灌浆法在软弱路基处理中的应用

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点击次数:  更新时间:2015/03/07

  随着十大正规网赌网址国经济的不断发展,各地都在大力开展市政工程建设。在城市道路的建设中,经常会遇到软土地基沉降及路基翻浆等道路病害,为减小工后沉降及差异沉降,必须进行地基处理以保证路基的稳定性。目前,软弱路基加固中常采用的方法有:换土复填法、固化剂法、排水预压法、挤密砂桩(碎石桩)法、深层搅拌法(包括粉喷和浆喷)、强夯法等。深层搅拌法多用于高速公路桥头深厚软基处理,该法能缩短工期,但造价高,且成桩的质量不易控制。其它的方法大都存在工期长、受施工环境影响大等缺点。相对以上处理方法,选择灌浆法,不但技术可行、经济实用,而且大大缩短了工期,提高施工效率,加固效果良好,并且灌浆法大大地减少了对环境的污染,十分适用于城市道路软弱路基的处理。
  二、灌浆法工作原理介绍
  灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将水泥或其它灌浆材料均匀地注入地层中,浆液通过渗透、充填、压实,扩展形成浆脉。随着灌浆的进行,土体裂缝的发展和浆液的渗透,浆液在地层中形成形状各异、大小不同的片状、条状等浆体,随着其凝结硬化,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、强度大和化学稳定性良好的复合型地基,从而起到控制沉降、提高承载力的作用。
  三、灌浆施工过程的质量控制
  灌浆施工流程如下:布孔-钻孔-下注浆管并孔口封堵-搅浆-灌浆-待凝-成孔-安放灌浆管并孔口封堵-搅浆-灌浆-封孔。灌浆技术的关键是灌浆压力的选择和控制、浆材配比和灌浆工艺。
  1、灌浆施工。
  ⑴、正式施工前,保证设备器具和材料按时到场,着重做好灌浆试验工作,调整灌浆压力、浆液扩散半径、孔距和排距后及时将孔位放样至实地。
  ⑵、针对地层条件和设计要求,选择的主要施工设备机具及材料。施工顺序应从里往外进行。
  ⑶、布孔原则和方法。为满足路基强度的要求,布孔要结合灌浆的特点、路基形态等因素来考虑,既要充分发挥灌浆孔的效率,又能保证浆液留在路基有效范围之内,布孔时应视路基实际情况而定。若全幅灌浆,应采用等距离梅花方格网布孔,中间孔浅,边缘孔较深,孔间距以2米左右为宜。
  ⑷、钻孔。为确保原路基不受损坏,成孔的孔径应尽量小,且必须采用干钻法,严禁加水。钻孔深度视路基高度和路基填料的情况而定。
  ⑸、下注浆管。选用适当的注浆管,确保浆液的灌注流畅。一般说来,注浆结束后,注浆花管很难拔除,如果强行拔除,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,对提高路基强度有一定好处。
  ⑹、灌浆的主要内容是灌浆压力、灌浆浓度、灌浆顺序等内容。灌浆压力是保证质量的重要因素之一。如果压力过小,浆液流不到预计范围内,扩散范围小易形成空白区;如果压力过大,则会损坏原路基结构,顶破路面或冲垮边坡,致使浆液沿路基薄弱部位冲出路基,达不到灌浆的目的。因此在大范围注浆前,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的注浆压力。灌浆时必须一次性将灌浆管放置到设计深度,从下而上进行灌浆。注浆浓度通常以水灰比(质量比)l:1较为合适。灌浆顺序是指灌浆孔的受注顺序,一般以三次灌注为好,应事先根据灌浆孔平面图,设计好灌浆顺序。
  2、灌浆施工技术要点。
  ⑴、成孔钻头(直径110mm)对准孔位后,采取冲击成孔的方法钻进。在杂填土中钻进时,若孔壁不稳,可下入导管护壁;当钻进到淤泥或淤泥质土和粉、细砂时,下入导管护壁,然后采取捞砂筒取砂成孔的方法直至下卧粘性土层。
  ⑵、灌浆管安放及孔口封堵灌浆管下端设置0.7m~1.Om长且下端封口的花管,花管孔直径为8,孔隙率15%左右;在花管外壁包扎一层软橡皮,以防流砂涌进花管导致灌浆无法进行。
  ⑶、当成孔达到预定深度后,将灌浆管下到位,再用水泥袋放入孔中水稳层底部包裹灌浆管并接触孔壁即“架桥”,然后投入粘土分层夯实至孔口。
  ⑷、搅浆先往搅拌浆筒内注入预定的水量并开动搅浆机后,再逐渐加入425#普通硅酸盐水泥直到预定的用量。搅拌3min-5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。
  ⑸、灌浆采用自上而下孔口封闭分段纯压式灌浆方法,即自上而下钻完一段灌注一段,直到预定孔深为止。灌浆段的长度以杂填土和淤泥或淤泥质土、粉、细砂厚度来确定;灌浆压力采取二次或三次升压法来控制,即灌浆开始采用低压(小于O.1MPa)或自流式灌浆,对杂填土而言,当吸浆量较大时采取间歇灌浆或用砂浆灌注,终灌时的压力要达到设计值。灌浆结束标准严格按设计执行。
  ⑹、封孔灌浆结束后及时封孔,即第二灌浆段灌浆结束过半小时后,排除孔口封堵物,再往孔内投入砂石直到水稳层顶面,过24h后,若浆液下沉,再补充水灰比0.5的浆液至水稳层顶面。
  3、特殊情况下的技术处理措施。
  ⑴、在灌浆过程中,发现浆液冒出地表即冒浆,地表冒浆处理时必须耐心细致,有时可能要多次反复处理,可采取以下控制措施进行处理:①降低灌浆压力,同时提高浆液浓度,必要时掺砂或水玻璃;②限量灌浆,控制单位吸浆量不超过301Anin一40lAnin或更小一些;③采用间歇灌浆的方法,即发现冒浆后就停灌,待15rain左右再灌。
  ⑵、当浆液从附近其他钻孔流出即串浆,发生串浆的原因是在地层中孔隙、裂缝较多,压力较高时,相互串连造成串浆通路。处理的办法有:①加大第1次序孔间的孔距;②在施工组织安排上,适当延长相邻两个次序孔施工时间的间隔,使前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后,再开始后一次序钻孔,相邻同一次序孔不要在同一高程钻孔中灌浆;③串浆孔若为待灌孔,采取同时并联灌浆的方法处理,如串浆孔正在钻孔,则停钻封闭孔口,待灌浆完后再恢复钻孔。
  四、结语
  在城市道路软弱路基加固处理方面,选择灌浆法比其它诸如换土复填法、固化剂法、排水预压法、挤密砂桩(碎石桩)法、深层搅拌法(包括粉喷和浆喷)、强夯法等处理方法,不但技术上可行、经济上合理、工期上缩短,而且减少了环境污染问题,大大提高施工效率,可在软弱路基处理中广泛应用。

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