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灌浆法论文范文

灌浆法论文

灌浆法论文范文第1篇

关键词:灌浆法;桥梁隧道施工;应用

引言

随着我国经济的不断增长,我国的交通事业也得到了非常快速的发展。我国是一个地域广袤的国家,国土面积非常大,地形种类很多,山地丘陵以及河流众多,这就需要在发展交通时需要建立桥梁和隧道。随着我国桥梁隧道施工技术的不断发展和完善,施工技术已经有了巨大的发展,使我国的桥梁隧道质量越来越高。作为当前桥梁隧道施工技术的非常有效的方法,灌浆法已经广泛应用于桥梁隧道施工建设之中,其为保证我国桥梁和隧道的质量起到了非常重要的作用。当前,灌浆法的施工方法有很多种,但是却没有一个统一的执行标准。一般来说,灌浆法主要包括堵水防漏和地质加固两种。本文对灌浆法在桥梁隧道的施工中的应用进行分析。

一、工程灌浆方法定义及其目的

灌浆法指的是通过利用液压和气压或者电化学原理,然后在比较高的灌浆压力的作用下,将一些可以固化的浆液注入至不同介质的裂缝中,以达到改善地基的物理和化学性能。通过灌浆加固可以让水泥以及其他的浆液通过渗透、充填以及压密扩展来形成浆脉,进而达到形成浆柱体的目的。浆柱体形成后,便可以通过与压密的地基进行进一步的合成以此形成复合地基,它们之间会进行相互的作用,进而达到控制沉降和提高地基承载力的目的。具体说来,灌浆的目的为(1)防止渗透,保证桥梁和隧道的渗流量,提高桥梁隧道的抗渗透力,降低道路桥梁的孔隙压力,进而提高道路桥梁的质量。(2)能够起到堵漏的目的,可以有效地封堵住孔洞,进而起到堵截流水的目的。(3)加固的目的。灌浆法可以有效提高岩土的力学强度以及变形模量,此外,还可以有效地恢复混凝土的结构并能够有效保证建筑物的整体性,以达到保证施工质量的目的。(4)可以有效治理建筑物的偏斜。通过灌浆法可以使已经产生了不均匀的沉降建筑物得以恢复至原来的位置,从而减少建筑物的倾斜度。

二、灌浆法施工技术的要求

灌浆法有很多种形式,施工单位可以根据不同的施工情况来选择不同的施工方法以及不同的施工材料。然而,无论选择什么样的施工方法和施工材料,对灌浆参数的控制是影响灌浆质量的重要环节。一般而言,灌浆法施工技术的要求主要有以下几点:

(一)在使用灌浆法时,要注意控制灌浆的压力,浆液的主要动力来源就是灌浆压力,也就是说灌浆压力影响着灌浆的加固效果。而灌浆的压力受到了很多因素的影响,如地层的实际条件、灌浆的方法以及使用的材料。因此,要想控制灌浆压力就需要根据实际的施工情况的进行。一般情况下,浅层的灌浆施工要比深层的灌浆需要的压力要小,而渗透系数越大所需的灌浆压力就越小。在施工的时候,一定要注意这一点,有效控制灌浆。

(二)灌浆法一定要注意控制好灌浆的扩散半径,控制好浆液,避免其出现大范围的扩散情况,要知道浆液扩散的半径越大,扩散的范围越大,工程的造价和工程的进度就会受到更大的影响,不利于工程施工。而灌浆的扩散半径与灌浆的压力和时间等因素有着非常密切的联系。当施工人员进行注浆时,一定要根据时间的变化来相应地对浆液的浓度进行调整,以保证浆液的粘结度。

(三)要注意控制浆液的凝固时间。浆液自身具有凝固的特点,施工时一定要充分利用浆液的这一特点,然后根据施工工程的特点和需要,在浆液中加入早强剂、分散剂、膨胀剂等来实现控制浆液凝固时间以及凝固强度。在进行控制时,要通过精确的计算,以达到将控制精确到秒至小时的调节范围内,这样就可以更好地满足需要,也能够更加方便施工人员的操作。

三、在桥梁隧道中使用灌浆法的一般要求

桥梁隧道施工中使用灌浆法是非常复杂的,以隧道施工为例,隧道工程使用灌浆法需要注意很多问题,如果操作好了,就可以有效提升隧道质量,反之甚至会影响隧道的施工质量。在隧道施工中,总是会需要在同一个施工地点进行不同的灌浆施工。在进行注浆施工时,一般会先进行低压力注浆操作然后再进行高压力注浆操作。在实际操作中,要注意以下几点:

(一)当对隧道的衬砌部位进行灌浆施工时,一定要注意要首先进行回填灌浆工序,然后才能够对围岩进行灌浆施工,以达到固结效果。

(二)当施工的地方存在着帷幕灌浆或高压固绪灌浆工艺时,施工人员一定要先进行回填灌浆工序,然后才可以惊醒帷幕灌浆或高压固结灌浆。在这个过程中,一定要注意分层来搭设防渗帷幕。在完成水平的帷幕搭设后才能进行垂直帷幕的搭设。要避免为了赶工期,加快施工进度而不按施工顺序操作的情况出现。这样会对施工带来非常大的危害,也会造成材料的浪费,对施工是十分不利的。

(三)当隧道中需要使用钢板的衬砌时,一定要注意在完成混凝土浇筑施工环节后才能进行。也正因为如此,每一个施工环节都需要按照施工的顺序以及施工规定来严格施工。此外,当完成了钢板衬砌时,施工人员一定要注意在钢板上预先留下灌浆工程的作业孔洞,从而为接下来的施工打下基础。

(四)在对混凝土的衬砌以及围岩之间进行回填施工时,要保证在衬砌混凝土强度的百分之七十后才可以进行。在进行计算时,一定要在龄期的基础上进行。一般情况下,施工是在混凝土衬砌施工后14d进行。必要时,可以通过在衬砌混凝土中加入适量的早强剂来进行施工,这样就可以保证7d就达到28d的混凝土强度。施工单位一定要对衬砌混凝土的施工强度进行检验,保证其可以满足施工需要。

结论:桥梁隧道是我国交通重要的组成部分,其保证了我国道路的通畅,因此,加强桥梁隧道施工质量有着非常重要的作用。灌浆法是我国隧道桥梁施工中重要的方法,对我国桥梁隧道的质量有着重要的帮助。在施工时,一定要充分结合施工特点,并要掌握灌浆法的注意事项。这样才能保证施工的质量,保证我国桥梁隧道的质量。

参考文献

[1] 王丽云;李建萍;黄志坚;;浅谈灌浆法在桥梁加固中的应用[A];广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C];2004年

[2] 南琛,张民庆.城市基坑工程注浆技术及其应用[J].铁道工程学报,2007年11期.

[3] 吕明军,刘超,,王道申,孙新国.大体积混凝土结构裂缝成因与控制探讨[A].第五届全国膨胀剂和混凝土应用技术研讨会论文集(2)[C].2009.

灌浆法论文范文第2篇

关键词:灌浆法;墩台;施工

一、桥梁隧道概况

该桥全长为42m,桥梁跨径组合为3×14m,桥宽组合为1.5m+12.0m+1.5m。下部结构为柱式墩配扩大基础,桥台为U型桥台配扩大基础。桥梁设计荷载为汽-20级。

桥台、桥墩均存在台帽中间始至台身的裂缝,宽2mm,长3m;桥台端头存在9mm宽的裂缝;桥墩上游侧防震挡块开裂;桥台锥坡存在砌浆脱落,砌石松动现象。墩台身的裂缝,应为墩台不均匀沉降等原因造成,因此,本文对墩台基础采用灌浆法进行加固处理。

二、灌浆加固方法

所谓灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理,在较高的灌浆压力作用之下,将某些能固化的浆液注入到各种介质的裂缝或孔隙之中,从而来改善地基的物理和化学性能,灌浆加固的主要作用是让水泥或其他浆液通过渗透、充填和压密扩展形成浆脉,进而来形成相应的浆柱体。浆柱体通过与压密的地基土进行进一步合成来形成复合地基,它们之间进行相互作用从而达到控制沉降和提高地基承载力的目的。

三、灌浆设计

1、灌浆标准

(1)强度控制标准

对墩台基础进行灌浆之后,杂填土的承载力标准值(fk)要求达到130 KPa,淤泥或淤质土的承载力标准值(fk)要求达到80~100 KPa,粉细砂的承载力标准值(fk)值要求大于110 KPa,复合地基承载力标准值(fk)要求不得小于130KPa。

(2)施工控制标准

制定相应的施工控制标准是获得最佳灌浆效果的必要保证。本次对墩台基础进行灌浆,由于墩台基础具有均一性差、孔隙变化比较大和理论耗浆量不定等特点,因此我们不能单纯用理论耗浆量来进行控制,与此同时,我们还要按耗浆量降低率来进行相应的控制。

2、灌浆段选择

本次灌浆段的选择区域主要为墩台基础的四周。

3、浆材及配方设计

本文的灌浆材料我们选用水泥粉煤灰浆液,相应的浆液配比为∶水泥∶粉煤灰的比例为4∶1,水灰比为0.5~0.55,水泥我们选用强度为32.5的普通硅酸盐水泥。

4、浆液扩散半径(r)的确定

由于墩台基础的地质具有均一性差,孔隙率和渗透系数变化比较大等特点,因此在进行具体的灌浆过程中,用理论公式来计算出来的浆液扩散半径不合适,现据大量的经验数据我们暂且把浆液扩散半径的值定为1.5m,具体的数值在现场进行灌浆试验后进行进一步的确定。

5、灌浆孔位布置

6、灌浆孔孔深

根据工程勘探的相关资料,我们暂且把灌浆孔的孔深定为3.5~6.Om,平均值约为4.5m,平均值的选取是以孔底到粘性土层为准。

7、灌浆压力

灌浆压力我们可以通过现场实验来进行相应的确定,通常的取值范围为0.3~0.5 MPa。在灌浆过程中,遇到特殊情况时,要根据具体的情况进行具体的分析然后再做适当的调整。

8、灌浆量

灌浆量的选取通常是按照灌浆对象土量的20%来进行相应的计算,我们也可以根据现场的实际情况来进行相应的计量,无论怎样来计算,但最终的目的是灌浆必须饱满,填满地基。

9、灌浆结束标准

灌浆结束标准如下:在规定的灌浆压力标准下,要求孔段吸浆量小于0.6L/min,延续30min即可以结束灌浆,或者当孔段单位吸浆量大于理论估算值时,那么此时也可以结束灌浆工作。

四、灌浆施工

1、施工准备

在进行正式施工之前,我们必须要保证设备器具和相应的材料能够准确按时到场,重点是要做好灌浆试验工作,其中包括调整好灌浆压力、浆液扩散半径、孔距和排距后及时将孔位放样至实地。

2、施工工艺

灌浆施工的工艺流产如下:成孔安放灌浆管并且进行孔口封堵搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管并且进行孔口封堵搅浆灌浆封孔。

灌浆施工的技术要点主要有以下几个方面:

(1)成孔。直径为89 mm的钻头对准孔位之后,采用成孔的方法进行钻进。在杂填土中进行钻进时,如果相应的孔壁不稳,那么我们可以下护壁导管:当钻进到淤泥或淤泥质土中或粉性土之中时,首先要下入导管护壁,然后采取捞砂筒取砂成孔的方法直至钻到粘性土层中。

(2)灌浆管的安放和孔口封堵。灌浆管的下端通常设置有0.7~1.0m长且下端封口的花管,花管的孔径8mm,孔隙率通常为15%左右;通过在花管外壁包扎一层软橡皮来防止流沙涌进到花管中,从而导致灌浆工作的无法进行。

(3)搅浆。首先要将搅拌浆的筒内注入预定的水量,然后开动搅拌机进行均匀的搅拌,接着渐渐加入硬度为32.5的普通硅酸盐水泥直到预定的用量,进行搅拌3~5 min之后就可以将浆液通过过滤网流到储浆筒内准备灌浆。

(4)灌浆。在进行具体的灌浆过程中,灌浆要自上而下孔口封闭纯压式灌浆,直至达到预定的深度。

(5)封口。在进行灌浆工作结束之后,要进行及时的封口,封口过24h之后如果砂液已经下沉,那么我们还需要补充水灰比为0.5的浆液直至顶面。

五、灌浆效果

通过本工程实践,采取灌浆加固技术,很好的解决了墩台身的裂缝处理,为同类工程结构裂缝积累了一定的经验。需要强调的是,在注浆过程中一定控制好水灰比及注浆压力,这样才能保证注浆质量,达到加固效果。

六、结语

灌浆法加固墩台基础是一种简便易行、较为经济的处治措施,避免了传统的加固方法需中断交通后大开挖,重新换填施工,造成经济上极大浪费,且处理质量难以保证,带来不良的社会影响。因此,对于因沉降不均产生裂缝的墩台基础的加固处理中可优先考虑灌浆法。■

参考文献

[1]刘立平《AUTOLISP在建筑结构设计中的应用》,人民邮电出版社,2003

灌浆法论文范文第3篇

关键词:公路工程;灌浆施工技术

中图分类号:X734文献标识码: A 文章编号:

引言

公路灌浆法是把灌注材料通过钻孔或路基塌陷处的出口进行灌浆,其目的是强化土层、充填洞隙、拦截地下水流、加固地基。公路灌浆法就是一种新的施工技术。该技术可节约工程投资、提高工程质量、减少道路维护费和车辆事故。

一、灌浆技术

1、灌浆强度控制标准。灌浆后,杂填土承载力标准值要求达到130 kPa,淤泥或淤质土fk值80 kPa-100kPa,粉细砂fk值大于1l0 kPa;复合地基承载力标准值不小于130 kPa;施工控制标准。施工控制标准是获得最佳灌浆效果的保证。本次灌浆对象之一的杂填土,由于均一性差、孔隙变化大、理论耗浆量不定,故不单纯用理论耗浆量来控制,同时还按耗浆量降低率来控制,同时还按耗浆量降低率来控制,即孔段耗浆量随灌浆次序的增加而减少。

2、灌浆段选择。本次灌浆分两个灌浆段,即第一灌浆段为杂填土范围;第二灌浆段为淤泥或淤泥质土和粉、细砂范围。

3、浆材及配方设计。浆材采用两种配方的纯水泥浆,在第一灌浆段水灰比为0.5,在第二灌浆段为0.75。若杂填土中局部孔隙较大,导致灌浆量过大时,采用水:水泥:细砂=0.75:l:l的水泥砂浆灌注。

4、灌浆孔位布置。灌浆孔采取梅花形分布,假定灌浆体的厚度b为1.66m,则灌浆孔距L=2×(r-b/4)1/2=2×(15-1.66/4)1/2=25m,最优排距Rm:r+b/2=1.5+1.66/2=233m。

5、灌浆孔孔深。根据工勘资料,暂定孔深35m-6.0m,平均约4.5m,以孔底到粘性土层为准。

6、灌浆压力。由于灌浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及灌浆次序等因素有关,而这些因素又难以准确地确定,因而本次灌浆的压力通过灌浆试验来确定。现据有关公式计算,暂定灌浆压力在:第一、第二灌浆段灌浆时分别为0.1Mpa-0.2MPa、0.3Mpa-0.4MPa,在灌浆过程中根据具体情况再作适当的调整。

7、灌浆量。灌浆量主要与灌浆对象的体积v、土的孔隙率n和经验系数k值有关,据Q=Kv·n公式,理论估算杂填土、淤泥或淤泥质土和粉、细砂的单位吸浆量分别为0.35m,0.28m和0.18m。

二、灌浆施工

1、灌桨方式

1.1 纯压式灌浆

即单纯的把浆液沿灌浆管压入钻孔而不返回循环,适用于裂缝较大的岩层,孔深不大(如10-12m),并用较浓浆液灌注,缺点是:容易堵塞细小的裂隙的进口,阻碍灰浆填满缝隙,效果难令人满意。

1.2 循环式灌浆

又分孔口和孔内循环,孔口循环为浆液仅在孔口进行循环,实质上还是一种纯压式。孔内循环则是用内外两管之间的空隙返回到孔外。此法特点是:浆液在段中始终保持流动状态,减少了颗粒沉淀,灌浆质量较高,应用广泛。

2、灌浆顺序

2.1一次灌浆法(单级法):即将孔一次钻到全深再沿钻孔全长进行灌浆,适用于孔深

2.2自上而下分段灌浆法(逐段法):为自上而下分段钻孔和灌浆,它可采用较高的灌浆压力,因而能获得较好的灌浆质量,并可减少施工中的事故,在岩层倾角比较发育和岩层比较破碎的地区,应首先考虑此法,开始钻孔3-5m深,随即冲洗,压水,灌浆,待灌浆凝固后(不少于36h)}再进行下一段钻孔和灌浆工作,但较费时间,且须多次移动钻机和灌浆机械。

2.3自下而上分段灌浆法(孔塞法):钻孔一次钻好,自下而上分段(3~5m)灌浆,灌浆时以灌浆塞分段塞孔,允许上段灌浆紧接在下段结束时进行,不用搬运灌浆设各,加快了施工速度,但质量不易保证,适用于岩层倾角不大,岩石比较坚硬完整的地区。

3、灌浆控制

灌浆过程中,在某一级压力下,单位吸浆量超过一定限度如100Lmin,则应降低一级压力,继续灌注,压力分级不宜太多,可以分成二个或三个阶段,采用三级时,压力可选0.4P1,0.7P1,P1,(P1为规定压力)或O.SP1, 0.8P1, P1。至于单位吸浆量的上限和下限,可以根据岩石的透水性,视帷幕中不同的部位及灌浆次序而定,一般上限为80-100L/min下限为30~40L/min 。

4、灌浆结束标准与封孔灌浆结束条件

原则上均按吸浆量和灌注的延续时间确定。一般在规定的灌浆压力下,所灌的孔段在30min内,其吸浆量一直

三、灌浆加固原理

在现有路面设计理论中,我们把路面结构层看作是小挠度弹性薄面板,其假定条件是面板与地基间完全接触。同时结构层是一种半刚体,抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下,面板均匀支承时,无论荷载作用位置,应力都较小。而一旦脱空,板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态,板内将产生过大的应力、剪力,结构层很快达到极限状态。路面结构层灌浆是通过注浆管。施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基层中,以充填、渗透、挤密等方式,赶走板底、基层裂隙中的积木、空气后占据其位置,经人工控制一段时间后,浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体,形成一个良好的结石体。灌浆改善了结构层底原有受力状态,恢复板体与地基的连续性,达到加固基础,治理病害的目的。

四、灌浆技术施工中应注意的问题

1、该工艺的应用需要一个探索实践的过程而逐步走向成熟。对于灌浆技术在后张预应力混凝土结构施工中常被应用,我国目前的应用还不够多,缺乏相应的技术支撑。另外,灌浆施工技术要求较高的质量控制水平。因此,这项技术应用要结合现有技术条件,研制新的施工设备和材料,探索出一个切实可行的符合预应力施工质量要求的施工流程。

2、对灌浆材料要求特殊,受技术条件的限制,灌浆技术需要特殊的灌浆材料进行辅助方可施工,这是进行这项施工的一个重要条件。在该项施工殊材料所起的作用是决定性的,因为该材料在施工中要排除90%以上的孔道空气,减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就得改善水泥浆的水灰比。因此,研制出空隙率低、和易性好、具有较高强度和耐久性、渗透性小的灌浆材料,是我们在施工中主要面对的问题。

3、编制施工操作程序,以便于及时总结施工中遇到的问题,进一步改进施工方法,规范施工流程,从而改善施工工艺,提高工程质量。

五、灌浆施工中的质量控制要点

在施工过程中,要着重对灌浆施工过程进行控制。实践证明灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3cm-5cm为宜,钻孔深度应穿透基层达到垫层中。灌浆在施工过程中要从以下几点加以注意:对进场材料进行严格的控制,不符合标准者严禁入场;泥浆拌和要均匀,严格控制配合比,注重用水量;做好安全检测工作,在灌浆过程中若发现灰浆溢出时,应及时用木塞塞紧,10min后拔出木塞;做好灌浆的后续工作,对交通进行控制,禁止车辆在灌浆完成后的板块通行,待灰浆强度大于3MPa以上时方可开放交通。

结束语

综上所述,在我国工程施工当中灌浆施工技术应用逐步走向成熟,灌浆施工技术具有较高自身控制水平,应用前景十分广阔。施工实践当中,有些施工细节问题还有待完善,因此在今后的工作当中应当时刻保持积极探索不断进取的精神,针对新问题,研究新对策。

参考文献

[1]韦瑞.辅助压浆技术在连续箱梁施工中的应用[J].企业科技与发展,2010(22).

灌浆法论文范文第4篇

【关键词】后注浆法;钻孔灌注桩;建筑桩基施工;应用

中图分类号:U443.15+4 文献标识码: A 文章编号:

0.引言

新世纪以来,经济不断发展,城市化进程不断加快,房地产业也如火如荼的进行,而伴随着房地产业的发展随之而来的是建筑施工行业的蓬勃发展。在各类建筑工程快速发展下,钻孔灌注桩因其具有施工方式简便易行、对各类地层适应性较强和费用经济等优势而备受青睐。但是钻孔灌注桩也有很多的不足,比如,钻孔灌注桩孔底的沉渣非常难清理。而正是基于钻孔灌注桩的种种缺点,如何克服缺点、提高钻孔灌注桩的施工技术和质量、减少桩底沉渣的厚度,成了岩土工程领域的专家和技术人员亟待解决的问题。

1 后注浆法钻孔灌注桩技术原理

1.1 后注浆法钻孔灌注桩技术的概念

在建筑工程快速发展的今天,一些施工技术因其简单、经济而被经常使用,后注浆法钻孔灌注桩就因此被受青睐,在建筑桩基施工中得到广泛应用。后注浆法钻孔灌注桩技术指的是在建筑桩基施工进程中,灌注桩成桩后为了增强灌注桩的稳固性,在一定的压力下将水泥浆注入导管(此种导管必须事先埋在地底),通过导管、与导管连接的灌注桩桩端以及阀门,进入灌注桩桩底的一种施工技术。在同种施工进程中,可以运用多种灌注桩后注浆,比如在运用灌注桩桩端和桩侧联合注浆技术时,比较好的方法是:在运用灌注桩桩侧注入水泥浆后,再对灌注桩桩端进行注浆操作,这种方法可以防止在对灌注桩桩端注入水泥浆时水泥浆浆液流出。

1.2 后注浆法钻孔灌注桩技术的各种参数

1.2.1 注浆量

后注浆法钻孔灌注桩的注浆量是后注浆法灌注桩技术的一个重要参数,而影响注浆量的因素多种多样,包括桩径、桩长、桩周土层特性等。后注浆法钻孔灌注桩技术中的注浆量一般指的是每根桩的注浆量,可以用Q来表述。而注浆量的公式可以用一个公式来表示:

Q=KLF,

在此公式中K指的是综合影响系数,可以在1至1.5中取值,公式中的L表示假想的注浆高度,可以在2米至5米中取值,F表示的是桩的底面积。[1]

1.2.2 注浆压力

注浆压力同样是后注浆法灌注桩技术的重要参数,它指的是在灌注水泥浆时可以使用的最大的压力,而这种压力不会使桩底出现损坏。影响注浆压力的因素也有多种,包含灌注桩桩长以及灌注桩桩端土层强度。在建设施工的不同阶段过程,灌注水泥浆时所应该使用的压力是有区别的,在注浆开始的时期必须使用较大的压力,这是因为最初阶段的阻力更大,而随着时间的推进,压力逐渐减小,但是到最后阶段,压力又会变大。而为了准确预测压力大小,在实际施工之前必须通过实验,确定所需的注浆压力。

1.2.3 浆液浓度

灌注桩后注浆过程中浆液浓度也是必须重视的参数,灌注所需的浆液可能因为浓度不同而产生不同的效果。如果浆液浓度非常低,就会因为水过多导致整个浆液具有很强的流动性,最终使浆液容易冒出;当浆液的浓度很高时,由于水的含量偏低导致水泥浆脱水严重,对于灌注的效果也有影响;而中等浓度的浆液中水的含量适中,对灌注效果大有助益。因此,在进行后注浆法钻孔灌注桩流程时,可以分层次注入水泥浆。笔者在考察诸多建筑桩基施工后,发现表明,一般水灰比例在0.5到0.6的浓度可以取得最好的注浆效果,以后在进行后注浆法钻孔灌注桩技术时可以借鉴此浓度比例,来确保注浆质量。

2. 后注浆法钻孔灌注桩在建筑桩基施工中的应用

2.1 后注浆法钻孔灌注桩技术的适用范围

不同的土层中浆液的扩散范围也是有很大差距的,浆液在土的颗粒很大时,扩散范围就大,在土的颗粒很小时,扩散范围就小。当土层为薄砾石层时,浆液的扩散范围相比一般土层更大。笔者通过对诸多建筑桩基施工实践的总结与分析,对比了大量的现场实验结果,得出最理想的桩底注浆层是砾石层,因此,在今后的建筑桩基施工中进行后注浆法钻孔灌注桩时要尽可能的选择砾石层进行灌注桩后注浆。[2]

2.2后注浆法钻孔灌注桩技术的加固原理

目前,国内外普遍关注后注浆加固原理,通过无数次试验和实地考察,得出了相当丰富的理论成果,对其原理和机制,也掌握的比较清楚。针对灌注桩后注浆技术,压力注浆理论业已取得突破性进展,它将在建筑桩基施工进程中占据越来越重要的地位,而后注浆法钻孔灌注桩技术对于增强灌注桩的稳固性,可以体现在以下几方面:第一, 利用浓度适中的水泥浆液进行注浆,可以在相对比较小的压力值之下,注入渗透性强的土层中,从而形成稳固性强的结石体,进而增强灌注桩桩端的承载能力。第二,往桩侧注浆时,由于水泥浆液挤压,会在桩侧重新形成高强度的加固体,其厚度最高可达二十毫米,一般不低于2毫米。第三,让较大浓度的浆液填充土体孔隙,并在一定压力下压密桩侧土体和桩底松散沉渣,重新加固土体固结,提高土体抗压强度。现阶段,在大量实验过程的基础上可以得出一个结论:在粉土中和砾石层中,后注浆法钻孔灌注桩技术中运用的注浆最终产生的形状也是有区别的,粉土中往往形成不规则的形状;而砾石层中则为渗透注浆。

2.3后注浆法钻孔灌注桩技术保证注浆效果的措施

现阶段,作为一项技术含量较高的工作,我国建筑桩基施工工程中的后注浆法钻孔灌注桩技术处于初创阶段,许多领域还有待探索,因此我们在进行理论探索时,应该不断进行实践,在实践中总结经验,将所得的经验归纳成为理论,并最终将理论反作用于实践。而根据建筑桩基施工经验,为了提高技术含量,应该对以下注意事项予以重视:第一,对注浆管的埋设一定要采取严格步骤,首先要选择合适而准确的位置,将注浆管接头保护好,防止注浆管上浮,此外还要采取措施,防止下导管清孔或灌注混凝土时破坏注浆管,导致注浆管变形、破损。第二,要对注浆工艺进行优化。首先,为了确保注浆管处于顺通状态,要在正式注浆之前先试压清水,让清水将注浆管疏通;其次,当注浆管疏通之后,再压注水泥浆液。当在土层颗粒空隙较大的砾石层施工时,可以采用间歇注浆方法,就是注浆后停几分钟,然后再注浆,这样来来回回直道注浆完成。[3]

3.结语

尽管现阶段我国建筑桩基施工工程中的后注浆法钻孔灌注桩技术处于初创阶段,应用时存在一些不足,适用范围也有所限制,但是它对于改善灌注桩桩端和桩周土性能进而提高灌注桩的承载能力方面大有裨益,这些优点无疑会拓展后注浆法钻孔灌注桩技术的未来应用范围。只要采取合适而科学的方法,增加研究力度,钻孔灌注桩后注浆技术将是一项应用前景非常广阔的技术。因此,我们在进行理论探索的过程中,同时要不断进行实践,在实践中总结经验,将所得的经验归纳成为理论,并最终反作用于实践。

【参考文献】

[1]李洪春,朱良宗.后压浆技术在钻孔灌注桩施工中的应用[J].水利水电快报,2009 (19):14-15

灌浆法论文范文第5篇

关键词:高压喷射灌浆技术;桥墩基础加固;工程措施

在我国经济快速发展的引领下,交通运输行业的发展速度也在逐渐加快,桥梁等的基础加固工程的建设不断取得改进和发展,也得到了非常明显的效果。可是,近年来,由于交通运输量越来越多地增加,给公路桥梁带来了沉重的负担,致使桥梁发生沉降、出现裂缝等种种质量方面的问题,不利于桥梁的安全使用和缩短了桥梁的使用周期。因此,运用科学合理的技术,进一步加强桥墩的基础加固,使公路桥梁的工程质量更符合使用要求,更好地投入到使用中。

一、高压喷射灌浆技术的概述

(一)高压喷射灌浆技术的定义

高压喷射灌浆技术就是在一定深度的地层中,用钻机造孔,把带有喷头的喷射管的下面直到管孔内预定好一定的位置,在用以高压泵形成的高压浆液或者高压水形成高速度喷射的流束,把地层土体最大限度地进行冲机、切割、破碎,同时把水泥基质浆液填充、混掺在土体中,将原地层的结构组织和构成进行改变,再形成板墙状或者是桩柱的凝结体,它是一种用来增强地基承载能力和防渗能力的工程技术措施[1]。

高压喷射灌浆技术的优势是:第一,使用噪音小、占地面积不大、振动轻,周围环境受其影响不大;第二,在对地层土体强制破坏后,把静压灌浆无法完成的可灌性问题可以很好地解决,还能够形成外观良好的凝结体,能够在多个领域被广泛使用;第三,通过高压喷射灌浆过程构成的凝结体,能够很好地连接原来已有的灌注桩,这就使两者形成了一个统一的整体,使其连接更加的稳固。

(二)高压喷射灌浆技术的形式以及类型

依据工程地质条件和具体需要的不同,高压喷射灌浆技术的喷射方式也有不同,主要分为:旋喷、摆喷及定喷三种。每种方式都可以采用:单管法、双管法、三管法、多管法等形式[2]。

二、高压喷射灌浆技术在桥墩基础加固工程中的具体应用

(一)进行桥墩台基础灌浆设计

1、高压灌浆的参数设计

对桥墩台桩基灌浆的参数设计,要具体根据桥墩地基的实际状况,在设计前,要进行详细的地质勘查工作,再以勘察结果为依据进行参数设计。在具体进行参数设计时,要把灌浆试验孔钻在桥墩桩基附近,以使灌浆在参数设计的多项指标要求下进行。依据灌浆试验,把灌浆后的试验孔的扩散半径测算出来,再把每一个桥墩灌浆孔的数量计算核实,另外,在结合桥墩桩基附近的含水量多少和土质优劣的基础上,把水泥浆的水灰比进行计算,最后把灌浆的各项基本参数确定下来[3]。

(1)设计灌浆压力参数

一般用分级升压法,设计压力大多为20-30mpa,使水泥浆液的有效扩散和对桥墩桩基附近的土层进行挤压。

(2)设计钻孔间距和计算浆液扩散半径

桥墩基础的加固具体进行设计时,一般把钻孔间距设定为1.5-2m,就能全面地保证桩基加固。在计算桥墩灌浆扩散半径时,已灌浆压力为20-30mpa为基础进行测量,在理论上确定扩散半径。

(3)确定浆液的水灰比

浆液水灰比一般是在1:0.5-1:2之间,通常灌注时运用单液水泥浆,不仅防止凝固阻塞现象的发生,还能使灌浆的程度得以保证。

2、桥墩桩基附近灌浆孔和孔序的设计

由计算得出,灌浆孔的最适宜间距为1.5-2.0mm,以梅花状的形式把灌浆孔布置在桥墩桩基周围,依据实际地质状况和撞击承载力进行灌注浆液孔的数量确定。为避免冒浆和串浆状况发生,防止注浆过程中,土层软化导致桩基承载力猛然降低,在钻孔时,就要采用对称和跳灌灌浆,进行下一次灌浆孔注液时要等上一批灌浆孔的灌浆液凝结[4]。

(二)桥墩的钻孔及灌浆施工

1、桥墩钻孔及灌浆施工工序

进行施工工序的基本原则是分序钻孔、分序灌浆的顺序,在桥墩施工前,要根据具体设计对注浆孔进行测量。

2、对注浆孔进行钻孔

大多情况下用XY-IA地质钻机对注浆孔钻孔,对桥墩台桩基进行抽芯钻孔时用半径为101mm的金刚石双管钻,依据具体的桥墩施工参数设计,用半径91mm的金刚石钻对桥墩台桩基的基岩范围加以深度钻孔,使桥墩台桩基与其基岩范围构成一定的顺序。在钻孔达到设计桩的端尾时,其基岩的深度不能小于3倍桥墩桩基直径,同时要确定钻孔深度不低于软弱层0.5M,保证施工过程的稳固性。

3、高压清水清洗切割

采用高压泵切割钻孔,高压泵生出的高压水喷射流可以对桥墩桩基层的底板段内的土层进行清洗切割。在进行高压清洗切割时,一般用的高压力为25-30MPa,慢速提升为5-10cm/min,转速为5-10r/min。同时在切割过程中,在进行清洗的桩基段内,切割必须要进行5次或者以上,还要使钻孔保持清洁,另外,在桥墩施工的桩基切割范围,要确保在顶层、底板上下都延伸1.mm或是以上[5]。

4、施工中进行高压灌浆

桥墩基础加固工程中,高压灌浆施工是非常重要的环节,在准确分析桥墩桩基的软弱层如何分布的情况基础上,运用正确的注浆方式。灌浆的参数设置是:注浆的提升速度是10-15cm/min,注浆的流量为60-70L/min,旋转速度是8-10r/min,一般的压力为20-25MPa,使得注浆浆液能够保持均匀。

(三)高压喷射灌浆过程殊情况的解决措施

在灌浆过程开始时,如果压应力达到25MPa,在钻孔中,就会有冒浆状况发生,这时可选择把压应力适当降低,同时实行间歇灌浆的方式,还可以选择加大灌浆液的浓度。在灌浆的浓度高达0.6-1的情况下,冒浆状况还无法完全制止,那就是由于钻孔的间隙过大而引起的,这时就要把灌浆停止大约10min-10h,之后再进行灌浆。

结束语

把高压喷射灌浆技术运用在桥墩基础加固的过程中,不仅可以高效地进行施工,还可以使过程施工工期缩短、施工过程简单易于掌控、降低施工成本、可以达到更好的施工结果,在解决桥墩基础加固问题时,有极大的使用价值,可以满足桥墩基础加固工程的需要,已被广泛地应用在建筑施工工程中。

参考文献:

[1]薛志超,张西斌,赵先鹏等.桥梁基础沉陷及墩台裂缝维修加固施工工艺及效果分析[C].//第三届全国公路科技创新高层论坛论文集.2006:568-573.

[2]单国成.预埋粗骨料高压灌浆修复桥墩[J].水运工程,2007,(10):118-120.

灌浆法论文范文第6篇

【关键词】公路工程;原理;施工要点;施工工艺;质量控制;灌浆施工技术

随着国民经济的快速发展,我国公路工程行业也得到了极大的发展空间,在公路工程建设中大量新技术、新工艺的应用,推动了我国公路事业的高速发展。灌浆技术在公路工程施工中的大量应用,不仅可以有效增强公路结构的刚度及强度,还能提高公路工程的整体质量。特别是在我国现阶段大力开发和提高现代化交通建设的形势下,在公路工程施工中广泛应用灌浆技术,对提高公路工程的整体质量具有重要意义。

一、灌浆加固原理

水泥混凝土面板灌浆加固原理为浆液在一定压力的作用下,利用注浆管向板底空隙、板下基层内均匀地注入,通过多种挤压方式,如填充、渗透与挤密等,将板底、基层裂缝内的空气、积水赶走并将其位置占据,在人工一段时间的控制下,将以前松散的颗粒及裂缝用浆液粘接在一起,形成一个整体。这种灌浆加固技术的应用,可以对板底原本受力状况进行有效改善,起到连接板体和地基的作用。

二、公路工程灌浆技术的施工要点

灌浆施工技术在公路工程施工中占有重要地位,在公路施工过程中,只有提高灌浆施工技术水平,准确掌握施工要点,才能确保工程建设的质量。施工企业必须十分重视技术及实践经验等,在施工过程中加大公路工程灌浆技术的施工要点,才能在施工过程中及时发现问题,并给予有效解决。

1、合理控制灌浆强度控标准。灌浆作业完成后,必须将杂填土承载力标准值控制在130kPa左右,淤泥或淤质土承载力标准值控制在80 kPa到100kPa之间,粉细砂承载力标准值控制在1l0kPa以上;复合地基承载力标准值要在130kPa以上。只有严格控制施工标准,才能取得最好的灌浆效果。如选用杂填土作为灌浆施工的主体,则这种灌浆存在诸多缺点,如较差的均一性,较大的孔隙变化,同时在理论基础上,不能对耗浆量进行有效确定。这种情况下,就不能仅仅依靠理论耗浆量来对实际耗浆量进行确定及控制。

2、选择灌浆段。公路工程灌浆作业灌浆段可以分为两个,为杂填土范围(第一灌浆段)和淤泥、淤泥质土及粉、细砂范围(第二灌浆段)。

3、浆材及配方设计。两个灌浆段在浆材选用方面也有所不同,主要体现在配方不同,水灰比在第一灌浆段为0.5,在第二灌浆段为0.75。当杂填土中存在部分较大孔隙时,则会增加灌浆量,此时选用的水泥砂浆灌注比例应控制为水:水泥:细砂=0.75:l:l。

4、设置灌浆孔位。现阶段在公路工程灌浆施工中通常都会选用梅花形作为灌浆孔位的布设。

5、灌浆孔孔深的确定。依据施工相关资料显示,通常将灌浆孔的孔深控制在3.5米到6米之间,最常见的就是控制爱4.5米,以孔底达到粘性土层为准。

6、灌浆压力。土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及灌浆次序直接影响着灌浆压力的大小。在施工过程中这些施工条件又具有极大的不确定性,基于此,施工企业必须利用灌浆试验来确定灌浆压力的准确值。根据大量试验表明,公路工程第一灌浆阶段的灌浆压力必须控制在0.1Mpa到0.2Mpa的范围内,第二阶段的灌浆压力则要控制在0.3Mpa到0.4Mpa之间,与此同时,在具体灌浆施工中还要具体问题具体分析,对其灌浆压力进行一定程度地调整。

三、公路工程灌浆施工工艺

随着社会经济的不断发展,在公路工程建设中大量新技术、新工艺的不断涌现,这极大地提高了我国公路工程施工的质量,并推动了我国公路事业的快速发展。灌浆技术在公路工程施工中的大量应用,不仅能够确保工程施工的整体质量,还能延长公路的使用周期,对实现企业发展的社会效益和经济效益具有极大的帮助。

1、灌桨方式

(1)纯压式灌浆

纯压式灌浆方式就是顺着灌浆管将浆液压入到钻孔内部,并不进行返回循环作业。这种灌浆方式主要应用于岩层裂缝比较大的情况下,当孔深较小时,灌浆材料则可以选用浓度大点的,这种灌浆方式在施工过程中往往会出现细小裂隙进口堵塞的情况,同时还会对灰浆填满缝隙造成严重阻碍,其灌浆加固效果不明显。

(2)循环式灌浆

循环式灌浆主要分为两种循环方式,为孔口循环及孔内循环。孔口循环是指浆液循环只在孔口进行,从本质上讲,这种灌浆方式还属于纯压式灌浆。孔内循环灌浆是指通常内外两管之间的空隙返回到孔外。这种灌浆方式的特点为在施工过程中浆液始处于流动状态,避免颗粒沉淀的大量产生。这种灌浆方式具有较高的灌浆质量,在公路工程灌浆施工中得到了广泛地应用。

2、灌浆顺序

(1)单级法,也可以称作一次灌浆法。一次把孔钻至设计深度,再顺着钻孔全长进行灌浆作业,这种灌浆顺序主要应用于孔深在10以下的孔内灌浆,还应用于岩石透水性较差,少裂缝的情况。

(2)逐段法,也就是从上到下分段进行灌浆的一种方式。为实现钻孔、灌浆的从上到下分段进行,在施工过程中必须选用高灌浆压力,只有这样才能提高灌浆质量,避免施工安全事故的产生,在岩层倾角发育缓慢和岩层破碎路段,应选用此种灌浆顺序。施工过程中应先进行3米到5米之间的钻孔,然后清洗干净,在进行压水、灌浆作业,只有灌浆凝固后才能进行下一段钻孔和灌浆工作,这种灌浆顺序的缺点为需要大量时间及必须将钻机与灌浆机械进行多次移动。

(3)孔塞法,也就是从下到上分段进行灌浆的一种方式。一次完成钻孔作业,自下到上分段灌浆,选用灌浆塞在灌浆过程中分段进行塞孔作业,在下段灌浆作业结束后可以立刻进行上段灌浆作业,不需要将灌浆设备进行移动。这种灌浆顺序可以减少施工时间,孔塞法主要应用于岩层倾角较小、岩石坚硬完整的路段。

四、灌浆施工中的质量控制

1、在公路工程灌浆施工中,对灌浆材料有着特殊的要求,同时很大程度上都受到技术条件的制约,灌浆施工必须在灌浆材料正确选择的基础上进行,这是影响公路工程整体质量的一个重要因素。在公路工程施工中灌浆材料具有关键性的作用,主要原因为在公路工程施工中灌浆材料可以将孔道内大于90%的空气进行有效排出,同时可以对水泥浆收缩而造成的孔道空隙进行有效减少。因此在公路工程施工中施工企业必须严格控制灌浆材料的质量,在灌浆施工中必须选择低空隙率、良好和易性及强度、耐久性高的灌浆材料,只有这样才能为公路工程整体质量的提高提供一个强有力的保障。

2、在公路工程灌浆施工过程中必须进行施工操作程序的编制,这样可以为后期施工中遇到的各种问题提供一个有效的解决措施,在施工过程中必须完善施工安全管理体系,改进施工方式,规范施工操作,进而对公路工程质量进行有效提高。

3、在公路工程施工中,施工企业必须重视灌浆施工技术。经相关数据显示,通常将灌浆钻孔深控制在混凝土板底3到5厘米左右,钻孔深度必须穿透基层达到垫层。灌浆施工中,施工企业必须严格控制进场材料的质量,如发现与施工标准不符合的情况,则不允许此种材料进入施工现场。要均匀拌和泥浆,对其配合比进行严格控制,同时对混合料的用水量进行严格控制。施工企业要重视灌浆施工过程中的安全检测工作,当灰浆溢出现象出现在灌浆过程中时,则必须选用木塞马上将其塞紧,等过10分钟左右的时间,再将木塞取出。当灌浆作业完成后,在其养护期间,必须严格控制公路的交通运行情况,在灌浆结束后禁止车辆通行,交通开放时间要根据灰浆强度进行确定,只有在灰浆强度超过3MPa时才允许车辆通行。

五、结束语

综上所述,在我国公路工程施工中灌浆施工技术的广泛应用,不仅可以有效增强公路结构的刚度及强度,还能提高公路工程的整体质量。特别是在我国现阶段大力开发和提高现代化交通建设的形势下,在公路工程施工中广泛应用灌浆技术,对提高公路工程的整体质量具有重要意义。

参考文献

[1]朱祥瑞.真空灌浆技术在水泥混凝土路面施工中的应用[J].价值工程,2010年27期.

[2]陈豪.高速公路混凝土路面灌浆技术的应用与推广[A].重庆市首届工程师大会论文集[C].2004年.

[3]覃润浦,蔡友清,江羽习.水泥混凝土路面板底灌浆检测及评价技术初探[A].2004年道路工程学术交流会论文集[C].2004年.

[4]周红梅,叶日贵,唐小萍.真空灌浆技术及工程应用[A].新世纪预应力技术创新学术交流会论文集[C].2002年.

灌浆法论文范文第7篇

关键词:帷幕灌浆;孔内栓塞法;孔口封闭法;压水试验;金平水电站

中图分类号:TV543+.16文献标识码:A

1工程简介

金平水电站位于四川省甘孜藏族自治州的康定县境内、大渡河左岸支流金汤河干流的中游,为金汤河干流梯级开发的第一级水电站,混合式开发。坝址位于子龙沟口下游2.9km处的园岩窝,至金汤河河口公路里程约50km,距康定县城107km。

金平水电站以发电为主,兼顾生态环境用水。水库正常蓄水位为3090.00m,死水位为3037.00m,总库容2380万m3,调节库容2030万m3,具有季调节能力。电站装机2台,总装机容量10万kW。

枢纽建筑物主要由沥青混凝土心墙堆石坝、左岸竖井溢洪道、右岸放空及生态输水建筑物、右岸引水建筑物及右岸地下厂房等组成。首部枢纽由沥青混凝土心墙堆石坝、右岸取水口及左岸竖井溢洪道等建筑物组成,沥青混凝土心墙堆石坝坝顶高程为3093.50 m,坝轴线长268.00m,最大坝高91.50m。

2工程地质条件

坝址河段河流流向总体上近南北,坝址区河谷基本顺直,河谷横断面形态呈不对称“V”形谷。坝址河床常水位3008.30m,水面宽7.0m,河谷底宽79.0m,正常蓄水位3090.0m时,坝轴线河谷宽237.9m,宽高比约2.9:1。

坝址左岸坝轴线处基岩;右岸坡面在高程3010.00m~3065.00m局部见基岩出露,出露基岩为二叠系上统大石包组(P2d)深灰绿色致密块状玄武岩,两岸基岩段节理裂隙较发育。坝址两岸其余坡面则被第四系崩、坡积及泥石流混合堆积块、碎石夹粘土所覆盖,厚度18m~50m。坝址河床覆盖层厚35m~85m,从上往下可分为四层:

Ⅰ:崩、冲积混合堆积含漂/块(碎)砂卵石夹粘土,漂/块、碎石成分为玄武岩,弱风化~微新,断面新鲜,不规则状;碎石成分以玄武岩为主,含少量灰岩;卵石成分包括灰岩及玄武岩。分布于河床以下深0m~35.35m。变形模量E0=30MPa,渗透系数K=10-1cm/s。

Ⅱ:河湖相粘土,褐黄色,软塑状。分布于河床以下深35.35m~37.56m处,向上游厚度趋薄。变形模量E0=4MPa,渗透系数K=10-6cm/s。

Ⅲ:崩、冲积混合堆积含漂/块砂卵/碎石夹粘土,块、碎石成分均为玄武岩,卵石成分包括玄武岩、灰岩及方解石(脉)。分布于河床以下深37.56m~81.16m处。变形模量E0=30MPa,渗透系数K=10-1cm/s。

Ⅳ:崩积块、碎石,含少量冲积卵石,块、碎石成分以玄武岩为主,含少量灰岩,弱风化~微新,棱角清楚;卵石成分有灰岩、玄武岩等。分布于河床以下深81.16m~85.56m。变形模量E0=30MPa,渗透系数K=10-1cm/s。

3首部枢纽大坝设计防渗措施

金平水电站坝址区河床及右岸岸坡(大部分)为覆盖层,且覆盖层的透水性较强,存在坝基渗漏问题;左岸坝肩卸荷岩体裂隙的透水性亦很强,存在绕坝渗漏问题。鉴于以上因素,为确保大坝稳定,减少坝基及绕坝渗漏问题,结合有关规范和其它工程实践经验,坝体采用沥青混凝土心墙,坝基采用混凝土防渗墙结合防渗帷幕进行立体式全断面防渗,并采用固结灌浆加强坝基整体稳定性,详细孔位布置图见图1。

坝基防渗方案详见图2,具体布置原则为:在坝基及右岸岸坡覆盖层段设置混凝土防渗墙,墙厚分别为1.2m和0.8m,墙体嵌入基岩1.0m;坝基防渗墙底部、岸坡基岩段及右岸防渗墙底部设置防渗帷幕,岸坡段防渗帷幕与坝基帷幕灌浆相连接形成整体防渗系统以防止心墙坝基础渗漏。为降低两岸基岩的渗透压力,防止绕坝渗漏,减少渗漏量,两岸帷幕灌浆向山体延伸,穿过卸荷裂隙,并接地下水位线。防渗帷幕与防渗墙连接部分的灌浆孔布置在防渗墙中心线上,帷幕灌浆孔孔距为1.5m,左岸坝肩灌浆平洞内设置单排帷幕灌浆,深入山体68m,帷幕深度按深入相对不透水层顶板q3Lu以下5m或地下水位线来控制。

图1沥青混凝土心墙堆石坝基础处理平面图

图2沥青混凝土心墙堆石坝防渗线路纵剖面图

4先导孔压水试验

为了准确定位帷幕深度,必须精确得知相对不透水层顶板q3Lu线及地下水位线精确位置。因前期勘察钻孔数量及勘察精度有限,按照设计要求及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T 5148-2001,以下简称灌浆规范),在帷幕灌浆的先灌排或主帷幕孔中需布置先导孔。先导孔的作用主要是用于核对或补充灌浆地区地质资料,核实地下水位线以及相对不透水层顶板界线(q3Lu顶板线),以便最终确定各个帷幕灌浆孔深度。帷幕灌浆先导孔需满足下列要求:

a)帷幕灌浆先导孔应自上而下分段进行压水试验,试验采用单点法或五点法。

b)采用自上而下分段循环式灌浆法、孔口封闭灌浆法进行帷幕灌浆时,各灌浆段在灌浆前宜进行压水试验。

4.1先导孔孔位布置

根据设计图纸和设计单位编制的《四川省金汤河金平水电站首部枢纽基础灌浆施工技术要求》,施工单位选取了代表性地段进行灌浆试验。灌浆规范规定先导孔可在一序孔中选取,施工方根据相关要求在一序孔中共选取18个灌浆孔(其中10个孔孔深为超过设计帷幕深度15m)作为先导孔,先导孔和抬动孔孔位、施工深度初步安排情况详见图3。

图3大坝左、右岸下层灌浆平洞帷幕灌浆先导孔、抬动孔孔位布置图

4.2先导孔压水试验

4.2.1试验压力的确定

设计技术文件要求提出帷幕灌浆压力应通过现场试验确定,并根据有关地质资料给出了建议参考值,见表1。

表1帷幕灌浆压力设计参考值表

注:表中灌浆压力可根据现场灌浆试验作适当调整。

施工单位与2011年12月29日至2012年2月11日进行了左岸下层灌浆平洞(坝横0+235~坝横0+230.5段)帷幕灌浆试验。灌浆试验钻孔划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序,灌浆试验确定的灌浆压力见表2。

表2现场灌浆试验确定灌浆压力表单位:MPa

灌浆规范对帷幕灌浆先导孔压水试验压力做了规定,具体要求见表3。

表3压水试验压力值选用表

灌浆工程压水试验方法一般使用一级压力的单点法,但灌浆试验或先导孔可采用三级压力五个阶段的五点法。

4.2.2试验压力起算零线的确定

试验压力起算零线确定方法如图4示,须按照以下三原则确定:

a)当地下水位在试段以上时,压力起算零线为地下水位线;

b)当地下水位在试段以下时,压力起算零线为通过试段中点的水平线;

c)当地下水位在试段以内时,压力起算零线为通过地下水位以上试段中点的水平线。

图4压力起算零线确定示意图

4.2.3压水试验成果计算

单点法压水试验成果以透水率q表示,按下式计算求得透水率q值。五点法压水试验成果用透水率q值和P-Q曲线表示,并参照表4确定曲线类型;透水率q值以压水试验三级压力中的最大压力值P及相应的压入流量Q按照下式计算。

式中:q—试段透水率,Lu;

Q—压入流量,L/min;

P—作用于试段内的全压力,MPa;

L—试验段长度,m。

其中,全压力P=P1+P2,P1—压力表指示压力,MPa;P2—压力表中心至压力起算零线的水柱压力,MPa。

表4五点法压水试验的P-Q曲线类型及特点表

4.3压水作业

我国的水电科技发展较快,灌浆工艺不断得以改进和优化。现今应用最广泛、技术最成熟的莫过于孔口封闭灌浆法。孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管,自上而下分段钻孔和灌浆,各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。

结合孔口封闭灌浆法,为了提高效益,灌浆规范提出帷幕灌浆先导孔各孔段可与压水试验同步自上而下进行灌浆,这样采用孔口封闭法压水试验应运而生。由此压水试验就有传统的孔内栓塞法和孔口封闭法两种试验工艺。

金平大坝基础帷幕灌浆即采用孔口封闭灌浆法进行施工,灌浆及压水试验施工流程见图5。压水试验主要采用孔口封闭法进行压水,后为对比两种不同压水试验对结果的影响程度,特对指定钻孔孔段分别采用孔口封闭法和孔内栓塞法进行压水试验作业,两种不同压水试验均按照下列相关要求进行:

a)压水试验一般情况下可使用灌浆施工所用的设备和仪表,但须保持足够的精度和适宜的标值范围。

b)压水试段长度与待灌浆段长度一致。

c)压水试验用栓塞或封闭器、压力表、水表、流量计等器具与管路系统按要求可靠连接,栓塞下置到位并有效卡塞(顶压式或液压式栓塞)或孔口封闭器可靠安装,试压检查通过;水泵配备空气室,管路上安装稳压罐。

d)钻孔内待灌浆段采用孔内栓塞按要求进行压水试验后,根据压水试验方法的规定进行透水率计算及成果表示。采用孔口封闭压水法进行压水试验时,在孔口安装封闭器,将射水管下至距孔底20cm处,在回水管路上量测压水压力,同时测量流量。

e)量测设备采用灌浆自动记录仪。

f)若全泵量时压力表无读数,则透水率栏填写最大流量值及该区域孔段透水率的最大值。

图5孔口封闭灌浆法施工流程图

4.4孔内栓塞法和孔口封闭法压水试验结果分析

4.4.1孔内栓塞法和孔口封闭法压水试验结果

为了准确定位3Lu透水率顶板位置,进而确定帷幕灌浆钻孔深度,需对先导孔压水试验结果严格控制,得到较为精确的压水试验数据。现场为了确定两种压水工艺对试验结果的影响程度,选取左岸下层灌浆廊道W1-1及W1-13两个先导孔分别采用单点法和五点法均进行同一试段孔内栓塞和孔口封闭法压水试验,试验结果见表5、表6(五点法仅统计压入流量稳定后数据)。

表5金平水电站W1-1钻孔单点法05试段压水试验成果表

表6金平水电站W1-13钻孔08试段五点法压水试验记录表

4.4.2 不同工艺压水试验结果分析

根据孔内栓塞法和孔口封闭法压水试验工艺、计算方式以及试验结果,从理论上和试验结果两方面进行分析。

4.4.2.1 理论分析:

在确保孔内栓塞法压水钻杆接头完全封闭密实、孔内栓塞与孔壁接触良好状况下压水试验结果最为真实,但其操作工艺复杂, 试验时间过长,不适宜大范围的生产灌浆。

孔口封闭法压水完全完全不存在上述缺点,但其由于在孔口封闭,计算透水率时,试验段长L取未灌段岩石的长度(即待灌浆段长度),已灌段视为不透水(即吸水量视为零),而且若上部已灌各段灌浆效果不很理想,则有可能下部未灌段进行压水试验时流量Q可能会比实际数值偏大。因此,按照透水率计算公式实际计算所得岩体的透水率q值将会比孔内栓塞法偏大。可据此粗略了解各灌浆段在灌浆前的岩体渗透性,查看各次序灌浆孔透水率变化的规律,指导灌浆工作的进行。然而若用其试验结果来确定帷幕灌浆孔深将有失准确性,将会造成工程量的增加,增大工程投资和工期。

4.4.2.2 试验结果分析:

左岸下层灌浆廊道W1-13钻孔五点法压水试验因孔内栓塞法压水时钻杆接头漏水,其试验结果与孔口封闭法试验结果不具有可比性,但对于该孔同一试段,不同压力阶段压水数据具有规律性可循。笔者又对W1-1、W1-13先导孔其余各试段以及其他先导孔压水试验进行了跟踪调查,通过对所有帷幕灌浆先导孔不同试段压水资料的分析统计,可以得出以下结论:

a)对同一压水试验段,随着压力的不断增大,试验结果透水率也呈增大趋势。原因是随着压力的增大,进入岩石开型孔隙的水量增速较快,即Q增速比压力P增速快,固依据透水率公式计算数值必增大。

b)对同一压水试验段,压力由小增大时试验结果透水率数据较真实,压力由大减小时试验结果透水率数据总体呈偏小趋势。原因是压力最大时流量大,在压力突然减少后岩石孔隙间未来的及消散的水对新进入钻孔的外来水有抵触效应,相应压入流量Q减少速度大于压力P减少速度,固计算结果偏小。

左岸下层灌浆廊道W1-1钻孔单点法压水试验结果与理论分析基本一致,即相同试段压水试验结果孔口封闭法大于孔内栓塞法。然而可以看出该孔孔内栓塞法最大的压力为0.30MPa时透水率q为54.4Lu, 压力为0.28时MPa透水率q却为58.29Lu(>54.4Lu),与上述试验结论相违背,原因是W1-1压力仅在0.28MPa~0.31MPa间变化,变化幅度太小。由此可以看出上述试验结论仅适用于压力P变化明显的情况下,对于变幅较小的孔段,上述结论效应不是很明显,甚至有可能出现与上述结论完全相反的结果。

5结论及建议

通过对金平水电站下层灌浆廊道先导孔压水试验的分析研究,对同一压水试验段,在试验压力变化明显的前提下,可以得出以下结论:

随着压力的不断增大,试验结果透水率也呈增大趋势。

压力由小增大时试验结果透水率数据较真实,压力由大变小时试验结果透水率数据总体呈偏小趋势。

对同一压水试验段,相同试验压力条件下,孔口封闭压水法试验结果一般大于孔内栓塞压水法。

在生产灌浆时,若只是为了粗略了解各灌浆段在灌浆前的岩体渗透性,查看各次序灌浆孔透水率变化规律,则可采用孔口封闭法进行压水试验。但是,若采用先导孔压水试验结果来确定帷幕灌浆深度时结果误差较大,为了提高效益,节省工期,建议采用孔口封闭法和孔内栓塞法相互结合进行的方式进行压水试验,即对于设计孔深以上各试段采用孔口封闭法,对于接近设计孔深(可从设计孔深以上5m处起,以便压水试验进行)或超过设计孔深段的压水试验采用孔内栓塞法进行。如此以来即节省了工期又在关键段取得了较为精确的压水试验资料,可以为大坝防渗提供更为有力的原始试验数据,保证工程防渗质量。

参考文献

[1]谭清林.四川省甘孜州金汤河二期工程金平水电站初步设计报告[R],2005.

[2]张珊.四川省金汤河金平水电站首部枢纽基础灌浆施工技术要求[R],2011.

[3]余万龙. 四川省金汤河金平水电站首部枢纽及引水隧洞上段工程施工JP/C1大坝基础帷幕灌浆试验方案[R],2011

灌浆法论文范文第8篇

论文摘要:用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性,是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法,多年来该技术在中小型水库上坝防渗加固中得到广泛应用。本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究,并分析施工过程中注意事项。

0 引言

在世界大多数国家中,土石坝建设在坝工方面一直居于首位。世界土石坝得到迅速发展的同时,也发生过较多的事故,为这种发展付出了代价。可以说每一次土石坝技术的重大进步,都和事故的教训有关。对于出现老化及异常情况的土石坝,为了防止其产生渗透破坏直至产生溃坝等工程事故,必须根据情况对其进行修补加固。土石坝建成后,经过多年运行,坝体产生老化是普遍存在的问题。当坝的力学稳定性或水力学稳定性受到损害时就要发生事故。据国内外学者统计,由渗透破坏造成事故的,约占全部事故的30%-40%。所以,土石坝的防渗加固,在世界范围的水库险坝的处理中占有很重要的位置。近年来,为了水库的防洪安全,我国政府利用国债资金,在全国范围内开展大规模的病险水库处理。本文就劈裂灌浆技术在水库土坝中的防渗加固机理分析,然后提出运用流固耦合分析方法进行模拟的思路。

1 劈裂灌浆方法研究

堤坝劈裂灌浆技术是在总结了传统的堤坝灌浆技术的经验教训,分析了堤坝裂缝的成因以及泥浆劈裂堤坝规律的基础上提出来的。美国在1970年即采用灌浆的方法处理了希尔克里格坝,该坝建成后在心墙与山坡接头处出现漏水;英国60年代初期建成的巴尔德赫德坝,发现心墙裂缝后,60年代末期也采用灌浆的办法进行处理;还有西班牙的阿尔庞上坝、墨西哥的勒克萨坝都采用过灌浆的方法进行处理,当时由于人们的种种担心,致使这门技术未能得到发展。

我国解放初期在黄河大堤首次用钢钎探测隐患,然后进行灌浆,取得了较好的效果。而后在一些中小型水库上坝上进行充填式灌浆。到了70年代该技术开始用于处理一些大中型水库的坝体隐患。到了70年代后期,人们总结了充填灌浆的经验教训,分析了坝体裂缝成因和灌注泥浆劈裂坝体的规律,提出了土坝坝体劈裂灌浆理论。劈裂灌浆与充填式灌浆有本质的区别。坝体劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手,利用坝体小主应力的分布规律进行布孔,利用水力劈裂原理,施加一定的灌浆压力,有计划有控制地劈裂坝体,灌注适宜的泥浆,通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用,使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实,形成竖直连续的浆体防渗帷幕。改善坝体内部的应力状态,改善坝体的渗透稳定性和变形稳定性。随着劈裂灌浆加固技术的推广应用,其理论研究也得到不断的发展。通过原型观测、室内试验、理论分析和工程总结对浆液劈裂坝体的规律、泥浆固结和坝体压密、浆坝互压以及坝体内部孔隙水压力和土压力的变化规律等方面获得初步成果。

劈裂灌浆技术不论在施工工艺还是在理论研究方面取得了不少进展。但是,山于该项技术的特殊性及加固对象的多样性,所以还有很多理论方面的问题没有解决。例如,灌浆轴线的布置,复灌时间的确定,浆液在坝体中的固结规律,灌浆对坝体应力应变的影响,灌浆效果及持久性问题等。劈裂灌浆的理论研究远远落后于实践需要,甚至制约了该项技术的进一步推广。

2 土坝劈裂灌浆加固机理

土坝劈裂灌浆防渗加固机理是多方面的,首先是坝体内部应力的分布规律为劈裂灌浆提供了可能性,再就是灌浆过程中的泥浆的劈裂充填作用、浆坝互压作用、坝体湿陷固结作用、坝体内部应力调整作用等。

2.1 水力劈裂原理,指是在水压力作用下,使原物体产生裂缝或使原有裂缝扩大的过程。如果无限域中的圆孔受到均匀液体压力P,要计算介质中的应力,已有经典解答。如果介质初始应力为零,则当P>σi就会被劈裂,其中σi为介质的抗拉强度。若果介质初始应力为σ,则当P≥σ+σi就会被劈裂,式中如果σ是拉应力,则P+σ≥σi就会被劈裂。

2.2 土坝坝体的应力分布规律,土坝具有梯形断面的条形建筑物,通过对土坝坝体的原形观测及有限元分析,坝体内部应力分布规律一般如下:在坝轴线附近,土坝的竖向应力σi略小于土柱的自重压力,土坝横剖面的水平应力σx,比竖向应力σy小,约等于(0.3-0.5)σy,(即侧压力系数为0.3-0.5)。土坝填筑质量愈差,则侧压力系数愈小,坝顶部一定高度σx:还会出现拉应力。土坝的纵剖面的水平应力为σz二介于σx和σy之间。一般情况,土坝坝体压应力符合σy>σz>σx的规律。根据土坝坝体的应力分布情况,利用水力劈裂原理,在坝轴线附近沿小主应力面布置灌浆孔。泥浆就容易沿这个平面将坝体劈开。

2.3 泥浆对坝体的劈裂充填作用。由于劈裂灌浆是以浆液为能量载体,高压泥浆对坝体有很大的充填作用。泥浆充填坝体内部被劈开的灌浆通道,以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等,充填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的。随灌、随劈、随充填,达到缝开、浆到、料满。随着复灌次数的增加,泥浆多次充填挤压,使原坝体得到挤压、密实,与浆体帷幕一起形成较高的防渗能力,因而达到充填坝体隐患和构造防渗帷幕的目的。

2.4 湿陷作用。泥浆灌进坝体,其中大量水分随之进入坝体。水除了产生孔隙水压力和对土的性质产生影响外,还对坝体产生湿陷作用。湿陷作用的大小与土坝质量和土料性质有关。湿陷作用对坝体是有利的,可以增加坝体的密实度和变形的稳定性,减少弱应力区范围。停灌以后湿陷作用逐渐变缓,每次复灌都有湿陷,但湿陷率越来越小。湿陷使坝高有所降低,坝体体积缩小,在坝顶出现变形裂缝。这些裂缝经过多次复灌后都会被泥浆充填。

2.5 能量的调整和转换。根据物体能量的转换和传递规律,提出了土坝的裂缝破坏是由于坝体内部的变形和能量积累转换造成的。要根除这种隐患,就必须使坝体内部分土体所积累的应变能充分释放。劈裂灌浆就是通过灌浆压力和土体湿陷变形,使原有的土体裂缝充分开裂,使己出现的弱应力区和强应力区之间的应力应变能相互传递转换,打破原坝体内部应力的不平衡,恢复正常的应力状态,使坝体内部的应力应变相对稳定。

2.6 浆坝互压理论。土坝劈裂灌浆技术利用了上坝坝体的整体弹性特征,在灌浆过程中随着灌浆压力的反复增长和消失,具有弹性的坝体张开和回弹,使坝体和浆体反复挤压,形成连续的浆体帷幕和两侧压密的坝体联合防渗带。通过浆坝互压,可以补救原坝体由于不均匀变形产生的小主应力不足,改变坝体内部的应力不平衡状态,从而比较彻底地解决了土坝坝体的变形稳定和渗透稳定问题。

2.7 泥浆和坝体的固结和压密。劈裂灌浆加固坝体的主要作用是利用泥浆在坝体中固结硬化后形成的帷幕进行防渗。因此泥浆在坝体内能否固结硬化,就成为土坝劈裂灌浆中最关键的问题。影响浆液固结的因素是十分复杂的,浆液固结速率和效果不但与坝体土质、施工质量、坝体应力状态、浆体土料性质、浆体厚度等因素有关,而且还受坝前水位、施工工艺的影响。

3 结语

运用流固耦合分析方法进行模拟,用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性,是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法,多年来该技术在中小型水库土坝防渗加固中得到广泛应用。本文通过水库土坝防渗加固机理分析,为进一步开展劈裂灌浆防渗加固技术提供理论支持与保证。

参考文献

灌浆法论文范文第9篇

【关键词】灌浆法;公路桥梁隧道;加固;原理

引 言

对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容, 而实际施工中, 由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因, 桥台、 桥墩常出现不同程度的裂缝, 对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。 本文通过桥梁隧道施工实例证明: 公路桥梁隧道施工中, 利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补, 能够达到加固桥梁基础的目的, 使用效果较为理想, 应得到广泛运用。

1 工程概况

某公路桥梁隧道, 桥全长为42m, 桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础, 桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题: a)桥墩、 桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身, 宽度约为2mm, 长度约为3m; b)桥墩上游侧防震挡块开裂; c)桥台砌石出现松动现象。 对上述问题的成因进行分析, 认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降, 以及墩台开裂。 为了在施工过程中有效解决上述问题, 及时控制裂缝的范围和深度, 保障公路桥梁隧道施工质量, 本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。

2 灌浆法加固的原理

利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、 气压、 电化学原理, 在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中, 从而达到填补裂缝, 加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质, 在灌浆过程中, 浆液渗透到裂缝和孔隙中, 并形成浆脉, 进而形成浆柱体, 浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础, 从而有效提高桥梁基础的承载能力, 并减轻墩台不均匀沉降的问题。

3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计

合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提, 灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。

3.1 灌浆施工控制标准

灌浆强度控制标准: 灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa, 淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上, 复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准: 灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定, 对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准, 由于不同工程桥梁基础的均一性、 裂缝数量、 裂缝程度和理论耗浆都不相同, 因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准, 从而保障灌浆加固施工的有效开展。

3.2 灌浆施工段的选择

结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、 裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。

3.3 浆材配比

本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料, 这种浆材所用的材料包括粉煤灰、 水泥等, 本工程施工中采用的水泥: 粉煤灰比为4∶1; 水灰比在0.5~0.55左右; 水泥种类为普通硅酸盐水泥, 水泥的强度是32.5。

3.4 扩散半径

由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异, 墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化, 因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。 本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m, 实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。

3.5 布孔

灌浆施工的布孔分布、 布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果, 本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm, 孔深为5cm。

3.6 灌浆施工操作

本工程灌浆施工操作方案设计如下:

a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;

b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右, 灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;

c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满, 使浆液充满地基, 因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断 , 灌浆量的计量都应以饱满、 填满地基为准;

d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下, 当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时 , 延续 30min 方可结束灌注。

4 灌浆施工

灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。

4.1 施工准备

进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备, 施工准备包括以下内容:

a)准备好灌浆施工所用的机具设备;

b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;

c)开展灌浆试验, 通过试验确定合理的灌浆扩散半径、 灌浆孔距等;

d)施工现场组织到位, 施工人员、 技术人员就位, 合理安排灌浆施工进度, 组织施工现场质量控制和监督人员。

4.2 施工流程及施工工艺

灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下: 道基础灌浆施工应按以下流程进行: 成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。

施工工艺: 灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:

a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进 , 当钻头钻进至粉性土中时, 应先下入导管护壁, 再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;

b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;

c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒, 再用搅拌机搅拌, 再加入预定量的水泥, 继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用 ;

d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆, 直至浆液饱满, 填满基础, 达到设计深度为止;

e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后, 应及时进行封孔操作, 封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。

5 结语

综上所述, 灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单, 施工操作难度较低, 经济可行, 同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。 今后的公路桥梁隧道施工中, 如需对墩台基础进行加固, 应首先考虑运用灌浆加固法。 此外, 应结合工程实际不断优化浆材配合比、 优化布孔方案和改进灌注工艺, 进而更好地解决墩台裂缝问题, 显著提升桥梁基础的承载力。

参考文献

[1] 李从德. 公路桥隧施工测量放样应用技术[J]. 科技博览, 2009,(35): 35.

[2] 陈宏科 . 浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用 [J]. 科学与财富, 2012, (3):177

.[3] 杜中秋 . 大桥乡大桥现浇筑连续T构0号块施工技术[J]. 隧道建设, 2008, 28(1): 110-113.

[4] 张立新. 帷幕注浆施工技术在隧道的应用 [J]. 中华民居, 2012,(4): 932-933.

灌浆法论文范文第10篇

关键词:高压摆喷灌浆,防渗,应用

 

高压摆喷灌浆作为地基加固、基础处理广泛地应用在建筑领域,通过广大水利技术人员的辛勤努力,高压摆喷灌浆在复杂多变的水利工程中逐渐得到应用和推广,高压摆喷灌浆早期应用于水库的除险加固工程中,随着这项技术的逐步成熟,逐渐应用到河道堤防和灌区渠道的防渗领域中。通过对陆浑灌区总干渠蝎子沟填方渠漏水段的高压摆喷灌浆试验,体现高压摆喷灌浆在灌区渠道防渗中具有投资适中,防渗效果良好,施工条件要求较低等特点,我总结出一套在灌区填方渠道进行高压摆喷灌浆施工经验及故障问题解决技巧。

1、工程概况

河南省陆浑灌区工程始建于70年代,为浅山丘陵灌区,部分填方渠道为群众性大施工,填筑由渠道开挖的粘土、壤土、泥结卵石混合土质填筑而成,填筑质量较差、压实度较低,渠道通水期间,填方渠道坡脚处多处大面积渗水,浸泡群众庄稼,造成减产或绝收现象时有发生,群众怨言较多,群管关系紧张,同时已影响到填方渠道的安全稳定及正常运行。论文参考网。本次选取总干渠蝎子沟填方漏水段为高压摆喷试验段,总结和研究高压摆喷灌浆对灌区填方渠段防渗效果,摸索出渠道防渗的新思路和新办法。

总干渠蝎子沟填方渠段位于陆浑灌区总干渠16+727处,坝长222m,最大坝高7.1m,,渠道内坡比1:1.75,外坡比为1:1.5。

2、高压摆喷灌浆原理、施工工艺

高压摆喷灌浆是采用高压水或高压浆液形成高压喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填,掺混其中,形成扇形断面板墙状的凝聚体,起到对工程进行加固和防渗的作用。高压摆喷灌浆工艺详见下图:

高压摆喷灌浆工艺图

根据设计要求,沿坝轴线布置灌浆孔,孔距1300mm,分两序孔灌浆,同序孔间距2600mm,钻孔直径为98-118mm。首先根据设计文件,布置试验先导孔,采取芯样,校核地层,摸清填方渠段地层、土质等情况,确定各孔高喷灌浆孔深度。按照设计灌浆参数进行施工,随后开挖检查,根据实验校核孔距和灌浆参数。

2.1、高压摆喷墙型式

本工程采用三管法进行高压摆喷灌浆,处理长度250m,设计摆喷墙参数:喷射直径D≥1500mm,孔距1300mm、折角为25°,摆角为30°(±15°)、塔接长度≥200mm、防渗墙厚度150-300mm,平均厚度200mm。高压摆喷墙型式详见下图:

2.2设计灌浆参数:

(1)水:水压35-40MPa、流量70-80L/min、气嘴数量2个、喷嘴直径1.7-1.9mm。

(2)气:气压0.6-0.8MPa、气嘴数量2个,环状间隙10-1.5mm

(3)水泥浆:浆压0.3-1.0MPa、流量60-80L/min、浆液密度≥1.5g/cm3。

2.3、制浆:高压摆喷灌浆为水泥浆,采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1:1,浆液密度为≥1.5g/cm3。二级搅拌、二级过滤。一级搅拌时间不少于90s,经过滤后落入二级搅拌机,边搅拌边过滤边应用,过滤筛网眼尺寸为2mm。

2.4、高压摆喷灌浆:钻孔施工完成后,经施工队自检、监理抽检合格后进行。论文参考网。灌浆采用二序施工法,先灌Ⅰ序孔,后灌Ⅱ序孔。下喷射管前,应进行地面试喷,检查机械管路运行情况,并调准喷射方向和摆动角度;下入喷射管时,应采取措施防止喷嘴被堵塞。喷射管下到设计深度后,先送水泥浆液,再送水和气,按校正后灌浆参数进行喷射灌浆,待孔口泛出浆液浓度≥1.4g/cm3,再按设计提升速度提升喷射管。

2.5静压回灌:当提升管提至距孔口500mm时,停止水和气,再停水泥浆,孔内水泥浆液会产生析水、沉淀、固结,顶部会出现凹坑,需进行静压回灌处理。

3、高压摆喷灌浆的质量检查

根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》(DL/T5200-2004)规定,高压摆喷灌浆防渗性的常用的检查方法为围井、钻孔和其他方法,本工程由于受工程地形和场地限制,采用LTD-2100型探地雷达沿摆喷墙轴线对全段墙体进行连续测量,对怀疑有灌浆质量问题的部位进行开挖检查。经检测灌浆连续性较好,对怀疑的2处进行开挖检查,墙体比较连续和完整,没有出现灌浆不明显或灌浆不足的现象。

同时在施工过程还要原材料和各道工序质量的进行检测和检查。论文参考网。

4、施工过程中的问题处理

在高压摆喷灌浆施工过程会出现许多问题或异常情况,此时要仔细分析原因,采取不同措施冷静处理。常见的问题有钻孔和灌浆过程中的塌孔、漏浆、串孔、孔口不回浆或浆液密度变小、高喷墙因故中断等施工问题。

4.1塌孔:由于本段渠段内土体内含有较多的砂卵石层,在钻孔的过程中,多孔在钻孔过程中出现塌孔现象,主要采取的措施是采用泥浆护壁和套管护壁方法。

4.2冒浆:在灌浆过程中出现冒浆现象,采取的主要措施,加大浆液浓度,降低灌浆压力,间断性灌浆等。

4.3、孔口不回浆或浆液密度变小:孔口不回浆首先应停止提升喷将管、加大进浆量、观察相邻钻孔或边坡是否有漏浆部位。

4.4、高喷墙因故中断:高喷墙因故中断后恢复施工时,应对中断孔段进行复喷,搭接长度不得小于0.5m。

5、灌浆实验总结:

5.1优势:高压摆喷灌浆作为在渠道防渗的一种新型措施,具有加固填方渠道和渠道防渗双重作用,工程完成后隐蔽性较好,受外界侵害较少,耐久性较好;在渠道填方段填土高度10米以下时,比传统的全断面混凝土衬砌在工程造价由竞争优势。

5.2、劣势:工程施工技术含量较高,工艺较复杂,对地层的使用范围有限。

6、结束语

高压摆喷灌浆随着它的技术逐步成熟,将会在更多的灌区渠道防渗中发挥更大的作用

灌浆法论文范文第11篇

关键词:压力灌浆技术;高速公路;施工应用

引言

高速公路在很长时间的使用之后,会出现各种各样的问题,因此,如何保证高速公路的质量,如何减少和避免高速公路损坏,如何提高高速公路的使用寿命,是当下急于解决的问题[1]。相关公路施工单位正在积极探索压力灌浆技术在高速公路施工应用中的技术要点,压力灌浆技术施工操作简单,成本较低,可以更好地解决一些问题,有效提高公路工程质量。

1压力灌浆技术

目前,压力灌浆技术是预防和治疗公路项目的一个重要手段,主要是通过使用钻孔灌注技术通过压力将会凝结的浆液倒入土壤和裂纹,被加固物体会形成高密度物理学性能并改善材料。当浆液被添加到加固体内部之后,使用高强度的机体压出土壤中的水分和空气使浆液凝固和硬化,使浆液与密度较低的土壤形成一个整体,提高公路工程路基的承载能力、强度和稳定性,降低公路工程路基沉降现象[2]。在公路工程施工的时候,在不同地质条件下使用的灌浆技术是不同的。首先,一些淤泥层注浆施工过程中,采用压密灌浆是最佳途径;其次,在硬度较高的亚黏土区域,最好采用劈裂灌浆方式;再次,施工过程中对于砂砾层,最好是渗透灌浆的方法。开展公路工程路基施工过程中,可以使用某一种灌浆方法也可以采用多种注浆方法结合起来。1.1设计灌浆料配比结合相关的经验和数据,灌浆浆料比一般用水和石灰混合比为0.8∶1~1∶1,也可以用水泥粉煤灰浆代替水泥浆,但粉煤灰在混合料所占比例必须在20%~30%。1.2压力灌浆的界限确定边界必须包括以下几个方面:⑴道路长度在中轴线的方向;⑵确定在一个平面上的水泥浆宽度;⑶在纵向方向对灌浆深度确定,在一些软土路基灌浆过程中,控制的承载能力应大于200KPa,30cm以上标准的沉陷量,在确定道路中轴线方向的长度有效,横向处理宽度为路堤底部宽度。1.3确定浆液扩散半径浆液扩散半径是压力灌浆施工过程中的一个重要参数,它在复杂的地质条件和计算参数困难的情况下,可以通过现场试验注浆来确定扩散半径。如果该浆料呈现柱状扩散,测试资料不完整的情况下,确定浆液扩散半径可以通过不同的工程地质条件土壤渗透系数,计算基于该数据的适当浆液扩散半径[3]。1.4注浆孔布置注浆孔布置包括单孔布局和多孔布局。在灌浆孔安排的过程中,必须使两个相邻的灌浆孔范围有一定的重叠部分,从而保证路基得到加固。1.5确定灌浆的量灌装量确定可通过灌注半径内圆柱体孔隙总体积来确定,在填充过程中,浆料有时不能完全填满土体的孔,在计算过程中通常理论值与小于1的值相乘,但在实际操作中,特别是在单孔灌注的计算,Ⅰ序孔灌注量一般超过理论值,Ⅱ序孔一般小于理论值,这对完成标准孔灌注造成了很大的影响。灌注浆体塌落度,土壤的多孔性以及灌注地和其他的连接决定了单孔灌注量,设Qi是单孔设计灌浆量,r是半径注浆量,Ⅰ序孔0.6~0.7D的序列孔值,Ⅱ序列孔0.3~0.4D,间距设计为D,其计算公式见表⑴:Qi=0.25nR2⑴1.6袖管灌浆施工灌浆孔距离可通过浆料的扩散距离确定,在地层条件下,扩散距离直接受浆料参数和灌浆的参数影响。在排空不能满足灌浆要求前提下,一般会选择使用三排孔灌浆。多孔设计灌浆,最大化实现了水泥浆主体的厚度,使两排孔间接搭紧密度不够的现象不再发生,同时避免过度浪费重叠的现象[4]。1.7灌装测试和评估的质量和效益灌浆工程是地下工程,必须严格和有效地按照有关规定建设,灌浆高速公路软基后,必须在200KPa以上的路基承载能力下,其最大沉降控制在30mm以下,如此才能保证灌浆项目的整体质量。另外,验证杂填土的有效性,通常是通过弯沉试验、静载试验、深沟槽开挖检查和取芯标准贯入试验等方式来验证。

2工程概况

本工程为某公路建设项目。在这个项目工作过程中,需要跨越多个涵管而且在填埋时需要回填。然而,由于在目前施工条件下,回填材料的压实度不能满足施工要求,导致孔隙度大、压实差,回填材料由于本身载荷,导致较大的沉降变形,经过综合分析,决定采用袖阀管法静压注浆施工技术的方法进行加固。

3工艺施工应用

3.1加工范围和注浆孔的布置在该项目中对回填材料加固,安排主要注浆孔位置分布在涵管两侧,双方需要各自排成一列垂直注浆。如表1所示为灌浆孔的具体设计参数。灌浆工程用普通硅酸盐水泥作为建筑材料,强度等级为32.5,浆液密度在1.6~1.8g/cm之间。3.2注浆施工工艺其具体的施工工艺流程是:孔测量堆积钻孔下一个注浆外管制浆下一个注浆内管注浆补充灌溉结束。3.3施工方案首先应对涵管进行测量,测量涵管外轮廓,然后按照设计图纸的要求测量放样钻孔,并标记孔位。根据钻孔位置安放钻机,钻机应确保极高的稳定性,钻头的轴线应保持垂直,同时测试确认符合钻井操作的基本要求。安排记录相关的数据,其中重点应记录的内容包括地层、孔移动距离、方向和深钻度。如果发现异常情况,应及时采取适当的措施进行管理。钻孔完成后,需要经过验收技术人员确认后钻机才可以移动到下一个孔,要确保孔偏差小于5cm。将制作后的灌浆放到钻孔内,应保证分散平稳。注浆外管达到设计高程后可连接,以确保安全。应安装每个截止阀以确保可靠,而且还应准确记录指定灌装分段点的位置。根据用量对浆料进行混合设计生产,泥浆搅拌时间应控制在90s内。一般情况下,浆液储存时间应控制在4h内,如果超过4h应该丢弃。每个灌浆施工完成后,按照灌浆孔的要求进行洗孔加工,可有效保证灌浆施工效果。3.4注浆技术要求该项目建设灌浆水泥为R32.5普通硅酸盐水泥。水泥细度应用80×80mm的孔筛,筛余物应控制在5%以内。水泥灌浆使用应确保相关的技术要求。在正常情况下,水泥存储时间应控制在三个月或更少的时间段内。工程用水应确保相关技术指标,在正常情况下搅拌时,水温应在40℃以内。为了选择钻探设备,根据主要工程地质的具体情况要确定设备包括钻机和钻。钻井采用回旋钻机。灌浆泵的选择要注重其性能,并考虑浓浆度调整。在正常情况下,可允许的工作压力灌浆泵应控制1.5倍的最大充气压力以上。搅拌机应保证能够做到均匀连续施工。施工时,应确保泥浆线条保持通畅,管道应该能够足以承受1.5倍的最大充气压力。另外,灌浆泵及填充口要安装注浆压力表。

4结论

为了有效解决高速公路施工问题,采取压力灌浆法处理是较为简单、成本低的方法之一。本文通过在具体的工程实际中运用压力灌浆技术,最大限度地提高了高速公路的质量和使用寿命。

参考文献:

[1]张冰冰.压力灌浆技术在路基沉陷处治中的应用[J].黑龙江科技信息,2015(6):159.

[2]刘建军.浅谈灌浆加固技术在公路路基沉陷处理中的应用[J].黑龙江交通科技,2011(6):123-124.

[3]格桑顿珠,吴恒.压力灌浆技术在路基沉陷处治中的应用[J].中国新技术新产品,2011(10):18.

灌浆法论文范文第12篇

关键词:高压摆喷灌浆,防渗,应用

 

高压摆喷灌浆作为地基加固、基础处理广泛地应用在建筑领域,通过广大水利技术人员的辛勤努力,高压摆喷灌浆在复杂多变的水利工程中逐渐得到应用和推广,高压摆喷灌浆早期应用于水库的除险加固工程中,随着这项技术的逐步成熟,逐渐应用到河道堤防和灌区渠道的防渗领域中。通过对陆浑灌区总干渠蝎子沟填方渠漏水段的高压摆喷灌浆试验,体现高压摆喷灌浆在灌区渠道防渗中具有投资适中,防渗效果良好,施工条件要求较低等特点,我总结出一套在灌区填方渠道进行高压摆喷灌浆施工经验及故障问题解决技巧。

1、工程概况

河南省陆浑灌区工程始建于70年代,为浅山丘陵灌区,部分填方渠道为群众性大施工,填筑由渠道开挖的粘土、壤土、泥结卵石混合土质填筑而成,填筑质量较差、压实度较低,渠道通水期间,填方渠道坡脚处多处大面积渗水,浸泡群众庄稼,造成减产或绝收现象时有发生,群众怨言较多,群管关系紧张,同时已影响到填方渠道的安全稳定及正常运行。论文参考网。本次选取总干渠蝎子沟填方漏水段为高压摆喷试验段,总结和研究高压摆喷灌浆对灌区填方渠段防渗效果,摸索出渠道防渗的新思路和新办法。

总干渠蝎子沟填方渠段位于陆浑灌区总干渠16+727处,坝长222m,最大坝高7.1m,,渠道内坡比1:1.75,外坡比为1:1.5。

2、高压摆喷灌浆原理、施工工艺

高压摆喷灌浆是采用高压水或高压浆液形成高压喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填,掺混其中,形成扇形断面板墙状的凝聚体,起到对工程进行加固和防渗的作用。高压摆喷灌浆工艺详见下图:

高压摆喷灌浆工艺图

根据设计要求,沿坝轴线布置灌浆孔,孔距1300mm,分两序孔灌浆,同序孔间距2600mm,钻孔直径为98-118mm。首先根据设计文件,布置试验先导孔,采取芯样,校核地层,摸清填方渠段地层、土质等情况,确定各孔高喷灌浆孔深度。按照设计灌浆参数进行施工,随后开挖检查,根据实验校核孔距和灌浆参数。

2.1、高压摆喷墙型式

本工程采用三管法进行高压摆喷灌浆,处理长度250m,设计摆喷墙参数:喷射直径D≥1500mm,孔距1300mm、折角为25°,摆角为30°(±15°)、塔接长度≥200mm、防渗墙厚度150-300mm,平均厚度200mm。高压摆喷墙型式详见下图:

2.2设计灌浆参数:

(1)水:水压35-40MPa、流量70-80L/min、气嘴数量2个、喷嘴直径1.7-1.9mm。

(2)气:气压0.6-0.8MPa、气嘴数量2个,环状间隙10-1.5mm

(3)水泥浆:浆压0.3-1.0MPa、流量60-80L/min、浆液密度≥1.5g/cm3。

2.3、制浆:高压摆喷灌浆为水泥浆,采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1:1,浆液密度为≥1.5g/cm3。二级搅拌、二级过滤。一级搅拌时间不少于90s,经过滤后落入二级搅拌机,边搅拌边过滤边应用,过滤筛网眼尺寸为2mm。

2.4、高压摆喷灌浆:钻孔施工完成后,经施工队自检、监理抽检合格后进行。论文参考网。灌浆采用二序施工法,先灌Ⅰ序孔,后灌Ⅱ序孔。下喷射管前,应进行地面试喷,检查机械管路运行情况,并调准喷射方向和摆动角度;下入喷射管时,应采取措施防止喷嘴被堵塞。喷射管下到设计深度后,先送水泥浆液,再送水和气,按校正后灌浆参数进行喷射灌浆,待孔口泛出浆液浓度≥1.4g/cm3,再按设计提升速度提升喷射管。

2.5静压回灌:当提升管提至距孔口500mm时,停止水和气,再停水泥浆,孔内水泥浆液会产生析水、沉淀、固结,顶部会出现凹坑,需进行静压回灌处理。

3、高压摆喷灌浆的质量检查

根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》(DL/T5200-2004)规定,高压摆喷灌浆防渗性的常用的检查方法为围井、钻孔和其他方法,本工程由于受工程地形和场地限制,采用LTD-2100型探地雷达沿摆喷墙轴线对全段墙体进行连续测量,对怀疑有灌浆质量问题的部位进行开挖检查。经检测灌浆连续性较好,对怀疑的2处进行开挖检查,墙体比较连续和完整,没有出现灌浆不明显或灌浆不足的现象。

同时在施工过程还要原材料和各道工序质量的进行检测和检查。论文参考网。

4、施工过程中的问题处理

在高压摆喷灌浆施工过程会出现许多问题或异常情况,此时要仔细分析原因,采取不同措施冷静处理。常见的问题有钻孔和灌浆过程中的塌孔、漏浆、串孔、孔口不回浆或浆液密度变小、高喷墙因故中断等施工问题。

4.1塌孔:由于本段渠段内土体内含有较多的砂卵石层,在钻孔的过程中,多孔在钻孔过程中出现塌孔现象,主要采取的措施是采用泥浆护壁和套管护壁方法。

4.2冒浆:在灌浆过程中出现冒浆现象,采取的主要措施,加大浆液浓度,降低灌浆压力,间断性灌浆等。

4.3、孔口不回浆或浆液密度变小:孔口不回浆首先应停止提升喷将管、加大进浆量、观察相邻钻孔或边坡是否有漏浆部位。

4.4、高喷墙因故中断:高喷墙因故中断后恢复施工时,应对中断孔段进行复喷,搭接长度不得小于0.5m。

5、灌浆实验总结:

5.1优势:高压摆喷灌浆作为在渠道防渗的一种新型措施,具有加固填方渠道和渠道防渗双重作用,工程完成后隐蔽性较好,受外界侵害较少,耐久性较好;在渠道填方段填土高度10米以下时,比传统的全断面混凝土衬砌在工程造价由竞争优势。

5.2、劣势:工程施工技术含量较高,工艺较复杂,对地层的使用范围有限。

6、结束语

高压摆喷灌浆随着它的技术逐步成熟,将会在更多的灌区渠道防渗中发挥更大的作用

灌浆法论文范文第13篇

【关键词】灌浆法;公路桥梁隧道施工;应用

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

近年来,随着国民经济水平的发展,各类等级公路的建设进行的如火如荼,这在很大程度中方便了人们的生产和生活,在公路施工的过程中,桥梁与隧道的建设是其中的重要组成部分,与公路路基相比而言,桥梁与隧道施工具有一定的特殊性,对于施工方法的要求也更高,如果未掌握好施工技术,很可能导致公路在投入使用后出现各种各样的质量问题,提高桥梁与隧道的施工质量也成为施工管理人员关注的重点问题,就现阶段来看,灌浆法作为公路桥梁隧道中常见的施工技术,能够很好的防止桥梁隧道中各类病害问题的产生,下面就具体介绍灌浆法的类别及其具体的应用要点。

1 灌浆法相关介绍

灌浆法又称为压力灌浆法,即利用压力将固结浆液通过钻孔注入建筑物裂隙与土体孔隙中,改善其物理力学性能的一个过程。灌浆在注入裂缝后,能够以渗透、填充和挤密的方式挤出岩石和土体裂缝中的空气和水分,这样就能够将原先松散的土体凝结成一个整体,达到提升其水稳性和强度的目的。就现阶段来看,灌浆法包括高压喷射灌浆与静压灌浆两种,高压喷射灌浆时利用钻机将注浆管钻进土层预定位置,再利用高压设备将高压流喷射出来,当速度快、能量大的高压喷射流超过土体结构强度时,土粒便会剥落,其他土粒会按照一定比例与浆液重新排列行为固结体,这样就可以达到加固桥梁的作用。静压灌浆方式与之相比能够很好的解决桥梁与隧道的加固问题,也能够解决土体防渗问题,技术难度也较小,因此,在公路桥梁隧道的施工过程中,静压灌浆方式的应用范围更加的广泛。

2 灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用

2.1 灌浆方案的设计

灌浆需要按照地质勘察、方案选择、灌浆试验、设计计算、修改优化的过程进行,具体的设计内容要包括灌浆标准的确定、灌浆材料的选择、施工范围的确定、浆液影响半径的设置、钻孔的布置、灌浆效果的评估等等。在公路桥梁隧道的灌浆处理过程中,对于强度较低的底层可以使用压密灌浆的方式进行处理,对于硬质的土层可以使用劈裂灌浆的方式进行处理,对于砂砾层则可以使用渗透灌浆的方式进行处理,灌浆方式能够单独使用,也可以组合使用。在灌浆顺序的决定上,对于砂砾层较多的地层,一般使用分段式灌浆的方式来处理,对于软弱地层,也可以使用以上的处理方式。

在浆材材料的配比设计方面,一般应该使用0.8:1-1:1水灰比的配合比浆液,对于浆液扩散半径的确定可以使用以下的计算公式来计算:

其中,k为砂砾土渗透系数;h为灌浆压力水头;t为灌浆时间;n为砂砾土空隙率;为浆液和水的粘滞比;R为浆液扩散半径;为灌浆管半径,如果地基较为复杂难以计算参数时,就要使用现场注浆试验的方式进行确定。

在灌浆压力的确定方面,适度的灌浆压力能够有效提升土体强度、减少灌浆孔的数量,但是如果压力过大,就有可能破坏地基结构,为了解决这一问题,必须确定好地基的允许注浆压力。灌浆压力与地层强度、密度、初始应力等多种因素有关,往往难以预测到所有的因素,此时必须要使用现场灌浆试验的方式进行确定。一般情况下,灌浆压力的选择应该根据施工地区涂层埋深和性质进行确定,砂性土经验数值约为0.2到0.5MPa,粘性土经验数值约为0.2到0.3MPa,在由于环境因素、地基条件和灌浆目的不同难以确定参数的情况下,可以参考其他的施工工程进行确定。

在注浆量的确定方面可以使用以下的公式进行计算:

其中,Q为每孔的注入量;A为浆液损耗系数;R为浆液有效扩散半径;H为注浆孔深;k为孔隙率;为浆液充填系数。

2.2 灌浆施工操作方案

灌浆施工操作方案按照如下的流程进行:

确定灌浆孔深度、确定灌浆压力、确定灌浆量、灌浆检查,在确定灌浆孔深度时需要结合勘探资料;灌浆压力则需要在施工现场根据实验进行确定,一般而言,桥梁基础灌浆加固灌浆压力约为0.3到0.5MPa,如果在灌浆过程中遇到特殊情况则需要进行科学分析再调整灌浆压力;灌浆量则根据上述计算公式可以得出;待整个灌浆过程完成后,需要进行检测,孔段吸浆量小于0.6L/min,且延续30min方可结束进行下一阶段的工作。在开始灌浆前,需要做好完善的施工准备工作,准备内容包括灌浆施工所用的机具设备、施工人员、技术人员等等。在具体的灌浆过程中,应该控制好几项工艺,即成孔、安放灌浆管与封堵孔口、搅拌、灌浆、成孔。在成孔时,应该注意好地层的变化,在钻头钻至粉性土时,应该先下导管护壁,再使用捞砂筒钻至粘性土中;在安放灌浆孔与封堵孔口时,应该使用软橡皮进行包裹,防止泥沙进入花管中;在搅拌时,需要先将一定量的水导入搅拌桨筒中,再使用搅拌机进行搅拌,搅拌完成后加入一定量的水泥,再搅拌3到5min过滤浆液后方可使用;当整个灌浆完成后,应该及时进行封孔,封孔完成的24h内还需要对孔口进行检查,如浆液下沉则需要及时的进行补浆。

2.3 灌浆法在公路桥梁隧道施工过程的实际应用

以某地公路为例,公路中包含桥梁与隧道施工,基槽开挖深度为4m,由于施工条件具有一些限制导致回填料具有空隙率大、压实不充分的情况,为了防止沉降变形情况的产生,必须做好加固处理工作。根据工程的具体情况,可以使用袖阀管法静压注浆方式进行加固处理,该种方式可以有效提高地基强度和填土密实度,减少沉降和变形情况的产生。

施工程序包括防线定孔位、钻孔、下注浆、制浆、洗孔、补浆几个方面,在施工前要准确的测量出涵管外轮廓线,并按照标准规定的要求进行定孔位和防线,设置好孔位的标志;在钻孔时要固定好钻机的位置,钻进过程中,详细的记录好地层情况、异常情况、钻孔深度、处理措施等等;制浆要严格遵照设计配合比,配置好的浆液要在4h内使用完;为了保证注浆效果,在每次注浆完都要进行洗孔,这样才能保证下次注浆的顺利进行。

在灌浆时,要将注浆压力控制在0.2到0.4MPa,具体的压力需要根据试验结果进行确定,整个灌浆的程序分为二序孔,孔距灌浆遵循由稀到密的原则,第一序孔孔距为5.0m,第二孔序孔距为2.5m。灌浆使用自下而上的方式,每孔根据实际的情况灌浆2到3遍,钻孔位置不得超过5cm,垂直度必须小于1.5%,沉渣厚度也要控制在20cm。据统计,此次工程共计220个孔数,单孔深为4m,使用该种灌浆方式取得了很好的效果。

3 结语

将灌浆法应用在公路桥梁隧道施工中能够有效减少开挖工程量,同时,该种施工方式也不会受到天气因素的影响,操作方式相对简单,可以取得良好的社会效益,此外,经过造价比较,灌浆处理方式有着一定的资金优势,值得在施工过程中进行推广。

参考文献:

[1]陈卓.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[期刊论文].交通标准化,2013,04(08)

[2]刘娟.公路桥梁混凝土施工质量控制[期刊论文].交通世界(建养.机械),2012(12)

[3]王雪莲.浅谈灌浆法在山区高填方路基边坡处理中的应用[期刊论文].黑龙江交通科技. 2009(01)

灌浆法论文范文第14篇

论文关键词:水利工程 堤坝 防渗加固

论文摘要:多年来,防渗加固问题一直是水利工程施工中重要的环节。文章分析了堤坝工程出险种类及施工方案,对堤坝防渗加固技术进行了探讨。

1 堤坝工程出险种类及施工方案

1.1 水利工程堤防出险的主要种类

堤防出险包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治,其中以渗透破坏为主。渗透破坏主要表现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。堤防渗透破坏险情可分为三类:首先,堤身产生的险情,主要是由于堤身物质组成的不均匀性和填筑密实度的不均匀性造成的,如部分堤段堤身壤土为粉细砂、砂壤土或存在孔洞、裂缝等,主要表现为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等。其次,堤身和堤基接触带产生的险情,由于筑堤时未清基,堤身堤基接触带物质较混杂。第三,堤基产生的险情,主要是由于堤基存在透水性较强的砂层、砂壤土层所致。 首先,堤身的防渗处理,可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。其次,对于堤防截渗墙,关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价。目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求,其中深沉法造价最低,在墙深小于20m时最具竞争力高喷法造墙价格相对较高,但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时,有较好的适应性。第三,对于砂卵砾石含量较高粒径较大的地层,则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式成睹,当然造墙成本也会大大提高根据堤防工程的特点,对这类地层险工段的肪渗处理,也可考虑采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。

2 堤坝工程防渗加固技术分析

2.1 堤坝防渗处理

堤坝防渗处理原则和主要处理方法。针对上述几种情况,我国防渗一般采用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线,采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。滑坡的处理比较复杂,要从滑坡的起因上解决问题。最好的途径是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。近些年来,随着土工合成材料的发展,用土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”,下游“导、减、排”的原则所谓”铺、截、堵”就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量;“导、减、排”是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。

2.2 堤坝灌浆防渗的几种方法 2.2.2 低压速凝式灌浆法。这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌,它可根据管涌所处位置的地质情况(即粘土层或砂砾层)分别采用30型钻机或50型钻机钻孔,然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大米),再以小于49kPa的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力,减慢管涌内水流速度,防止水泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。 2.2.4 通过灌浆加固,形成防渗体此方法适用于浆砌石重力坝。坝上游面固结灌浆,堵塞漏洞和缝隙,加固补强坝体和提高防渗性能,以进一步提高坝体的承载能力和完整性。坝下游面追踪固结灌浆,在下游坝面有漏水或溶蚀物出逸的地方,造成水平孔或斜孔,埋注浆管进行灌浆,以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝,加固坝体,增加坝面稳定性和抗冲刷能力这种反向灌浆工艺,非常适合拱坝和支墩坝工程,对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也可采用采用这种方法时最好是坝前无水。坝面重新剔勾缝,剔缝后,用高标号水泥砂浆干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝,提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。

2.3 混凝土防渗墙技术

2.3.1 高压喷射防渗墙。高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层,同时灌入水泥浆,使浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成防渗墙。

2.3.2 自凝灰浆防渗墙。自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固,形成墙体起防渗补强作用。该技术在美国、法国等国家均已使用,我国尚处于起步阶段。

灌浆法论文范文第15篇

【关键词】.基础;处理

Miscellaneous fill foundation treatment of

Xin Yang1,Zhao Yun-bin2

(1.Water Survey and Design Institute of Henan Province, in northern Henan Anyang Henan 455000;.

2.Anyang City Zhangwu Reservoir Administration in the South China Sea Anyang Henan 455000)

【Abstract】.Fill foundation with cement grouting technology processing, the first time in Anyang City area, this article through the cement grouting Treatment Fill foundation engineering, detailed summary of the the cement grouting handling miscellaneous fill foundation, provedthe method is feasible in theory, practice, lower cost, and can meet the design requirements can be achieved bearing capacity of the foundation and to ensure that the foundation is not uneven Shen stuffing can be used as a reference to the way of the construction industry ground treatment..

【Key words】.Foundation;Processing

1. 工程概况.

安阳市河道管理处办公楼位于河南省豫北棉纺织厂对面,老107国道南侧安阳河左岸,呈椭圆形建筑,占地面积约40×17m2,二层,最大高度7m,采用钢筋混凝土基础,砖混结构。

地基为近期回填、堆积起来的以建筑垃圾为主的杂填土,回填时间五年左右,建筑垃圾的厚度为2.6~10.3m,强度低且不均一,其fK值仅为60KPa,设计要求fK值为100KPa,作为基础,必须做基础处理。.

2. 基础处理方案.

根据地基的情况,我们在原设计基础底标高继续下挖0.9m、将原设计基础向外扩宽0.6m,然后用3:7灰土分层夯实至设计标高,在灰土以下的地基采用水泥灌浆法加固处理。.

3. 基础处理.

(1)水泥灌浆法的加固原理。

该方法是采用机械造孔,利用灌浆泵或泥浆泵将按比例配制的水泥浆液,通过一定压力,灌注到预加固地层,冲填土体空间、空隙,经过脱水凝固作用,将松散的土体凝固成为一个整体,从而达到加固地基、增加地基强度、减少地基不均匀沉馅和透水性以及增大抗滑稳定性。

(2)钻孔布置。

在基础范围内共布置钻孔80个,总进尺428.4m,孔距1.5~4.55m,孔深3.0~9.2m,其中:灌浆孔38个,孔深3.0~9.2m,进尺254.4m;加强孔33个,孔深4.0m,进尺132.0m;检查孔9个,孔深4.0~8.0m,进尺42.0m。

(3)钻孔次序。

该工程的钻孔灌浆工作按照先外排后内排,同排间隔钻灌的原则进行。即按照灌浆孔、加强孔、检查孔序次的顺序钻灌,孔深以钻入杂填土为准。按钻孔——下止浆塞——灌浆(自下而上)的工序进行。在遇到塌孔不能成深孔时,则采用先上段后下段的灌浆工艺,灌浆与下段成孔间隔时间不小于24小时。

(4)浆液浓度。

根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》,结合本工程实际,我们采用灌浆的水灰比分为3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1五个比级,开灌浆液水灰比为3:1,特殊情况下可用2:1或1:1,依次逐级价浓,当某一比级的浆液单位吸浆量大于10L/min且灌入量大于200L时,则加浓一级。当单位吸浆量大于20L/min且灌入量大于400L时,则越级加浓。在低压力、高浓度灌浆单位吸浆量大于20L/min时,则增加速凝剂或其它配料如砂等。

灌注浆液的水灰比一般为2:1~1:1。对于吸浆量很大(单位吸浆量对于20L/min,连续灌入量对于500L)的孔段,采用低压力(自重)、高浓度(0.8~0.6:1)混合浆,间歇式的方法灌注。

(5)灌浆压力。

灌浆压力原则上按照上部荷重和侧壁厚度确定,对外排原则上采取浆柱自重灌浆,但是,当吸浆量很小(小于5L/min)时,则采用0.5Kg/cm2的压力灌浆。对于内排孔,一般采用0.5Kg/cm2的压力。

(6)灌浆结束标准。

当灌浆压力达到设计压力(0.5Kg/cm2),单位吸浆量小于0.4L/min时,则终止本段灌浆。

(7)封孔。

用1:2水泥砂浆逐次回填捣实的方法封至孔口平为止。

(8)质量检查。

钻灌结束后,采用钻孔注浆法进行质量检查,即向孔内注入水灰比1:2的浆液,在规定的压力下,初始10min内注入不超过10L即为合格。

共设检查孔9个,采用钻孔注浆法进行检查,结果表明灌浆全部合格。.

4. 处理后的效果.

基础处理完成7d以后,使用武汉岩海公司生产的RS-JYB全自动桩基静载荷测试分析系统测试,根据规范GBJ7-89和GBJ79-91,将现场测试的三组试验点的原始记录经微机处理后绘制出每组复合地基试验点的Q~s曲线、s~LgQ曲线和s~Lgt曲线。

当Q~s曲线上有明显比例极限时,取该比例极限所对应的荷载为该组地基荷载的标准值。

当极限荷载能确定,而其值又小于对应比例极限荷载值的1.5倍时,取极限荷载的一半为该组地基荷载的标准值。

经过对测试数据进行计算整理,结合场地工程地质勘探资料及水泥灌浆加固地基的特点,根据Q~s、s~LgQ、s~Lgt曲线分析对比,参考本地区实践经验,确定三组复合地基承载力结果分别为143KPa、147KPa、152KPa;三组复合地基承载力平均值为147KPa,极差为3.40%,小于30%,因此,该场地复合地基承载力标准值为147KPa,满足设计要求。.

5. 结论.

采用水泥灌浆技术处理杂填土地基,在安阳市地区尚属首次,本次水泥灌浆法处理杂填土地基,达到了设计要求,实践证明,该方法在理论、实践上可行,费用较低,完全可以达到地基的承载力的要求和确保不出现不均匀沉馅,可以作为建筑行业地基处理的一种参考方式。