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文档简介
1、地基的处理灌浆灌浆在工程中的作用(一)在工民建工程中主要是提高地基承载力(二)在水利水电、水库工程中,可以防水、防渗,使得基础稳定(三)防止土洞、溶洞的坍塌。在工民建工程中,可以提高地基的承载力;在水利水电及水库工程中,主要是防水、防渗,使地基稳定等。灌浆法原理: 用气压、液压或电动化学原理,把具有充填、胶结性能的材料注入各种介质的缝隙和孔隙中,以增加其强度和密实度。通过钻孔,将压浆管放入到预定深度的土层,在较高的灌浆压力作用下,使浓浆克服土体的初始应力和抗拉强度,在土体内产生水力劈裂和置换作用,形成交叉的结石网格和较高强度的空间性刚性骨架。在水力劈裂过程中,土体中自由水和毛细水被排走,表面水
2、被吸收,土体发生固化和化学硬化作用,使土体再次得以加固。适用范围:灌浆一般适应于处理正常固结的淤泥及淤泥质土、粉土、饱和粘土、素填土、粘性土以及无流动地下水饱和松散砂土等地基,以及较深部的土洞、溶洞。应当注意负温对处理效果的影响。水利水电、水库工程中,常常采用帷幕灌浆。帷幕灌浆一般用在吕荣值较大的岩石中,同时也与坝的高度有关。一般情况下只在、类岩石中灌浆,这也是从岩石的分类来考虑;从坝的高度与吕荣值(Lu)考虑,一般30米高度以上的混凝土坝,基础岩石的渗透性大于1Lu时,处理30米高度以下的混凝土坝;基础岩石的渗透性大于3Lu时,需要进行灌浆4。按岩石性质,灌浆的岩石一般为页岩、泥岩和沙岩。施
3、工工艺及施工中的注意事项:灌浆一般在地下3米或更深部进行,灌浆的压力一般在0.2-0.3MPa。(在工民建的地基处理过程中,由于对地下渗透性不作要求,只对地基承载力有要求,故往往使用该压力值)此时水灰比多为1:1。在该压力下,水泥浆的影响周边半径一般0.5米。当地表3米以上灌浆时,由于压力较大,水泥浆会沿着土层的裂隙流出地面,而使得水泥浆与土不能充分的置换,这样地基的承载力达不到设计的要求,此时多用CFG桩或碎石挤密桩来处理。灌浆施工应遵循的主要原则是:将灌浆iL有序的逐渐加密使浆液限制在灌浆的范围以内。施工主要有两种加密法则,即逐渐加密法则和分段灌浆法则。施工工序:在工程施工中,采取钻孔设备
4、就位钻孔冲洗简易的压水实验确定压力灌浆终孔。在现行的帷幕灌浆中,钻机多用XJ-100型、XB-300型。使用钻机钻孔时,务必要保证孔的垂直。我国水泥灌浆施工技术规范(SDJ210-83)中规定:垂直度小于50的帷幕孔,其孔向的偏差值不得大于其取值范围。当孔深大于60m时, 最大允许偏差值应按工程实际情况具体确定,一般不宜大于孔深的25%。钻完孔之后,应对孔进行清洗,而且必须洗到孔出清水为止。一般我们采用单孔清洗和群孔冲洗两种方法。这种孔的清洗,必须用压力清孔,压力要一升一降,一压一放循环冲洗。清孔之后,做压水试验,确定压力值、岩石的吕荣值,并画出P-Q曲线。最后为灌浆。灌浆中的水泥要求较高,水
5、泥的标号不应低于425号,并且水泥愈细越好,容易使得其进入岩石中。在灌浆中,水泥的浓度应要变化,往往由低浓度变到高浓度。浓度的变化方法常采用“限量法”与“限率法”3。“限量法”即灌浆开始,采用最稀一级的浆液进行灌注,每一级浓度的浆液灌入一定数量后,如果单位吸收浆量没有改变或改变不显著时,就将浆液变浓一级,如此下去,逐级变浓,直至结束。“限率法”即灌浆由稀浆开始,每10min或者20min测量吸入的浆量一次,其值若超过规定的数值时,就将浆液浓度变浓一级,否则仍按照原浓度继续灌注。如此继续下去,直至灌浆结束,我国一般采用“限量法”。灌浆的方法也有两种,一种是自上而下灌,另一种为自下而上灌浆。一般规
6、定:在规定的压力下,单位吸浆量小于0.2L/min, 延续30min即可结束。以上工作结束后,必须封孔。封孔的施工方法是:自下而上灌浆,孔口段灌浆结束后,立即改用水灰比为0.6:1 或0.5:1 的浓水泥浆灌注,灌注压力保持不变,持续30min或更长一段时间即可结束。自上而下灌浆,孔底段灌浆结束后,再按10-15m左右的段长,用水灰比为0.5:1 的浓度水泥浆,自下而上的进行一次回填封孔灌浆,直至孔口。在灌浆的压力下,吸浆量小于1L/min延续30min结束。对于软弱土层首先用钻机把花杆下到设计的要求高度,然后开始配水灰比,最后通过砂浆泵加压,将水泥浆压入软弱土层中,此过程为循环的过程。当灌入
7、的水泥浆无法进入或在一定的时间段内(30min)灌入水泥浆量很小,一般有时水泥浆会沿着土层中的裂隙冒出地表,我们即将钻杆提升1米左右,再重复灌浆过程。当钻杆未提到地面以下3米时,若出现了上述在30min内灌入浆量很小或冒浆时,即可终止。以上为软弱土层中的灌浆。然而,在现实的工程中,还会有土洞、岩洞等不良地质现象,此时,灌浆是比较经济的处理方法。当洞较大时,或说灌浆的价格大于其它的工程处理价格时,该处不作讨论。下面具体讲一下土洞、岩洞的施工工序。对于土洞的灌浆,其基本工序同土层的灌浆一致。但是,有的岩洞灌浆,无论你投放多大量的水泥,都不会起到作用,而且也会没有明显的效果。因此,对岩洞的灌浆要求一
8、定的技术,一般情况我们采用间歇灌浆。即每隔一段时间灌入水泥浆。有时则需加入一定的砂、碎石灌入溶洞中,终止条件与前一致。灌浆加固效果检测方法:1. 开挖检验2. 动力触探检测3. 复合地基载荷试验:为了准确判定地基的灌浆加固效果,场地选取3个最薄弱点进行原位载荷试验。跟其他方法相比,灌浆法的优点有:经济、安全、快捷。缺点有:(一)不能准确的对每个地方实施控制。(二)由于灌浆形成一层人工的隔水层,破坏了地下平衡,可能会导致地下水位的变化及污染。(三)施工过程中带来的污染,主要是油类、生活垃圾、水泥粉尘及噪音污染。个人感悟:地基处理是一个古老而又年轻的领域。由木到砼,由低级到高级,由粗旷到集约,都在
9、不断的改进与改良。世界在近几百年的时间内,许多领域都在不断的创新。中国也不例外,尽管还不够完善,但我们仅能做到的是用科学来指导我们的行动,使得工程建设更合理、更经济。就地质方面而言,同样也取得了很多进步。在工民建工程中,灌浆工程一般适应于高层和小高层,因为这样可以节约许多工程的造价,同时对地基承载力的提高有很大的成效;在水利水电、水库工程建设中,灌浆可以有效的提高地基础的防渗,使得地基础更加稳定。然而这只是其中一种方法,而每种方法都有其自己的优点和不足,我们所需要做的是取其长处,避免其短处,于此同时总结施工经验创造更多的方法来解决现存的问题。地基础的处理,是一门新兴的学科,存在不足,我们尽可能
10、避开,并使损失降到最低。在这里我们提出三点:一是理论的创新,二是技术的改革,三是材料的改进,特别强调的是第一点和第三点。因为有理论的创新,技术才会上去,因为有材料的改进,污染才少,损害自然也就减少。目前,我国在水利水电施工工程研究中,取得了许多成果,但是,我们还可以从多方面来研究材料。例如,在工民建工程的建设中,提高地基承载力则不应使之成为一个隔水块,我们要让它即有能保持土的天然特性,也能提高承载力。而在水利水电工程、水库工程中,则要求只防渗的材料,这样可以更好的保护我们的地下环境。参考文献:1郑俊杰等地基处理技术华东科技大学出版社,2004.92水泥灌浆施工技术规范(SDJ210-83)3孙钊大坝岩石基础灌浆北京水利水电出版社,1987.124水利水电工程钻孔压水试验规程(SL31-2003)5曹雪峰浅谈化学灌浆法的特点与施工6孙钊大坝基岩灌浆M北京:中国水利水电出版社,2004:784107全国水利水电施工技术信息网水利水电施工手册(地基与基础工程)【M】北京:中国电
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