摘要:注浆也称为灌浆,是指将可以起到固结作用的材料,按一定的配比配制成浆液后,用压送设备通过钻孔形成的通道,注入地基中岩体或土体的孔隙、裂隙、洞穴内,使其扩散后凝胶或固结,达到加固地基,提高地基承载力,防渗堵漏等的目的。
关键词:注浆 ;施工;技术探讨
引言:注浆(灌浆)技术是岩土工程学的一个分支,范畴属于地基处理。由于它省工、有效,所以在房建、矿山、水利、铁路建设、交通等工程领域都得到了广泛应用。注浆对象主要有岩体、土体两大类。
1.注浆的目的、分类及工程中的应用
1.1注浆的目的有如下几个方面:防渗、堵水、固结、防止滑坡、降低地表下沉、提高地基承载力、回填、加固、灭火。
1.2注浆法按照注浆机理可分为如下几类:充填注浆、劈裂注浆和脉状注浆、基岩裂隙注浆、渗透注浆、界面注浆、接缝注浆和接触注浆、混凝土裂缝注浆、挤密注浆。
1.3 注浆工程中的应用
1.3.1加固、提高承载力
可用于地下工程开挖时防止基础或地面沉陷,施工面塌方,隧洞、巷道、竖井围岩加固,开挖基坑时对附近已有建筑物的保护,挡土构筑物背后加固,滑坡地层加固。岩溶地层加固,流砂层加固等。对建筑物沉陷地基的加固和抬升。柱底注浆加固。提高桩基承载力。铁路、公路路基和机场跑道下沉的加固等。
1.3.2堵水防渗
矿山巷道、竖井、隧道、海底隧道、地铁等地下工程开挖时采用注浆防渗帷幕可控制涌水或防渗堵漏。坝体坝基的防渗,基坑周边渗水和基底涌水涌砂都可采用注浆法处理。
1.3.3灭火
具有结石体抗腐蚀能力强,致密,能阻止气体扩散的化学浆液注浆灭火是利用浆液中的水分蒸发和本身吸热,使得燃烧区温度逐渐冷却下来,同时填充了燃烧孔隙和周围裂缝,堵塞进气通道,从而产生良好的灭火效果。
2.注浆材料
主要有原材料(主剂)、水或者其他溶剂(溶剂)及外加剂混合而成,理想的浆液应满足:1)浆液的初始黏度低,流动性好,注性强,能渗透到细小的裂隙或孔隙内;2)凝胶时间可以调整,且能准确控制;3)在常温常压下较长时间存放不改变其基本性质;无毒、无臭、不污染环境。4)对人体无害,属非易燃、非易爆品;浆液固化时无收缩现象,固化后与岩土体等有一定的黏结力;5)浆液对注浆设备、管道、结构物等无腐蚀性,并容易清洗;6)固结体具有一定的抗压、抗拉强度,抗渗性好,抗冲刷及耐老化性能好;7)配制方便,容易操作;材料来源丰富,价格低廉。
已有浆液均不能同时满足以上所有要求,因此在施工要根据具体的环境选用合适的浆液。
3.注浆施工
注浆施工过程可分为5个步骤如下:1)施工前应做好的各项准备工作;2)钻孔;3)清洗钻孔;4)注水试验;5)注浆。现分述如下:
3.1施工前准备工作:熟悉设计***纸、设计说明,掌握设计要求、工程数量,绘制钻孔施工平面***;布置施工场地(做到通水、通电、通路、场地平整);搭建材料工棚;开挖浆池;安装钻机并试钻;组装压浆泵;测放孔位(钻孔统一编号,注明施工先后次序)。
3.2钻孔
岩溶注浆钻探,一般是探灌结合分序施工,分段分序钻探,第一序列孔为先导孔 (一般占注浆孔总数的25%-30%),通过钻探勘察,进一步了解核实地质情况,为设计提供注浆的参数。钻探技术要求如下:
按现场测定的孔位施钻,偏差不大于0.1m,如有障碍物,可偏移设计孔位不大于0.5m;上部土层钻孔孔径一般不小于110mm,岩面下终孔孔径不小于91mm;一般按设计要求深度施钻,多数情况下,孔深15-20m(含岩面以下进尺深度)。当上覆土层厚度小于15m时,应钻至灰岩面以下不小于5m,如在5m以内遇到溶洞,应钻至溶洞底板以下不小于2m终孔。
钻探记录要分层描述记录土层、砂层名称、状态及厚度,准确记录岩面深度。对基岩记录岩层名称、风化程度、破碎程度、裂隙发育情况、断层破碎带、岩溶发育程度及岩芯采取率等。若遇溶洞应记录洞溶尺寸及溶洞填充情况、充填物特征及钻孔的异常情况如遇漏水、涌水,并估计记录失水量大小。每孔每一回进尺,所取灰岩岩芯要依次排放在现场并标注岩芯起止深度和终孔深度;钻探原始记录表应填写齐全,如工点里程、孔口标高、钻孔编号及负责人签字。
3.3清洗钻孔、注水试验
当钻孔至预定深度并取出芯样后,将钻具下到孔底,注水进行洗孔,直至回水变清,即可结束。对溶洞、溶蚀破碎带发育,冲洗时不返水的,注水流量不得小于泵送额定的80%,时间不少于10分钟。
注水试验可取得岩土层渗透性资料,应选取代表性钻孔进行试验。注水试验工艺流程如下:1)抽出孔中水,待水位稳定并测量,记录;2)下套管并封堵孔口;3)测套管顶口及地下水位标高;4)准备注水试验用具;注水至套管顶口后保持水位并开始记录时间、注水量;5)30分钟一个循环记录注水总量;6)重复4-6个循环并取后两次注水量平均值;7)注水试验结束;
3.4.注浆
注浆方法:按注浆的连续性可分为间歇注浆、连续注浆;按单次注浆的孔数可分为单孔注浆、多孔注浆;按地下水的径流条件可分为静水注浆、动水注浆;按浆液在管路中的运行方式分为纯压注浆、循环注浆;按每个注浆段落的注浆顺序可分为上行式注浆、下行式注浆。选择注浆方法时需考虑介质的类型和浆液的凝胶时间,一般情况下土体注浆吸浆量较大,较多采用纯压注浆;岩体裂隙注浆时,吸浆量较小,较大多采用循环注浆。
以循环注浆为例:循环注浆是增加了从孔口至储浆桶的回浆装置,减少了浆液流失,可用于吸浆率较小的浅层裂隙岩体。如下***:
1—注浆段;2—注浆塞;3—花管;
4—压力表;5—泵;6—供水管;
7—搅拌机;8—进浆管;9—回浆管;
10—外管;11—吸浆管;12—阀门;
4.质量检查
在施工结束后,应采用钻孔取芯或物探结合进行注浆的施工质量检查。检测单位进行灌浆质量检测时,采用电测深、瞬态面波法及电磁波CT等综合物探方法,必要时辅以钻孔取芯、注水或注浆实验,以进行施工前后物性参数变化的对比,注水或注浆施工参数变化对比。综合分析后对注浆施工质量进行全面评价。
5.结语
在社会飞速发展的今天,施工环境越来越复杂,标准越来越高。在施工过程中存在着各种各样的新问题,这就要求我们需要在是实践的过程中不断的完善和提高,不断的改进和创新技术手段,才能保证工程的安全和质量。
参考文献
[1]王凤亮(房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨[J](现代装饰(理论)2011.(02)
[2]张国强(房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨[J].科技传播.2011(16)4’98