摘要:注漿也稱為灌漿,是指將可以起到固結作用的材料,按一定的配比配制成漿液后,用壓送設備通過鉆孔形成的通道,注入地基中巖體或土體的孔隙、裂隙、洞穴內,使其擴散后凝膠或固結,達到加固地基,提高地基承載力,防滲堵漏等的目的。
關鍵詞:注漿 ;施工;技術探討
引言:注漿(灌漿)技術是巖土工程學的一個分支,范疇屬于地基處理。由于它省工、有效,所以在房建、礦山、水利、鐵路建設、交通等工程領域都得到了廣泛應用。注漿對象主要有巖體、土體兩大類。
1.注漿的目的、分類及工程中的應用
1.1注漿的目的有如下幾個方面:防滲、堵水、固結、防止滑坡、降低地表下沉、提高地基承載力、回填、加固、滅火。
1.2注漿法按照注漿機理可分為如下幾類:充填注漿、劈裂注漿和脈狀注漿、基巖裂隙注漿、滲透注漿、界面注漿、接縫注漿和接觸注漿、混凝土裂縫注漿、擠密注漿。
1.3 注漿工程中的應用
1.3.1加固、提高承載力
可用于地下工程開挖時防止基礎或地面沉陷,施工面塌方,隧洞、巷道、豎井圍巖加固,開挖基坑時對附近已有建筑物的保護,擋土構筑物背后加固,滑坡地層加固。巖溶地層加固,流砂層加固等。對建筑物沉陷地基的加固和抬升。柱底注漿加固。提高樁基承載力。鐵路、公路路基和機場跑道下沉的加固等。
1.3.2堵水防滲
礦山巷道、豎井、隧道、海底隧道、地鐵等地下工程開挖時采用注漿防滲帷幕可控制涌水或防滲堵漏。壩體壩基的防滲,基坑周邊滲水和基底涌水涌砂都可采用注漿法處理。
1.3.3滅火
具有結石體抗腐蝕能力強,致密,能阻止氣體擴散的化學漿液注漿滅火是利用漿液中的水分蒸發(fā)和本身吸熱,使得燃燒區(qū)溫度逐漸冷卻下來,同時填充了燃燒孔隙和周圍裂縫,堵塞進氣通道,從而產生良好的滅火效果。
2.注漿材料
主要有原材料(主劑)、水或者其他溶劑(溶劑)及外加劑混合而成,理想的漿液應滿足:1)漿液的初始黏度低,流動性好,注性強,能滲透到細小的裂隙或孔隙內;2)凝膠時間可以調整,且能準確控制;3)在常溫常壓下較長時間存放不改變其基本性質;無毒、無臭、不污染環(huán)境。4)對人體無害,屬非易燃、非易爆品;漿液固化時無收縮現(xiàn)象,固化后與巖土體等有一定的黏結力;5)漿液對注漿設備、管道、結構物等無腐蝕性,并容易清洗;6)固結體具有一定的抗壓、抗拉強度,抗?jié)B性好,抗沖刷及耐老化性能好;7)配制方便,容易操作;材料來源豐富,價格低廉。
已有漿液均不能同時滿足以上所有要求,因此在施工要根據(jù)具體的環(huán)境選用合適的漿液。
3.注漿施工
注漿施工過程可分為5個步驟如下:1)施工前應做好的各項準備工作;2)鉆孔;3)清洗鉆孔;4)注水試驗;5)注漿?,F(xiàn)分述如下:
3.1施工前準備工作:熟悉設計圖紙、設計說明,掌握設計要求、工程數(shù)量,繪制鉆孔施工平面圖;布置施工場地(做到通水、通電、通路、場地平整);搭建材料工棚;開挖漿池;安裝鉆機并試鉆;組裝壓漿泵;測放孔位(鉆孔統(tǒng)一編號,注明施工先后次序)。
3.2鉆孔
巖溶注漿鉆探,一般是探灌結合分序施工,分段分序鉆探,第一序列孔為先導孔 (一般占注漿孔總數(shù)的25%-30%),通過鉆探勘察,進一步了解核實地質情況,為設計提供注漿的參數(shù)。鉆探技術要求如下:
按現(xiàn)場測定的孔位施鉆,偏差不大于0.1m,如有障礙物,可偏移設計孔位不大于0.5m;上部土層鉆孔孔徑一般不小于110mm,巖面下終孔孔徑不小于91mm;一般按設計要求深度施鉆,多數(shù)情況下,孔深15-20m(含巖面以下進尺深度)。當上覆土層厚度小于15m時,應鉆至灰?guī)r面以下不小于5m,如在5m以內遇到溶洞,應鉆至溶洞底板以下不小于2m終孔。
鉆探記錄要分層描述記錄土層、砂層名稱、狀態(tài)及厚度,準確記錄巖面深度。對基巖記錄巖層名稱、風化程度、破碎程度、裂隙發(fā)育情況、斷層破碎帶、巖溶發(fā)育程度及巖芯采取率等。若遇溶洞應記錄洞溶尺寸及溶洞填充情況、充填物特征及鉆孔的異常情況如遇漏水、涌水,并估計記錄失水量大小。每孔每一回進尺,所取灰?guī)r巖芯要依次排放在現(xiàn)場并標注巖芯起止深度和終孔深度;鉆探原始記錄表應填寫齊全,如工點里程、孔口標高、鉆孔編號及負責人簽字。
3.3清洗鉆孔、注水試驗
當鉆孔至預定深度并取出芯樣后,將鉆具下到孔底,注水進行洗孔,直至回水變清,即可結束。對溶洞、溶蝕破碎帶發(fā)育,沖洗時不返水的,注水流量不得小于泵送額定的80%,時間不少于10分鐘。
注水試驗可取得巖土層滲透性資料,應選取代表性鉆孔進行試驗。注水試驗工藝流程如下:1)抽出孔中水,待水位穩(wěn)定并測量,記錄;2)下套管并封堵孔口;3)測套管頂口及地下水位標高;4)準備注水試驗用具;注水至套管頂口后保持水位并開始記錄時間、注水量;5)30分鐘一個循環(huán)記錄注水總量;6)重復4-6個循環(huán)并取后兩次注水量平均值;7)注水試驗結束;
3.4.注漿
注漿方法:按注漿的連續(xù)性可分為間歇注漿、連續(xù)注漿;按單次注漿的孔數(shù)可分為單孔注漿、多孔注漿;按地下水的徑流條件可分為靜水注漿、動水注漿;按漿液在管路中的運行方式分為純壓注漿、循環(huán)注漿;按每個注漿段落的注漿順序可分為上行式注漿、下行式注漿。選擇注漿方法時需考慮介質的類型和漿液的凝膠時間,一般情況下土體注漿吸漿量較大,較多采用純壓注漿;巖體裂隙注漿時,吸漿量較小,較大多采用循環(huán)注漿。
以循環(huán)注漿為例:循環(huán)注漿是增加了從孔口至儲漿桶的回漿裝置,減少了漿液流失,可用于吸漿率較小的淺層裂隙巖體。如下圖:
1—注漿段;2—注漿塞;3—花管;
4—壓力表;5—泵;6—供水管;
7—攪拌機;8—進漿管;9—回漿管;
10—外管;11—吸漿管;12—閥門;
4.質量檢查
在施工結束后,應采用鉆孔取芯或物探結合進行注漿的施工質量檢查。檢測單位進行灌漿質量檢測時,采用電測深、瞬態(tài)面波法及電磁波CT等綜合物探方法,必要時輔以鉆孔取芯、注水或注漿實驗,以進行施工前后物性參數(shù)變化的對比,注水或注漿施工參數(shù)變化對比。綜合分析后對注漿施工質量進行全面評價。
5.結語
在社會飛速發(fā)展的今天,施工環(huán)境越來越復雜,標準越來越高。在施工過程中存在著各種各樣的新問題,這就要求我們需要在是實踐的過程中不斷的完善和提高,不斷的改進和創(chuàng)新技術手段,才能保證工程的安全和質量。
參考文獻
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