渗透注浆和渗入注浆-注浆材料的渗透性怎么测试

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什么是渗入注浆法 ,什么]是劈裂注浆法与喷射注浆法

袖阀管劈裂注浆施工工艺 如果还不明了 加我QQ:2553106123 专业技术指导袖阀管注浆是将袖阀式注浆管通过钻孔下入地层,采用分段注浆工艺,使浆液在压力条件下,较均匀地进人地层,以达到浆液在地层中分段可控、均匀扩散的目的。注浆时设置注浆外管,注浆外管将永久留在土体中,注浆外管每隔一定间距预留出浆口,在出浆口处加设截止阀,注浆时,将带封堵装置的注浆内管置入注浆外管内,对需要注浆部分进行注浆。这样在土体中产生以钻孔为核心的桩体,且在桩体外围土体裂隙中形成抗剪能力强的树根网状浆脉复合体。 灌浆技术是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或建筑物的裂隙中,使其物理力学性能改善的一种方法。一、灌浆分类 1.按照灌浆的作用来划分 (1)固结灌浆 ;(2)帷幕灌浆;(3)接触灌浆。 2.按照基础的构成来划分 (1)砂砾石灌浆;(2)岩石灌浆。 3.按照灌浆材料来划分 (1)水泥灌浆;(2)水泥粘土灌浆;(3)化学灌浆。 4.按照使用的压力来划分 (1)常压灌浆;(2)高压灌浆。 5.按照灌浆工艺所依据的理论来划分 (1)渗入性灌浆;(2)劈裂灌浆;(3)压密灌浆还有其他不同的分类方法,如常见到的有充填灌浆、裂缝灌浆、应急灌浆、纠偏灌浆、界面灌浆陵稿颂等等。下面主要介绍一下劈裂注浆施工工艺。 二、劈裂注浆在表面已有杂填土石且靠近铁路和既有道路等地段,设计采用袖阀式劈裂注浆法进行处理。在管线位置,注浆顶面的高度控制在管线的基础底面。设计要求及标准:a. 以注浆孔为中心,以孔距为边长的单桩复合地基承载力标准值大于140kPa;b. 经开挖检验,注浆加固的有效影响半径应达0.5m以上。注浆孔距纵横向各1.1m,平面上按梅花形布置。劈裂注浆所用水泥为425#普通硅酸盐水泥。1.测量放线在基本整平的场地上,利用施工基线和辅助基线,测放出注浆孔的孔位,用竹桩等作出明显标记。桩位误差不大于2cm。测敬告量工作面标高,沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑,及时排出冒浆和孔内水,以保持场地整洁干燥。2.试验注浆在正式开工之前,在现场进行注浆试验。根据设计要求的水泥用量等指标,最终确定控制压力、水泥用量、配合比、注浆次数等施工参数。3.钻孔钻机移动到指定桩位,就位,对中后开始钻进。钻头采用铝合金钻头或金钢石钻头,推进方式为螺旋推进或液压推进。钻孔开孔直径为110mm,垂直度偏差小于1%。设计要求全段下套管钻进,以防塌孔。4.配备及灌入封壳料在钻孔的同时配备封壳料。封壳料采用低强度水泥粘土浆,浆液配方为水泥:粘土=1.2~1.3,干料:水=1:1~1:1.5(重量比),塑性指数15~30。钻孔深度达到设计要求后,从钻机的钻杆内灌入封壳料。注满后拔出钻杆及套管。拔出后及时补浆。5.制作及插入袖阀管袖阀管可采用硬质塑料管,管外径50mm,能够承受的最大压力大于3.0MPa。注浆孔开孔间距为330mm,开孔处管外紧箍橡胶套,覆盖注浆孔。袖阀管的底端头用土工布等物包紧扎死,防止封壳料进入袖阀管。拔出套管后插入袖阀管至设计深度。6.配备注浆液及注浆注浆液采用纯水泥浆,注浆所用水泥为425#普通硅酸盐水泥,水灰比按注浆次序有一定调整,依次减少,控制范围为1.00~0.45。为了增加可灌性,在浆液中可加入水泥用量0.3%~0.5%的复合型减水早强剂。搅拌机采用叶式机械搅拌机,应能保证浆液能连续均匀搅拌,才能过滤。浆液须在搅拌均匀过筛后,再泵送压注,在注浆过程中,浆液应连续搅拌,搅拌时间应大于2min。注浆泵采用柱塞泵或双液柱塞泵,压送水泥浆液时,柱塞与缸体不直接接触,以减少磨损。按每米注浆加固深度控制注浆量,每米注浆深度水泥用量暂定为150kg。注浆的流量一般为7~15l/min。注浆芯管应有双向密封装置,保证上下密封良好,达到定位注浆的目的。待封壳料初凝后,插入双向密封注浆芯管自下而上或自上而下进行注浆。注浆分次进行,一般可分为5次,每次注浆的间隔时间不小于12小时。每次注浆完毕后用清水冲洗塑料袖阀管中的残留浆液,以利于下一次重复注浆。注浆进程中出现地面冒浆或压力尺郑突变,应立即停止注浆,查明原因,采取措施。单孔注浆结束标准应根据下列情况综合决定:a. 注浆量达到设计要求;b. 注浆压力超过设计值;c. 地面冒浆。7.碾压按设计要求,注浆完成后去掉地面以上的注浆管,用14t以上的振动碾振动碾压6遍。8.记录钻孔时准确及时记录孔号、孔深、土层类型、分层深度等参数,注浆施工时应详细记录每一个钻孔的每次注浆压力、注浆量、注浆时间、浆液配比、复灌次数等基本参数。9.质量检验质量检验由业主委托具有相应咨质的单位进行,注浆效果可采用标准贯入或静载试验进行检验。检验点可根据需要和场地条件来确定,检验数量为桩数的0.5%,且每一施工单元不少于3个。 注浆施工1、袖阀注浆总体程序放线定位→小片区注浆试验→大面积注浆→质量检查2、放线定位根据设计图纸的孔位进行测量放线,定出注浆孔位置。3、小片区注浆试验在展开全面注浆前,应进行小片区注浆试验,试验区可采用6×6孔排成方块,主要检查设计水泥用量、注浆压力和注浆效果。4、大面积注浆小片区注浆试验完成后,即可展开大面积注浆,注浆拟分二序进行,即跳孔注浆,并沿周边向内逐圈注浆。5、袖阀劈裂注浆单孔工艺流程钻孔→灌注封壳料→安装袖阀管→进行第一轮次注浆→清洗袖阀管内的残留浆液→待凝12小时→进行第二轮次注浆→清洗袖阀管内的残留浆液→待凝12小时→进行第三轮次注浆(1)、采用地质钻机钻注浆孔,采用90mm钻头钻进。开钻前应调整好钻机的垂直度,确保钻孔的垂直度偏差小于1%。(2)、钻孔到设计位置后,从钻杆内向孔内注入封壳料。封壳料采用水泥、粘土混合浆,配合比为水泥:粘土:水=1:1.5:1.88,3天龄期抗压强度约为0.3Mpa。(3)、注入封壳料后,应立即将制作好的塑料袖阀管插至孔底,并尽量使袖阀管垂直和位于孔的中央。(4)、待封壳料的强度达到0.3Mpa后,可开始第一轮次注浆,水泥用量为设计注浆量的50%。采用带有双向密封装置的专用注浆枪注浆,注浆从下而上逐环进行,浆液水灰比为9.0,全孔注浆段注浆完成后,把铝塑管插至袖阀管底,用清水把袖阀管内的残留浆液清洗干净。(5)、待凝12小时后,可开始第二轮次注浆,水泥用量为设计注浆量的30%。注浆方法同第一轮次注浆,浆液的水灰比调整为0.8。(6)、待凝12小时后,可开始第三轮次注浆,水泥用量为设计注浆量的20%。注浆方法同第一轮次注浆,浆液的水灰比调整为0.8。(7)、注浆施工过程应做好相应的施工记录,对钻孔深度、每轮次注浆压力、每轮次注浆量、每轮次注浆时间和总注浆量等参数进行详细记录。及时整理资料,经常分析对比相邻注浆孔和相邻排注浆孔的注浆流量、注浆压力和注浆量等参数,根据各参数的变化情况估计注浆效果。对注浆过程中存在的问题,及时进行分析处理。6、注浆过程注意事项注浆过程中,应对地面、周围建筑物、地下管线进行沉降、倾斜、变形和位移观测。(四)、注浆效果1、设计要求本工程袖阀管注浆要求注浆完成28天后的地基承载力特征值:(1)粉砂、细砂、和粉质粘土层的地基承载力特征值达到250Kpa以上;(2)中粗砂、砾砂、园砾、卵石层的地基承载力特征值达到400Kpa以上;≥400Kpa;(3)渗透系数≤1×10-4。2、注浆效果检测本工程的注浆效果检测采用取芯抗压、标贯试验、压板试验、抽水试验四种方法综合检测。注浆效果检测应在注浆结束14天后进行。

灌浆方案选择

1.灌浆方案选择一般遵循的程序

1)地质调查:查明地基的工程地质特性和水文地质条件;

2)方案初选: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告兆前试验,以便为确定灌浆技术参数及灌浆施工方法提供依据;

4)参数计算:确定各项灌浆参数和和技术措施;

5)补充修改确定:在施工期间和竣工后的运用过程中,根据观测所得的异常情况,对原初选方案进行必要的调整,确定最终灌浆方案。

2.方案选择

灌浆方案的选择一般应遵循下述原则:

1)灌浆目的如是为了提高地基强度和变形模量,一般可选用以水泥为基本材料的水泥浆、水泥砂浆和水泥水玻璃等。也可采用高强度化学浆材,如环氧树脂、聚氨酯以及以有机物为固化剂的硅酸浆材等。

2)灌浆目的如是为了防渗堵漏,可采用粘土泥浆、粘土水玻璃浆、水泥粉煤灰混合物、丙凝、铬木素以及无机试剂为固化剂的硅酸盐浆液等。

3)在裂隙隙岩层中灌浆一般采用纯水泥浆,或在水泥浆中,或在水泥砂浆中掺入少量膨润土;在砂砾石层中或在溶洞中采用粘土水泥浆;在砂层中一般只采用化学浆液;在黄土中采用单液硅化法或碱液法。

4)对孔隙较大原砂砾石层或裂隙岩层中采用渗入性注浆法,在砂层灌注粒状浆材宜采用水力劈裂法,在粘性土层中采用水力劈裂法或临时性动硅化法,矫正建筑物的不均匀沉降则采用压密灌浆法。

有时在考虑浆材选用上,还需考虑浆材对人体的危害或对环境的污染问题。

3.灌浆标准

(1)防渗标准

防渗标准不是绝对的,应根据每个工程各自的特点,通过技术经济比较确定一个相对合理的指标。对重要的防渗工程,都要求将地基上的渗透系数降低至10-4~15-5cm/s以下。对临时性工程或允许出现较大渗漏量而又不导致发生渗透破坏的地层,也有采用10-3cm/s数量级的工程实例。

(2)强度和变形标准

根据灌浆的目的,强度和变形的标准将随各工程的具体要求而不同。如为了增加摩擦桩的承载力,主要应沿桩的周边灌浆,以提高桩侧界面间的黏聚力;对支撑桩则在桩底灌浆以提高桩端土的抗压强度和变形模量。为了减少坝基础的不均匀变形,仅需在坝下地基受压部位进行固结灌浆,从而提高地基土的变形模量,而无需在整个坝基灌浆。对振动基础,有时灌浆目的只是为了改变地基的自然频率以消除共振条件,因而不一定需用强度较高的浆材。为了减小挡土墙的土压力,则应在墙背至滑动面附袜清近的土体中灌浆,以提高地基土的重度和滑动面的抗剪强度。

(3)施工控制标准

灌浆后的质量指标只能在施工结束后通过现场检测来确定。有些灌浆工程甚至不能进行现场检测,因此,必须制定一个能保证获得最佳灌浆效果的施工控制标准。

浆量效果是根据耗浆量的降低率进行控制。由于灌浆是按逐渐加密原则进行的,孔段耗浆量应随加密次序的增加而逐渐减少。若起始孔距布置正确,则第二次序孔的耗浆量将比第一次序孔大为减少,这是灌浆取得成功的标志。

4.浆材及配方选择原则

根据土质和灌浆目的的不同,将注浆材料的选择列于表7-21和表7-22。

5.确定扩散半径

浆液扩散半径(r)是一重要参数,它对灌浆工程量及造价具有重要的影响。r值可通过有关的计算公式进行计算;当地质条件较复杂或计算参数不易选准时,就应通过现场灌浆试验来确定。

现场灌浆试验时,常采用三角形及矩形布孔方法,如图7-43和图7-44所示。

表7-21 按土质不同对注浆材料的选择

表7-22 按注浆目的的不同对注浆材料的选择

图7-43 三角形布孔

图7-44 矩形或方形布孔

灌浆试验结束后,需对浆液扩散半径进行评价:钻孔压力水或注水,求出灌浆体的渗透性;钻孔取样品,检查孔隙充填情况;通过大猜宽口径钻井或人工开挖竖井,用肉眼检查地层充浆情况,采取样品进行室内试验。

由于地基多数是不均匀的,尤其是在深度方向上,不论是理论计算或现场灌浆试验都难设计时,应注意以下几点:

1)在现场进行试验时,要选择不同特点的地基,用不同的灌浆方法,以求不同条件下浆液的r值。

2)所谓扩散半径r并非是最远距离,而是能符合设计要求的扩散距离。

3)在确定扩散半径时,要选择多数条件下可达到的数值,而不是取平均值。

4)当有些地层因渗透性较小而不能达到符合设计要求的扩散距离值时,可提高灌浆压力或浆液的流动性必要时还可局部地区增加钻孔以缩小孔距。

6.灌浆压力

灌浆压力是指在不使地表面产生变化和邻近建筑物受到影响的前提下可能采用的最大压力。

由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关,有人倾向于采用较高的灌浆压力,在保证灌浆质量的前提下,使钻孔数尽可能减少,高的灌浆压力还能使一些微细的孔隙张开,有助于提高可灌性。当孔隙中被某种软弱材料充填时,高灌浆压力能在充填物中造成劈裂灌注,使软弱材料的密度、强度和不透水性等得到改善。此外,高灌浆压力还有助于挤出浆液中的多余水分,使浆液结石的强度提高。

灌浆压力值与地层土的密度、强度和初始应力、钻孔深度、位置及灌浆次序等因素有关,而这些因素又可准确地预知,因而宜通过现场灌浆试验来确定。

围岩注浆材料要求建筑工程介绍?

围岩注浆材料要求?以下中达咨询带来关于围岩注浆材料要求,相关内容供以参考。

(1) 浆液黏度低、渗透力强、流动性好、能进入细小裂隙和粉细砂层。

(2) 可调节并准确控制浆液的凝固时间,以避免浆液流失,达到定时 注浆之目的。

(3) 浆液凝固时体积不收缩,能牢固粘结砂石;浆液结合老禅率高,强度高。

(4) 浆液稳定性好,长期存放不变质,便于镇含带保存运输,货源充足,价格低廉。

(5) 浆液无毒,无臭,不污染环境,对人体无害,分易燃、易爆之物。

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注浆技术在房建工程中的应用?

注浆技术对于很多刚入行的建筑人员来说还比较陌生,注浆这一项技术在处理裂缝这一技术问题时有很关键的作用。那么注浆技术在房建工程中有哪些应用呢?以下是中达咨询友枣为建筑人士整理的关于注浆技术在房建工程中的应用相关资料。具体内容如下:

1 前言

注浆技术的工作原理是通过压送技术将具有一定凝胶时间的浆液注入进含水岩层或裂缝松散土层中,使浆液凝结后团结上的颗粒充塞岩层裂缝,最终使土层的水理性质和力学性质都得以改善。这种通过注浆来改变地层状况的方法被称为注浆加固工法。浆液及浆液注入到地层中去的方式是该工法的关键。基于此,本文详细介绍注浆技术的基本特性,并讲解其在房屋建筑工程中使用时的注意点。

2 注浆技术的特点及其适用性

2.1 房建工程常见病害

房建工作中的渗漏病害主要包含两种:砼结构病害(主要为受力结构部分,如地下基桩基础、剪力墙、柱、梁等部位);楼房墙体渗漏、施工缝渗漏,女儿墙、排水管穿墙孔渗漏等。采用常规处理方法的副作用如下:

(1)房屋渗漏病害一般出现在建筑使用之后,而使用常规方法对已装饰过的建筑结构有较大的影响,一般会造成凿除量大,甚至影响房屋的使用寿命。

(2)用常规方法处理时,在其凿除过程中产生的振动会引起建筑各部位的接缝松动,导致隐性渗漏的可能性增加。

(3)由于材料的不适宜性,导致裂缝和局部渗漏反复出现,受害面也扩大,增加了处理费用并延长了施工周期。

对出现以上病害的房屋,原则上应在不影响原混凝土结构和已装修饰面的基础,采用注浆的方法,采用这种技术能做到施工影响范围小,加固影响范围大,可达到一针见效,长久保安的目的。

2.2 注浆技术的优点

(1)在施工工艺方面,设备轻巧、注浆工艺简单、易操作,对复杂环境的适应性强。

(2)在防水方面,由于注浆技术是将液注入混凝土裂缝中,使其充填密实粘结。对老化、蜂窝、蚀变性的混凝土,采用注浆方法具有改善混凝土内部的密实性和强度,达到粘结补强的效果。

(3)在性能方面,应用于混凝土的注浆补强材料,一般都应具有良好的综合力学性能,粘结性能好,材料耐老化,无污染。

3 注浆材料的选择

3.1 注浆材料的特点

注浆材料的选择需具备下列特点:

(1)材料应具有综合力学性能好、耐老化、强度高、粘结力强、填充性好的特性。

(2)材料应具有良好的渗透性,可以灌入微细的缝隙中,对潮湿裂缝具有良好的亲水性和扩散性、粘结性能好。

(3)工艺简单、易操作;材料环保、固结体无毒性污染,并且价格适中。

3.2 注浆材料

注浆材料在整个注浆技术中做到最基本、也是非常重要的一个部分,注浆之所以能够起到堵水、加固的作用,正是由于注浆材料在施工过程中将其由液相转变到到固相的结果。因此,能在一定条件下转变租脊成固体的物质,一般而言都可以当作注浆材料。我们在施工中常见的材料如下:

(1)水泥:注浆常常用水泥作为主要的材料,因为水泥是一种很好的水稳定性材料,可以形成稳定的胶结体;如水泥;氯化钙浆液,超细弊告渗水泥、粘土;膨润土浆等。

(2)水泥;水玻璃浆液:水泥配浆时常常加入其它化学浆液,或掺加少量化学外加剂,如氯化钙,来改善水泥浆液的性能。

(3)有机高分子材料:用于注浆的材料除了有无机高分子化合物硅酸盐及其衍生物之外,有机高分子聚合物也广泛应用,如纸浆废液-过硫酸按浆液、如脉醛树脂-硫酸浆液、水溶性聚氨醋浆液等。

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4 注浆技术在房建工程中的应用

房建工程中产生病害房的因素很多,在查询原因时应从设计→施工→管理→选材→使用的整个流程中分析。下面是从墙体部位、混凝土结构部位、地下室工程等方面来讲解注浆技术的应用。

4.1 墙体部位的应用

由于房屋的楼板受周边结构约束,在受到温度影响时,其热胀冷缩的线膨胀倍率与女儿墙不一致。所以墙体部位出现病害后,一般是将女儿墙与楼板的接缝作为施工缝;当女儿墙纵向的变形膨胀系数大于5×10-6时,楼板变形膨胀为女儿墙的一半,采用常规的材料处理很难满足这一伸缩变化要求,因此需要采用注浆技术。不同位置处理的方法不同,具体如下:

(1)在考虑楼板设置相应的变形缝外,需要在女儿墙和楼板接触的部位进行钻孔并埋管灌注,其灌注材料应采用剪强度好、粘结力强的材料。

(2)砖墙体及门窗注浆处理采用注浆的办法是在窗的框周布孔,重点是在框的底部注浆,材料以水泥浆为主。水泥注浆结束后,再进行环氧封闭处理,其作用是控制水泥注浆后产生的干缩。

(3)墙体的渗漏应先找出渗漏面,然后采用墙面布孔注浆;其灌注压力控制在0.5-0.8MPa 为宜;注浆材料为水泥浆,可改善空心砖的密实度,提高阻挡外墙雨水渗透的能力,从而取得理想效果。

4.2 混凝土结构部位的应用

(1)依据病害部位设计孔位。孔距适宜控制在300-400mm内,孔径在0.8-1.2mm.若是干缝面则可设置在距缝两侧30-50mm处,并且涂上环氧胶封闭缝口,以免注浆时导致浆液从敞开的缝口窜出;若是湿缝则采用沿缝开槽,槽口宽×深宜控制在2-3cm×2-3cm内,以免扩大缝口。

(2)在处理清孔清槽后,应采用强水泥封槽和埋管;如果是干缝则可注入低粘度的环氧树脂类材料,固化时间应控制在14小时左右,目的是让注浆材料能充分充填到缝隙内,起到全面积粘结的作用。若是湿缝应选用对水具有亲和性的环氧材料,在注浆过程中克服被粘物表面的水膜与被粘物有效的粘结,从而达到固结补强的目的。

4.3 地下室部位的应用

地下室是注浆重点应用部位,具体的流程如下:

(1)施工工序。地下室部位灌浆的具体流程工艺如下:查找裂缝→钻孔→清洗钻孔→安装注浆嘴→高压注浆→二次补灌→修补渗漏点→清理注浆嘴→清扫施工现场→验收。

(2)钻孔。一般采用灌注无机浆料的注浆孔为骑缝钻孔,深度约等于混凝土板厚度,不能超过其5%;灌注化学浆料的钻孔角度为40°-45°,确保所钻的孔切割裂缝;钻孔深度不小于200mm,用高压水或压缩空气吹扫孔洞,去除孔中的灰尘和碎片;安装注浆嘴,深度为注浆孔长度的75%,紧同注浆嘴,确保嘴与孔壁无缝隙。

(3)注浆。将浆液倒入高压灌浆机贮料桶内后,开始向第一个注浆嘴注浆,压力由从低到高慢慢提升,最后控制在1.5-2.0MPa;裂缝中的水被挤出后流出浆液,当浆液沿着裂缝到达相邻孔后可停止注浆并移至下一注浆嘴;灌完一条裂缝的最后一个注浆嘴,再回到第一个注浆嘴,依次补灌浆液;观察48小时,检查止水效果,如有渗水点,打孔埋嘴,再次注浆直到无渗水为止;最后用水不漏封堵注浆孔洞,清扫垃圾。

4.4 厨房、卫生间部位的应用

厨房、卫生间等部位在使用过程中通常出现渗漏,主要是防水层失效,厨房、卫生间的用水沿砖和砖缝灰砂的毛细作用渗透至墙面冒汗、发潮。在用注浆技术处理时,处理的方法是通过环氧灌注切断渗水通道,控制水沿毛细孔扩大散。即在混凝土地板与砖墙的砖缝开一小槽,沿砖缝布孔,孔距在200-300cm 为宜,采用环氧砂浆嵌槽,埋管注入环氧浆,重复注浆至充填饱满。

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5 结语

房屋建筑工程存在的病害及其产生的影响因素很多,应从设计到施工,施工到管理和选材与使用等过程进行综合分析,对于我们施工技术人员需要不断地采用新的加固技术来进行处理,注浆技术作为一种新型的加固技术,可广泛地使用到房建工程的施工中,从而提高楼房的使用功能,延长楼房的使用寿命。

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堤防灌浆加固与防渗技术?

灌浆技术是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或建筑物的裂隙中,使其物理力学性能改善的一种方法。

一、灌浆分类

1.按照灌浆的作用来划分 (1)固结灌浆 ;(2)帷幕灌浆;(3)接触灌浆。 2.按照基础的构成来划分 (1)砂砾石灌浆;(2)岩石灌浆。 3.按照灌浆材料来划分 (1)水泥灌浆;(2)水泥粘土灌浆;(3)化学灌浆。 4.按照使用的压力来划分 (1)常压灌浆;(2)高压灌浆。 5.按照灌浆工艺所依据的理论来划分 (1)渗入性灌浆;(2)劈裂灌浆;(3)压密灌浆 还有其他不同的分类方法,如常见到的有充填灌浆、裂缝灌浆、应急灌浆、纠偏灌浆、界面灌浆等等。

二、灌浆材料

用于堤防工程的灌浆技术,是在灌浆压力作用下,浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙,压力越大,吸浆量及浆液扩散距离就大,因此又称渗入性灌浆。这种灌浆是在地层结构不被破坏的条件下渗入地层,因而浆液的颗粒尺寸必须小于土的孔隙尺寸,也就是说,浆液必须满足地层的可灌性条件,因此浆材的选用尤为重要。

适合于堤防灌浆的材料主要有以下几种: 1.水泥浆 水泥浆是由水泥和水混合经搅拌而制成的浆液.为了改进浆液性能,有时需要在浆中加入少量的添加剂。 水泥浆液具有来源丰富,价格便宜,浆液结石体抗压强度高、抗渗性能好、工艺设备简单、操作方便等优点,但是水泥浆液是一种颗粒状的悬浮材料,受到水泥颗粒粒径的限制,通常用于粗砂层的加固。 2.粘土浆 粘土浆是粘土的微小颗粒在水中分散,并与水混合形成的半胶体悬浮液。选择灌浆用的粘土,一般有如下几个要求:塑性指数 17;粘粒(粒径小于0.005mm)含量不小于40%~50%;粉粒(粒径0.005~0.05mm)含量一般不多于45%~50%;含砂量(0.05~0.25mm)不大于5%。 粘土浆的结石强度和粘结力都比较低,抗渗压和冲蚀的能力很弱,故仅在低水头的防渗工程上才考虑采用纯粘土浆灌浆。 在粘土浆液中悉汪,加入水玻璃溶液,可配制成粘土水玻璃浆液,水玻璃加量为粘土浆的10%— 15%,浆液的凝结时间可缩短为几十秒至几十分,固结体渗透系数为10 5~10 6cm/s。 3.水泥粘土浆 水泥粘土浆是由水泥和粘土两种基本材料相混合所构成的浆液。水泥和粘土混合可以互相弥补缺点,构成性能较好的灌浆浆液。 水泥粘土浆液较单液水泥类浆液成本低,流动性、抗渗性好,结石率高,目前大坝的砂砾石基础的防渗灌浆帷幕,几乎都是采用水泥粘土浆灌注的。 4.水泥— 水玻璃浆液 水泥— 水玻璃浆液是以水泥和水玻璃溶液组成的一种灌浆材料。它克服了水泥浆液凝结时间过长的缺点,水泥— 水玻璃浆液的胶凝时间可以缩短到几十分钟,甚至数秒钟。可灌性比纯水泥浆也有所提高,尤其适合在动水状态下粗砂层地基的防渗加固处理。 5.水泥砂浆 在对较大缺陷的部位灌浆时,可采用水泥砂浆灌浆,一般要求砂的粒径不滑游大于1.0mm,砂的细度模数不大于2。 在水泥砂浆中加入粘土,组成水泥粘土砂浆,水泥起固结强度作用,粘土起促进浆液的稳定作用,砂起填充空洞的作用。水泥粘土砂浆适用于静水头压力较大情况下的较大缺陷,大洞穴的充填灌浆。 6.水玻璃类浆液 水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。灌入地层后,经过化学反应生成硅酸凝胶,在土(砂)的孔隙中充填,达到固结和防渗堵漏的目的。 水玻璃浆液的粘度小,流动性好,在用水泥浆或粘土水泥浆难于处理的细砂层和粉砂层地基,可使用水玻璃浆液。 在堤防基础的加固及防渗处理施工中,浆液的可灌性是决定灌浆效果的最重要参数 堤基灌浆可以用下式评价其可灌性:M=D15/d85 (5-1)式中:M为灌入比;D15为受灌地层中15%的颗粒小于该粒径(mm);d85为灌注材料中85%的颗粒小于该粒径(mm)。 上述几种材料中,除水玻璃浆液外,价格都比较低,水玻璃浆液的价格比其它浆液的价格要高一些,工程多采用水泥浆和水泥粘土浆。对一些非均质的粉砂土地基还可以采用水泥和水玻璃浆液分别灌注的方法,达到复合加固的目的。 水泥浆液只能灌入粗砂层,而对颗粒细、孔隙小、工程特征欠佳的粉砂土地基,水泥灌浆只能进入地基土体结构受到破坏而形成的空洞或裂缝中,起不到防渗灌浆的作用,难以提高地基的抗渗性能。而水玻璃浆液可以进入细砂层和细砂层的孔隙。 采用复合灌浆方法,可取长补短,先用水泥信陆销灌浆处理,使水泥浆液先行填充地基土体中大小不一的孔洞和裂隙,经48小时的沉淀和固化,然后对同一孔进行清孔,再灌注水玻璃浆液(如酸性水玻璃浆液)。这样既可以充分发挥水泥浆液强度高的特点,又可以充分利用水玻璃浆液的优点,提高注浆的效果。这种复合灌浆的方法,已在江苏丰县废黄河畔的范楼闸应用,粉砂土的渗透系数由2.7-4.7×10-4cm/s降至1.3×10-7cm/s以下。

三、灌浆工艺

(一)灌浆加固工艺 1.灌浆孔的布设。加固灌浆孔的布设常用方格形、梅花形和六角形,见图5-1。方格形的主要优点是便于补加灌浆孔,在复杂的地区宜采用这种方法,而梅花形和六角形布孔的主要缺点是不便于补加灌浆孔,预计灌浆后不需补加孔的地基多采用这种形式。 2.钻孔。钻孔可采用机钻、锥钻、打管等各种成孔方法。 3.灌浆施工技术要点(1)采用“围、挤、压”的原则,就是先将灌浆区圈围住,再在中间插孔灌浆挤密,最后逐序压实,这样易于保证灌浆质量。最好采用分序灌浆的办法。

图5-1 灌浆孔布置图(2)在可能的情况下,以采用较大的压力为好。(3)灌浆开始时,以稀浆开始,采用逐步加稠的方法。

(二) 帷幕灌浆工艺 灌浆技术除作为加固地基外,也适合堤防工程透水地基的防渗处理,构筑防渗帷幕。 1.帷幕的设置 (1)帷幕的位置 堤防基础的灌浆帷幕应与堤防防渗体(多由粘土一类的不透水材料所构成)相连,因此帷幕宜设在堤防临水侧铺盖下或临水坡脚下,见图5—2(2)帷幕的形式1)均厚式帷幕 帷幕各排孔的深度均相同。称为均厚式帷幕。在砂砾石层厚度不大,灌浆帷幕不甚深的情况下,一般多采用这种形式。2)阶梯式帷幕 在深厚的砂砾石层中,因为渗流坡降随砂砾石层的加深(即随帷幕的加深)而逐渐减小,故设置深帷幕时,多采用上宽下窄呈阶梯状的帷幕。幕宽的部位,灌浆孔的排数多;幕窄的部位,灌浆孔的排数少。

图5—2 灌浆帷幕位置示意图(3)帷幕的深度和厚度 一般情况下,帷幕深度宜穿过砂砾石层达到基岩,这样可以起到全部封闭渗流通道的作用。帷幕的厚度(T)主要是根据幕体内的允许坡降值来确定的。但可按下式作初步估算:T=H/J (5-2)式中 H为最大作用水头,m;J为帷幕的容许比降,对一般粘土浆可采用J≤3~4。 对于砂砾石厚度较浅,一般设置1~2排灌浆孔即可,对基础承受的水头超过25~30m时,帷幕的组成才设置2~3排。以上由中达咨询搜集整理

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岩土工程师专业辅导:注浆加固法

注浆加固法

注浆法也常称为灌浆法,是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将各种能固化的浆液注入到地基土中,浆液以填充、渗透和挤密的方式,将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空 气排除后占据其位置,经过一定时间后,浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体,以改善地 基土的物理力学性质,或用于既有建筑物下提高地基承载力、减小地基土变形,或用于减小 土渗透性,防止地基土出现流沙、管涌,或者用于降低土压缩性,提高压缩模量,如对基坑被动区土体进行注浆加固以提高被动土压力、减小围护桩位移等,以及可用于建筑物的纠偏 或顶升。常用的灌浆材料有水泥系浆材、化学浆材和混合型浆材。水泥系浆材有水泥浆、黏土水泥浆和粉煤灰水泥浆,化学类的有环氧树脂类、木质素等,混合型浆材有聚合物水玻璃 浆材、聚合物水泥浆材、水泥水玻璃浆材等。

1 适用范围

注浆加固法适用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。一般用于防渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。

2 加固机理

根据注浆机理,可分为渗透注浆、劈裂注浆和压密注浆等三类。其加固机理如下。

1)渗透注浆

浆液在很小的压力下,克服地下水压、土粒孔隙间的沿程阻力和本身流动的阻力,渗入 土体的天然孔隙,并与土粒骨架产生固化反应,在土层结构基本不受扰动和破坏的情况下达 到加固的目的。

渗透注浆适用于渗透系数是k10-4cm/s的砂性土。

2)劈裂注浆

当土的渗透系数k10-4cm/s,就得采用劈裂注浆,在劈裂注浆中,注浆管出口的浆液对周围地层施加了附加压应力,使土体发生剪切裂缝,而浆液则沿裂缝面劈裂。当周围土体是轿逗非匀质体时,浆液首先劈入强度最低的部分土体。当浆液的劈裂压力增大到一定程度时,再劈入强度较高的另一部分土体,这样劈入土体中的浆液便形成了加固土体的网络或骨架。

从实际加固地基开挖情况看,浆液的劈裂途径有竖向的、斜向的和水平向的。竖向劈裂是由土体受到扰动而产生的竖向裂缝;斜向的和水平向的劈裂是浆液沿软弱的或夹砂的土层劈裂而形坦渗成的。

3)压密注浆

压密注浆是指通过钻孔在土中灌入极浓的浆液,在注浆点使土体压密,在注浆管端部附 近形成“浆泡”,当浆泡的直径较小时,灌浆压力基本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大,便产生较大的上抬力而使地面抬动。浆泡的形状一般为球形或圆柱形。浆泡的最后尺寸取决于土的密度、湿度、力学条件、地表约束条件、灌浆压力和注浆速率等因素。

离浆泡界面0.3~2.0m内的土体都能受到明显的加密让帆脊。评价浆液稠度的指标通常是浆液的坍落度。如采用水泥砂浆浆液,则坍落度一般为25~75mm,注浆压力为1~7 MPa。当坍落度较小时,注浆压力可取上限值。

渗透、劈裂和压密一般都会在注浆过程中同时出现,只是以何种形式为主的差别,单一 的流动方式是难以产生的。

由于上述加固机理,使注浆法可用于以下几种情况:

(1)提高地基土的承载力、减少地基变形和不均匀变形;(2)进行托换技术,对古建筑的地基加固更为常用;(3)用以纠倾和回升建筑;(4)用以减少地铁施工时的地面沉降,限制地下水的流动和控制施工现场土体的位移等。

【例题8】根据注浆机理,注浆法加固地基可分为()三种。

A、压密注浆;

B、劈裂注浆;

C、渗透注浆;

D、压力注浆;

答案:A、B、C

【例题9】在注浆法加固地基的施工中,评价浆液稠度的指标通常是浆液的()。

A、浓度;

B、粘度;

C、渗透系数;

D、坍落度;

答案:D

3 注浆设计

注浆设计前宜进行室内浆液配比试验和现场注浆试验,以确定设计参数和检验施工方法 及设备。也可参考当地类似工程的经验确定如下设计参数。

(1)浆液。对软弱土处理,可选用以水泥为主剂的浆液,也可选用水泥和水玻璃的双液型混合浆液。单液注浆适合于凝固时间长,双液注浆适合于凝固时间短。因此,在有地下水流动的情况下,不应采用单液水泥浆液。

注浆时也可掺用粉煤灰代替部分水泥,因为粉煤灰颗粒的细度比水泥还细,及其占优势的球形颗粒,使比仅含有水泥和砂的浆液更容易泵送,用粉煤灰代替部分水泥或砂,可保持浆体的悬浮状态,以免发生离析和减少沉积来改善可泵性和可灌性;粉煤灰还具有火山灰活 性,当加入到水泥中可增加胶结性,这种反应产生的黏结力比水泥砂浆间的黏结更为坚固;

粉煤灰含有一定量的水溶性硫酸盐,增强了水泥浆的抗硫酸盐性;此外粉煤灰掺入水泥的浆液比一般水泥浆液用的水少,而通常浆液的强度与水灰比有关,它随水的减少而增加;当然,使用粉煤灰可达到变废为宝,具有社会效益,并节约工程成本。

(1)

注浆孔间距。可取1.0~2.0m,并应能使被加固土体在平面和深度范围内连成个整体

(3)浆液的初凝时间应根据地基土质条件和注浆目的确定。在砂土地基中,浆液的初凝时间宜为5~20 min;在黏性土地基中,宜为1~2h。

(4)注浆量和注浆有效范围。应通过现场注浆试验确定,在黏性土地基中,浆液注入率宜为15%~20%。注浆点上的覆盖土厚度应大于2m。

(5)注浆压力。注浆压力是指浆液在注浆孔口的压力。对劈裂注浆,在砂土中,宜选用 0.2~0.5 MPa;在黏性土中,宜选用0.2~0.3 MPa。对压密注浆,当采用水泥砂浆浆液时,坍落度宜为25~75mm,注浆压力为1~7 MPa。当坍落度较小时,注浆压力可取上限值。当采用水泥~水玻璃双液快凝浆液时,注浆压力应小于1 MPa。

每段注浆的终止条件为吸浆量小于1~2L/min。当某段注浆量超过设计值的1~1.5倍时,应停止注浆,间歇数小时后再注,以防浆液扩到加固段以外。

(6)注浆顺序。为防止邻孔串浆,注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,并宜采用先外围后内部的注浆施工方法,以防浆液流失。当地下水流速较大时,应考虑浆液在水流中的迁移效应,应从水头高的一端开始注浆。

在浆液进行劈裂的过程中,产生超孔隙水压力,孔隙水压力的消散使土体固结和劈裂浆体的凝结,从而提高土的强度和刚度。但土层的固结要引起土体的沉降和位移。因此,土体加固的效应与土体扰动的效应是同时发展的过程,其结果是导致加固土体的效应和某种程度土体的变形,这就是单液注浆的初期会产生地基附加沉降的原因。而多孔间隔注浆和缩短浆 液凝固时间等措施,能尽量减少既有建筑基础因注浆而产生的附加沉降。

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