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靜壓注漿法的關鍵技術與應用
根據靜壓注漿對巖土層的作用方式可分為充填注漿、滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿。充填注漿是對巖土大孔隙的充填;滲透注漿是顆粒小的漿液在一定壓力下對巖土間隙的充填滲透;壓密注漿的結果是使巖土體在一定壓力下產生塑性變形,但不劈裂土體;劈裂注漿是在一定漿壓下使巖土體產生脈狀裂縫,由具有較高強度的脈狀漿體組成土體的骨架與周圍被加壓土體組成復合土體,從而加固地基。在加固處理土體中,上述四種方式總有一兩種以上方式互相作用土體,提高加固效果。
1、主要技術參數
(1)注漿壓力與注漿量
注漿壓力是注漿過程中的一個重要參數,壓力過低,漿液攜帶的能量小,達不到注漿效果;壓力過高,將使地表出現冒漿,注漿量不足,也達不到很好的效果。因此,根據本工程地層確定注漿壓力為不小于0.4MPa,注漿量不小于195kg/m。當附近地面冒漿或壓力大于2.0MPa時,可以終止注漿。
(2)漿液配合比
漿液的水灰比受地層地下水力條件的影響甚大。地層地下水與外界聯系密切,且水有流動現象,宜采用雙液注漿及時凝結。漿液由水泥+水玻璃調制而成,水泥應用325號,水玻璃濃度為40Be’,水玻璃摻入量為水泥量的2%~4%。水灰比為0.67,有利于漿液的有效滲透。漿液流量按每m注入195kg水泥計,冒漿時終止。
(3)確定漿液擴散半徑
人工填土層:
取值: =0.01 cm/s; =3.1; =40m; =3.2cm; =0.42; =600 s;求得: =90cm。
(4)鉆孔深度及直徑
鉆孔深度設計為進入③層粉質粘土以下1.0m,上部注漿深度以構筑物地下底板為準,底板埋深2.1m。孔徑32,花管長2m,管眼4mm,沉管到位后由下而上進行注漿。
(5)鉆孔布置
為達到良好的注漿效果,可先在構造物外圍設置一灌漿幕墻。一方面阻斷幕墻內外的水力聯系,另一方面阻斷幕墻內注漿時漿液滲透出墻外。幕墻孔位按700×700間距沿構筑物外軸線封閉布置。幕墻內按長方形布置孔位。
2、施工設備及材料
針對地層條件和設計要求,選擇的主要施工設備機具為改裝后XY一1型鉆機,水泥漿、砂漿攪拌機,壓漿機,清水泵等配套設備;材料主要有水泥,砂、注漿花管等。
3、施工工藝
(1)施工順序
根據多臺機同時作業、現場施工條件、工程地質條件和灌漿方法等,施工順序可采取從里往外的方式進行。
(2)施工程序
鉆機及注漿設備就位→鉆孔→放注漿管并孔口封堵→攪漿→注漿→清洗→成孔
(3)施工技術要點
①成孔鉆頭(Φ110mm)對準孔位后,采取沖擊成孔的方法鉆進。在雜填土中鉆進時,若孔壁不穩,可下入導管護壁;當鉆進到淤泥或淤泥質土和粉、細砂時,下入導管護壁,然后采取撈砂筒取砂成孔的方法直至下臥粘性土層。
②灌漿管安放及孔口封堵;灌漿管下端設置0.7m~1.0m長且下端封口的花管,花管孔徑Φ8,孔隙率15%左右;在花管外壁包扎一層軟橡皮,以防流砂涌進花管導致灌漿無法進行。當成孔達到預定深度后,將灌漿管下到位,再用水泥袋放人孔中水穩層底部包裹灌漿管并接觸孔壁即“架橋”,然后投入粘土分層夯實至孔口。
③攪漿:先往攪拌漿筒內注入預定的水量并開動攪漿機后,再逐漸加入425#普通硅酸鹽水泥直到預定的用量,攪拌3min―5min后將漿液通過過濾網流到儲漿筒內待灌。
④灌漿:灌漿采用自上而下孔口封閉分段純壓式灌漿方法,即自上而下鉆完一段灌注一段,直到預定孔深為止。灌漿段的長度以雜填土和淤泥或淤泥質土、粉、細砂厚度來確定;灌漿壓力采取二次或三次升壓法來控制,即灌漿開始采用低壓(小于0.1MPa)或自流式灌漿,對雜填土而言,當吸漿量較大時采取間歇灌漿或用砂漿灌注,終灌時的壓力要達到設計值;灌漿結束標準嚴格按設計執行。
⑤封孔:灌漿結束后及時封孔,即第二灌漿段灌漿結束過半小時后,排除孔口封堵物,再往孔內投入砂石直到水穩層頂面,過24h后,若漿液下沉,再補充水灰比0.5的漿液至水穩層頂面。
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