在时,要将它做为封压层,当无这种硬壳或不发育时,可在地表做一粘上垫层,厚约0.5m,以此垫层作封压层,或在低级碾压后形成封压层。
对于上部沙砾层较多的软弱土层,一般宜用分段式自上而下注浆,对于上部沙砾层少或没有的软弱土层时,一般宜用分段式自上而下注浆.注浆采用直接打入式。
即采用直径43mm花管直接打入,孔口采用三角形止浆塞止浆。
二、注浆标准与范围注浆标准是指设计者要求注浆后应达到的质量指标.由于不同注浆工程的性质和工程地址条件千差万别,对各自的注浆目的和要求又不尽相同,因而很难规定一个比较具体和统一的准则,而只能根据具体情况作出具体规定。
确定注浆范围包括在平面上确定注浆处理的长度和宽度,在纵向上确定注浆深度.注浆深度的确定应结合软弱地基的特点、路基或构造物的荷载或沉降要求诸因素综合确定。
三、压力注浆材料可用于注浆的材料有很多,应根据注浆的目的和受注体的地质条件来选择。
一般说来,注浆材料通常分为粒状浆材和化学浆材两大类,然后在按浆材的特点、物化性能进一步分为稳定的粒状浆材、不稳定的粒状浆材、无机化学浆材和有机化学浆材。
两种不同种类的浆材,其性能和使用范围也有差异。
粒状浆材主要以硅酸水泥、粘土、粉煤灰等构成,来源丰富、价格低廉,操作工艺简单,广泛用于地基加固注浆中。
但因其粒径大、可注性差,不宜于防渗、堵水。
1 概述注浆又称为灌浆,是将一定材料配制成浆液,用压送设备将其通过钻孔注入地层中颗粒的间隙、土层的界面或岩层裂隙内,使其扩散、胶凝、固化,以达到加固地层或防渗堵漏的目的[1]。
注浆主要起加固和防渗作用。
加固体现在某些浆液发生了能产生胶结力的化学反应,把碎石或土粘结起来,使岩体或土体的整体性得到加强;或特殊的施工工艺如挤密注浆,在将浆液压入地层的过程中,对周围的土体产生挤密作用,使土层的承载力或抗液化能力得到提高。
防渗体现在浆液在岩土裂隙、孔隙中凝固结石,把地层中的孔隙充填起来,以阻止水流,提高地层的抗渗性。
注浆技术因其工期短、见效快等特点,在众多领域得到广泛应用,如地基加固及防止建筑物沉降、地铁隧道加固、路基路面加固、边坡支护中锚杆加固、大坝提防的防渗帷幕等。
注浆一般根据注浆压力及作用方式分为静压注浆和高压喷射注浆两大类[2]。
根据地质条件、注浆压力、浆液对土体的作用机理、浆液的运动形式和替代方式,静压注浆又可分为充填注浆、渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆四种。
本文主要研究其中的渗透注浆。
渗透注浆是指在不破坏地层土颗粒排列的条件下,浆液充填于颗粒间隙中,从而取代、排出其中的空气和水,将颗粒胶结成整体[3]。
2 注浆技术的发展史2.1 国外注浆技术发展史1802年,法国人查理斯·贝里格尼在修理第厄普冲刷闸时,用一种木制冲击筒装置,人工锤击方法向地层挤压粘土浆液,被称为注浆的开始。
1826年英国的阿斯普丁发明了硅酸盐水泥,1838年英国汤姆逊隧道开始用水泥进行充填注入。
大约在1856年~1858年间,英国人W.R.Kinippe第一次把水泥用于注浆。
1880年~1905年,美国的托马斯、霍克斯莱相继研制了压缩空气注浆机和类似现在使用的压力注浆泵,用于注浆施工。
荷兰采矿工程师尤斯登在1920年首次采用水玻璃、氯化钙双液双系统二次压注法,被认为是应用化学注浆技术的开始。
注浆技术有系统的改进始于美国科罗拉多河上的胡佛坝基的帷幕注浆,为了补救因开挖基坑引起的裂缝,进行了加固注浆。
高渗透性富水地层盾构洞内径向注浆施工工法一、前言随着城市化进程的加速和城市交通需求的不断扩大,地下隧道建设成为现代城市建设中重要的组成部分。
而在地下隧道建设中,盾构机施工已成为一种最为常见的施工方式。
高渗透性富水地层是盾构施工中常见的难题,为解决此问题,针对盾构洞内径向注浆施工工法应运而生。
二、工法特点盾构洞内径向注浆施工工法是在盾构洞内向周围土层注浆,形成一层膜状体,使土层与管片形成整体固结的方法。
与传统的封水注浆相比,盾构洞内径向注浆施工工法具有以下特点:1.适用范围广,能够适应各种不同类型的地质环境和工程要求。
2.施工过程中不需要将施工洞口封闭,能够大大缩短施工周期,提高施工效率。
3.注浆材料体积小,成本低,施工过程中对环境和周围建筑物干扰小,具有较高的环保性。
4.注浆后形成的土体与管片紧密结合,构成了一个整体的地下隧道结构,能够有效地保证地下隧道的安全性和稳定性。
三、适应范围盾构洞内径向注浆施工工法适用于高渗透性富水地层,在城市交通隧道、地铁、水下隧道、排水隧道和矿山巷道等各类隧道工程中得到广泛应用。
四、工艺原理盾构洞内径向注浆施工工法的理论基础是:通过外力作用,将注浆材料注入土体中,利用注浆材料的黏滞性,在土体中形成一层薄膜状体,增加了土层和管片之间的附着力,形成一体化的结构,从而提高了隧道的安全性和稳定性。
在盾构洞内径向注浆施工工法中,根据施工方式的不同,可分为钻孔注浆法和压缩注浆法两种。
其中,压缩注浆法是应用较为广泛的一种。
1. 钻孔注浆法钻孔注浆法是将注浆钻头钻到待固结土层中,再通过泵送注入注浆材料实现土锚体中注浆的过程。
通过对挖进式盾构施工的实际应用数值模拟分析,受洞顶上移的影响,导致固结区受挤后缩短,该方法并不适用于隧道施工中盾构机沿垂直井壁接地施工方式,且工艺流程复杂,成本较高,目前已逐渐淘汰。
2. 压缩注浆法压缩注浆法是将注浆材料通过注浆管道喷射到待固结区,利用压缩力将材料挤入土层中。