1.1適用範圍
注漿加固(gù)法適用於砂土、粉土、粘性土(tǔ)和人工填土等地基加固,主要用於防滲堵漏、提高地基土強度和變形模量以(yǐ)及控製建(jiàn)築物傾斜等。
1.2注漿加(jiā)固設計
1)漿液材料選用。注漿加(jiā)固中(zhōng)所用的漿液是由主劑、溶劑及外(wài)加劑(jì)混合而(ér)成(chéng)。漿(jiāng)液分為粒狀(zhuàng)懸浮液和化學真溶液(yè)。粒狀懸浮液包括純(chún)水泥漿、粘土水泥漿及水泥砂漿等。要求(qiú)可灌性好、分散度高、不沉澱析水、收縮性小、結石強(qiáng)度高、抗滲性好、耐久性好等。化(huà)學漿液品(pǐn)種很多,常用的有水玻璃、水玻璃水泥漿、氫氧化鈉等。水玻璃的作用是速凝,可(kě)用(yòng)其濃度和溫度準確地控製在幾秒鍾到幾十分鍾凝固,凝固後結(jié)石(shí)率高(gāo)(98%~100%)、強度高。氫氧化鈉溶液簡稱堿液,主要用於濕陷性黃土地基加固(gù),可完全(quán)消除土(tǔ)體的濕陷性,提高土體的壓縮模量和水穩定性。
單(dān)純以水泥為主(zhǔ)劑配製的漿液稱為單液,以水泥和水玻璃混合配製的漿液稱為雙液。在有地下水流動的情況下,不(bú)應采用單液水泥漿,應(yīng)采用水泥+水玻璃雙液漿,以便快凝避免漿液流失。
1)加固(gù)土體範圍設定。與高壓噴(pēn)射注漿法相(xiàng)似,注漿加固法的注漿量和注漿有效範圍受土質、漿液種類(lèi)及注漿壓力等多重(chóng)因(yīn)素影響,應(yīng)通過現場注(zhù)漿試驗確定。因壓力小,有效(xiào)直徑(一般d=200~1000mm)不如高噴法。在粘性土地基中,漿液注入率(lǜ)宜為15%~20%。孔距、排距、孔數和排(pái)數的設定,原則上應使被加固土(tǔ)體在(zài)平麵和深度(dù)範圍內連成一個整體。注漿孔間距一般可取(qǔ)1.0~2.0m。為防止“冒(mào)漿”,注漿點上的自然覆土厚度應(yīng)≥2m;對於混凝土地坪及基礎上(shàng)的(de)注漿點,可不受此限製(zhì)。
2)注漿壓力設定。注漿(jiāng)加固按漿液在土中(zhōng)的流(liú)動(dòng)方(fāng)式,分為(wéi)滲透注漿、劈裂注漿和壓密注漿。
3)滲透注漿壓力很小,漿液基本靠自重滲透入土體,土體結構基本不受擾動和破壞,適用於滲透係數k≥10-4cm/s的砂性(xìng)土。
當土的滲透係(xì)數k<10-4cm/s時(shí),應采用劈裂(liè)注漿。劈裂注漿(jiāng)壓力,在砂土中,宜選用0.2~0.5MPa;在粘性(xìng)土中(zhōng),宜選用0.2~0.3MPa。土體(tǐ)在壓力作用下會(huì)產生剪切劈裂,漿液則沿著劈裂(liè)麵滲進,進而產(chǎn)生更深層(céng)次劈裂。由(yóu)於劈裂是(shì)各向的,後便形成了加固土體的網絡或骨架結構。
壓密注漿是指通過鑽孔在土中灌入極濃(nóng)的漿液,如坍落度為25~75mm的水泥砂漿漿液,采用1~7MPa較高的壓(yā)力,使周圍土體壓密,在注漿管端部(bù)附近形成“漿泥”,離漿泥界麵0.3~0.2m內的土體都受到明顯加密。當采用(yòng)水(shuǐ)泥漿+水玻璃雙液快凝漿液時,注漿壓力小於1MPa。
必須(xū)指出的是,大多數注漿過程中滲(shèn)透(tòu)、劈(pī)裂和壓密三種(zhǒng)流動形式都會同時出(chū)現,隻是以何種方式為主的差別,完全為單一的流動(dòng)方式是難以產生的。
1.3注漿加(jiā)固施工
1)一般規定
注漿加固施工場地應預先平整(zhěng)清理,並沿鑽孔位置開挖溝槽和集水坑。
注漿(jiāng)壓力和流量是注漿施工(gōng)工藝的兩個重要參(cān)數,應做好記錄,宜采用自動流量(liàng)和壓力記(jì)錄儀,並應及時對資(zī)料進行(háng)整理分析。
當既有建築地基進(jìn)行注漿加固時(shí),應對既有建築及其附(fù)近(jìn)建築、地下管線和地麵的沉降、傾斜、位移和裂縫進行監測。並應采用(yòng)孔間隔注漿和縮短漿液凝固時間等(děng)措施,減少既有(yǒu)建(jiàn)築基礎因注漿而產生的附加沉降(jiàng)。
主要設備。注漿用的主(zhǔ)要(yào)設備室鑽孔機械、雙液注漿機及灰漿攪拌機等,這些設備的型(xíng)號很多,應根據工程需要合理選用。對於雙液注漿,如“水泥漿+水玻璃”,還需要雙液注漿混合器。
漿液(yè)配製。漿(jiāng)液主劑(jì)為水泥,宜采用42.5或52.5普通矽酸(suān)鹽水泥。水泥漿的(de)水灰比可取0.6~2.0,常用水灰比為1.0。為使漿液便於泵送、提高可灌性(xìng)等(děng),可摻用粉煤灰,以保持懸浮狀態。粉煤灰摻量為水泥重量的20%~50%。根據工程(chéng)需(xū)要,可在漿液拌製時加(jiā)入速凝(níng)劑(jì)、減水劑和防析水劑等。水玻璃為常用(yòng)速(sù)凝劑,其模數應為3.0~3.3,摻量一般為水泥用量(liàng)的0.5%~3.0%;膨潤土(tǔ)起防止漿液離析沉澱的作用(yòng),其摻量一般(bān)為水泥用量的3%~5%。
施工工藝:
注漿方(fāng)法。注漿施工(gōng)方(fāng)法較多,按注漿管構(gòu)造分為花管和單向(xiàng)閥管(guǎn),按注漿(jiāng)管入土方法分為鑽孔後插管和振動壓(yā)管,按注漿方式分為一次注漿和二次(cì)注漿。
花管注漿的注漿管(guǎn)為內徑50mm的金屬管,端部設(shè)錐尖,錐徑一般比管徑大1~2mm。管頭部1~2m範圍內側壁均(jun1)勻開有很多孔眼,孔眼按梅花形(xíng)分布,孔眼直徑一般為3~4mm。為防(fáng)止(zhǐ)下管時孔眼被堵塞,可在開口的孔眼外包一圈橡皮環,單向閥管為不鑽孔的內(nèi)徑為50mm的直管,端部附有活絡堵頭。花管注漿工藝簡單、成本(běn)低廉,是一般工程注漿加固的主體。但花管注漿遇卵石或塊石層時,振動沉管困難,且不能進行(háng)二(èr)次注漿(jiāng),注漿時容易冒漿,注漿深(shēn)度有(yǒu)限。單閥管注漿在一定程度上(shàng)彌補了花管注漿的缺點。
對於一般軟弱土層,可采用振(zhèn)動法直接將金屬注漿管或花管壓入土層;但遇堅硬土層或需穿透(tòu)基礎(chǔ)時,則必須先鑽孔,達深(shēn)度(dù)後,從鑽杆(gǎn)內注入封閉泥漿,然後插(chā)入注漿管(guǎn)。
二次注(zhù)漿亦稱複注漿,即待注漿初凝後,在該孔中重新插管注漿,可顯著提高注漿加固效果(guǒ)。對設計(jì)上需重點加固的區段,或當一次注漿量(liàng)過大的部位,或注(zhù)漿(jiāng)質(zhì)量不合格的區域,應進行二次注(zhù)漿。
工(gōng)藝要點:
1)注漿孔的孔徑宜為70~110mm,垂直高度偏差應<1%,深應達致加固體底部。
2)待封閉泥漿凝固後,移動花管或單管(應捅去注漿管端的活絡堵頭)自下向上或自上向下進行注漿。
3)注漿流量可取7~10l/min,對充(chōng)填型注漿,流量不宜>20l/min。
4)當用花管注漿和帶有活堵頭的金屬管注漿時,每次上撥或下鑽高度(dù)宜為500mm。
5)漿體應(yīng)經過攪拌機充分攪拌(bàn)均勻,並在注漿過(guò)程中中不停緩慢攪拌,泵送前應(yīng)經過篩網過濾。
6)低溫注漿應防止漿液凍結,高溫注漿應防止漿液凝固。
7)注漿順序應跳孔間隔均勻(yún)對稱進行,宜先外圍後內部,嚴禁分塊(kuài)集中連續注(zhù)漿。當地下水流速較大時,應從水頭高(gāo)的一端(duān)開始注漿。
8)對滲透係數相同(tóng)的土層,應注漿封頂,然後由下向上進行注漿,防止漿液上冒。如土層的滲透係數隨深度而增大,則(zé)應自下向上注漿。當(dāng)出現冒漿時,應暫停注漿,待漿液凝固後再注,或加入速凝劑,使漿液快速凝固。
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