压力注浆法知识分享.ppt

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1、压力注浆法压力注浆法一、概 念 压力注浆法就是指利用液压或气压把能凝固的浆液均匀地注入填料地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置，经过一定的时间后，浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体，从而使土基得到加固，减少工后沉降。压力注浆法示意图二、压力注浆的作用v1、防渗:降低渗透性,减少渗流量,提高抗渗能力,降低孔隙压力。v2、堵漏:截断渗透水流。v3、加固:提高岩体或土体的力学强度和变形模量。v4、对已变形的建筑物、构造物纠斜。三、注浆标准与范围v 注浆标准是指设计者要求注浆后应达到的质量指标。由于不同注浆工程的性质和工程地质条件千差万别，对各自的注浆目的和要求又

2、不尽相同，因而很难规定一个比较具体和统一的准则，而只能根据具体情况作出具体规定。v 确定注浆范围包括在平面上确定注浆处理的长度和宽度，在纵向上确定注浆深度。注浆深度的确定应结合软弱地基的特点、路基或构造物的荷载或沉降要求诸因素综合确定。四、压力注浆的方法压力注浆的方法主要有三种：v 渗入性注浆v 劈裂注浆v 压密注浆。渗入性注浆 渗入性注浆是地层天然结构基本上没受扰动与破坏,在一定的注浆压力作用下,克服浆液流动的各种阻力,使岩石胶结成为一整体,从而减少孔隙率,提高地基的强度,降低压缩性和透水性,防止不均匀沉降。劈裂注浆 劈裂注浆是在灌浆压力作用下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起岩体或土

3、体的结构破坏和扰动,使其沿小于主应力的平面发生垂直劈裂,使地层中原有的裂隙或孔隙张开,形成新的裂隙,浆液在压力作用下使其可灌性和扩散距离增大。压密注浆 压密注浆是用较高的压力灌入浓浆,使粘性土体变形后的注浆管端部附近形成“浆仓”,并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力,从而引起地层的局部隆起。这种方法可用于非饱和土体的加固,加速不均匀沉降,进行基础托换。五、压力注浆的材料选择 注浆材料选择有粒状浆材和化学浆材两大类,化学浆材因其造价高,施工技术难度大,应用较少;公路施工中一般采用粒状浆材,包括水泥浆和水泥粉煤灰浆。水 泥 浆 水泥浆一般采用普通425号水泥为主加水配制而成,根据工程需要可加入一定

4、外加剂(包括速凝剂、早强剂、悬溶剂等),以改变浆液性能,常采用水灰比0.8111,其可灌性好,初、终凝时间较短,结合体抗压强度高,可用于处治构造物下伏软基或沉降量较大的路基段落。水泥粉煤灰浆 水泥粉煤灰浆主要材料由水泥、粉煤灰组成，常采用水灰比0.8111,粉煤灰含量可占固相比的030%。其特点是可灌性较好，初、终凝时间较长，结合体抗压强度低,但节约水泥，费用低，在沉降量较小的路基段落可以采用粉煤灰注浆。六、压力注浆方案的选择 注浆方案选择一般应遵循以下原则:1、一般利用水泥浆液或水泥粉煤灰浆液,再添加少量外加剂作为加固浆液。2、注浆作业应有封压层。如软基上部有硬壳时,将它作为封压层;如没有硬

5、壳时,要在地层表面做一层50cm的粘土垫层,作为封压层,或碾压地基形成封压层。3、注浆作业上部砂粒层较多时,一般采用自上而下分层注浆;对于上部没有或有少量砂粒层,以粘性土为主时,一般采用自下而上分层注浆。4、注浆作业的扩散半径,一般根据压力和软土的渗透性大小确定,然后进行布孔。布孔方式可以为矩形或梅花形。5、孔距应根据土层性质和构造物来确定。当软土地基中砂砾层较厚,渗透系数较大时,一般选择孔距3m5m;当软土地基中以饱和粘性土为主,渗透系数较小时,一般选择孔距2m3m。七、压力注浆施工工艺 1成孔v(1)应严格按设计图进行测量放样,钻机应准确到位,钻机施工工程应尽量减少注浆孔的斜度。要求孔位偏

6、差不大于50mm,倾斜度偏差不大于1.5%。v(2)应选择适当的钻具及花管,在下钻过程中应加入少量水,防止塌孔。v(3)花管直径宜采用37mm42mm,长度控制在1.5m2m之间。2制浆v(1)按设计配合比配制浆液,对于构造物注浆掺入外加剂要根据试验确定,以防止未胶结成高强度、稳定性良好的新岩土体以前,土基强度反而下降的现象发生,造成构造物瞬时沉降。v(2)浆液在注浆以前,要一直不停地进行搅拌,防止沉淀,影响质量。3注浆v(1)在粘性土为主的地层进行注浆作业采用自下而上或孔口封闭注浆法,一次成孔,分层注浆,每次注浆段控制在1.5 m2.0 m之间;在含有较多中粗粒砂土层的地层,注浆作业采用自上

7、而下或孔口封闭注浆法,一次只钻成一段注浆孔,自上而下注浆,每次注浆段控制在1.5 m2m之间。v(2)注浆时应先施边缘帷幕孔,再施工加固孔,要隔孔注浆,邻孔封孔,防止冒浆。v(3)注浆施工时,宜先注入少量稀浆(水灰比4:11:1),后注入稠浆(水灰比0.8:11:1)。v（4)边缘孔孔距一般应为注浆孔距的1/2，以确保注浆质量。v（5)有些还需根据水文地质情况，设施工排水孔，特别是地下水较高的地区,其目的是将地下水随注浆施工排出,当排水孔内见到浆液时，可以封孔。v（6)在注浆进程中，一般要随时进行观察，如发现有地面隆起或跑浆现象时，应停止注浆，分析原因,减少下个注浆段的注浆量。如依然如故，应停

8、止该孔注浆。v（7)注浆应注意流量的控制,流量过大,易隆起或跑浆,流量过小，压力太小,达不到注浆目的。压力注浆工艺流程表八、压力注浆设计参数确定 注浆设计参数确定包括浆液扩散半径、容许注浆压力、注浆布孔方式等,这些参数相互联系,与地基土体渗透性等相关,计算选用比较困难,因此工程施工前应通过小规模试验确定注浆参数。(一)浆液扩散半径r 注浆孔的布置中，浆液扩散半径r是一个重要的参数，r值可进行理论公式估算，如选用参数合理，则计算值具有一定的参考价值，当地质条件较复杂或计算参数不易选准时，就应通过现场试验来确定。v 对于粘性土层，由于地层空隙很小，浆液无法渗入，只能通过劈裂作用注放浆液，浆液扩散具

9、有规则性，注浆设计施工可用“浆液有效半径”来表示交流扩散范围。v 对于砂性土层，由于地层空隙较大，浆液以填充固结为主，其扩散半径远大于粘土中的扩散半径。当为一段路段处治时，扩散半径可取大值;当为中、小构造物路段处治时，扩散半径可取小值。(二)注浆压力 注浆压力是给予浆液扩散充填、压实的能量。保证注浆质量的前提下，压力大，扩散的距离大，有助于提高土体强度;但当压力超过受注土层的自重和强度时，可能导致路基及其上部构造物的破坏。所以在施工中，一般都以不使地层破坏或仅发生局部和少量破坏作为确定容许注浆压力的基本原则。注浆压力值与地层的结构、初始注浆的位置和注浆序次、方式等因素有关，有些因素较难准确地获

10、取，在注浆处理前应通过现场注浆试验来确定，以取得施工所需参数。进行注浆试验时，一般采取逐步提高压力的办法，求得注浆压力与注浆量的关系曲线，当压力升高至某一数值，而注浆量突然增大时表明地层结构发生破坏或空隙尺寸已被扩大，因而可把此时的压力值作为确定容许注浆压力的依据。(三)注浆量的确定v 在正常情况下理论注入的耗浆量应填充到颗粒之间的空隙中，或沿层理或裂隙劈裂式注入。(四)注浆孔的布置方式v 注浆压力、浆液扩散半径r确定后，注浆孔距取值范围也就确定了，注浆孔距L取值范围在rL2r之间。九、压力注浆质量检测及评价 注浆作业属地下隐蔽工程,直观性差,施工应严格按照设计要求和施工规范进行,由于施工规范和验评标准关于压力注浆质量评定也无具体内容,所以实际施工中一般采用开挖、钻探取芯、荷载试验、沉降观测等方法进行检测。然后对各项检测数据综合分析得出质量评价。十、结语 注浆技术发展到现在，国内外在注浆材料、注浆方法和注浆工艺、注浆机具和设备，注浆效果检查及技术标准等诸多方面都取得了长足的进步。压力注浆加固路基纵缝填料在公路建设上得到了较为广泛的应用，许多公路沉降较大的地段及桥头路堤均采用了注浆处治，从后期应运观测来看，与同期建设的其他项目相比，路基的不均匀沉降明显减少。所以进行压力注浆加固的研究，具有理论性和实际价值。结束结束