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灌浆法-处理路基病害的有效方法
日期:2016-12-12 16:51:58 作者:结构健康监测 来源:本站原创
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    灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过将浆液均匀地注入地层中,浆液充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石裂缝中‘的空间,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。灌浆法已在我国煤炭、水电、冶金、建筑、交通和铁道等部门被广泛使用,并取得了良好的效果。

 

    由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关,所以对不同填料及形态的路基,采用多大压力灌浆,主要取决于路基的密实度、强度和初始应力、钻孑L深度、灌浆位置及灌桩次序等因素。而这些因素又难于准确预知,因而必须通过现场试验来确定。

 

    水泥浆液在不同地质条件和不同灌浆压力条件下,在地下流动的形式不同,当灌浆压力较低时,路基填料渗透性较好,水泥浆在中等程度的情况下以渗流的方式渗入路基土的孔隙,这时认为路基原结构未受扰动和破坏,灌浆量及浆液扩散半径常用线性渗流理论求解。当压力逐渐加大,其他条件不变时,浆液的流动由线性转变为紊流。在紊流条件下的灌浆量与浆液扩散半径常用紊流理论求解。

 

    上述两种情况总称为渗流注浆法,适用于碎石、砂卵土填筑的路基。对于黏性土填筑的路基,由于其渗透性很小,通过渗入灌浆法难以奏效。当灌浆压力提高到一定程度时,会发现单位时间注浆量明显上升,实际上黏性土路基已在注浆孔周围发生径向劈裂,浆液沿裂隙流人土体,并将土体切割成不规则的块体,在块体之间形成互相穿插的脉状水泥结石,黏性土又受到充填浆液的压缩,形成一种复合型岩土,从而提高路基的强度和刚度。这种方式称为劈开式或胀裂式灌浆。

 

    用渗入式灌注碎石路基,灌注压力可由小到大,压力控制在0.5 -1.5MPa即可。黏性土类路基适于采用劈裂法,常用注浆压力范围为1.0 -4.0MPa

 

(1)布孔原则及方法

    根据路基的强度要求,结合圆结灌浆的特点、路基形态等因素考虑,遵循既要充分发挥灌浆孔的效率,又要保证浆液留在路基有效范围以内的原则,布孔时还应视路基实际情况而定。若全幅灌浆,应采用等距离梅花形方格网布孔,中间孔浅,边缘孔较深,孔间距以2.0m为宜。

 

(2)成孔钻机选型

    成孔必须是干法钻进,钻进时绝对不允许加水。因此应尽量选用小型潜孔钻,成孔较好,其优点是进度快、易搬动、操作简单,钻进成本低。尤其对碎石类路基更为显著,宜广泛推广。

 

(3)注浆花管

    注浆花管应根据钻机钻孔的孔径与孔深而定,应根据简单易行的方法选用。一般来说,注浆结束后注浆花管很难拔出,如果强行拔出,则会破坏路基。因此,注浆结束后,将注浆花管作为非预应力锚杆留在路基内,可以起到管架的作用,对于提高路基强度有很大好处。尤其对高填路堤边坡稳定效果更佳。

 

(4)灌浆施工的方法

    灌浆施工主要包括灌浆压力、浆液浓度、灌浆量、灌浆次序等内容。如何选择和控制灌浆压力和浆液浓度等因素,是灌浆施工中首先要解决的问题。灌浆压力是保证灌浆质量的重要因素之一。如果压力过小,浆液射流达不到预计范围内,还会使浆液沿路基薄弱部位冲出路基,达不到灌注目的。因此,在大范围灌注前,应先做试验,根据注浆段的路基类型,结合单孔注浆量选择合适注浆压力。浆液浓度通常用水灰比11较为合适。在密实较好的黏土路基中,可适当增大水量,使稀浆更易充分进人黏土路基中。

 

    灌浆次序是指灌孔的受注顺序。一般以三次序灌注为好,应事先根据灌浆孔平面图,设计好灌浆次序。,第丑、第2次序孔以单孔注浆量为控制标准,第3次序为加压灌注。灌浆结束应以设计的终孔压力和平均单孔注浆量为双重控制标准。

 

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