地面注浆加固施工工艺 地面注浆加固施工工艺流程 居然可以这样!

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防水是保护建筑物结构和内部环境安全的关键步骤。有效的防水系统可以防止雨水渗入,减少屋顶受损的风险。今天让小编来大家介绍下关于地面注浆加固施工工艺的问题,为在防水方面有需要的人群解疑答惑。

文章目录列表:

1.注浆法设计和施工要点?

地面注浆加固施工工艺 地面注浆加固施工工艺流程 居然可以这样!

注浆法设计和施工要点?

注浆法设计和施工要点有哪些呢,下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。

就目前而言,注浆法的设计和施工还存在很强的经验性,另外注浆施工常常要面对比较复杂的工程条件,必须根据实际工程情况进行设计和施工。在一般情况下,注浆法的设计和施工可参考以下要点进行。

1、设计与施工前的准备工作

在注浆设计前要进行详细的工程调查,调查的范围为注浆处理的范围及其周边区域。工程调查的内容有:地质构造和地层分布情况;土的颗粒级配、含水量、孔隙率、渗透系数、土体强度、有机质含量等物理力学指标;地下水分布和特性;注浆处理范围及其周边区域的构筑物情况等。

对于重要工程和在无相应经验的地区进行注浆时,在注浆设计前宜进行现场注浆试验,以求得合适的设计参数,并检验施工方法和设备。

施工前的准备工作包括:设计单位应向施工单位提供注浆设计文件并负责技术交底;施工场地事先应予平整,除干钻法外,应沿钻孔位置开挖沟槽与集水坑,以保持场地的整洁干燥;机械器具、仪表、管路、注浆材料、水和电等的检查及必要的试验;对施工区域及其周边环境进行仔细排摸,落实相应的监测和保护措施等。

2、注浆目的和注浆范围

注浆的用途非常广泛,但要达到不同的目的,需要采用不同的注浆工艺、注浆材料和技术参数,因此在设计时首先要明确注浆处理要达到的目的,以此为基础,根据地质情况来选择合适的注浆范围、注浆浆液和施工工艺,设计合理的技术参数。在基坑工程中注浆目的一般有降低土层渗水性、增加土体强度和变形模量、充填土体空隙、补偿土体损失、堵漏抢险等。

注浆范围应根据工程不同要求必须充分满足注浆目的加以确定。注浆点的覆盖土厚度应大于 2m。

3、注浆浆液的选定和制备

注浆材料的选择及其配比的设计,必须考虑注浆的目的、地质情况、地基土的孔隙大小、地下水的状态等,在满足所需目的范围内选定最佳材料及配比。浆液的选定还必须兼顾经济性。对于重要工程,在选定浆液前必须进行室内浆液配比试验。

在进行渗透注浆时必须考虑被注介质的可注性,选择注浆材料要注意与被注介质可注性的匹配。

国内外广泛采用简化公式来评价粒状介质的可注性。

式中:

N——可注比值;

D 15 ——地层土颗粒在粒度分析曲线上占 15%的对应粒径;

D 85 ——注浆材料在粒度分析曲线上占 85%的对应粒径。

岩体裂隙可注性是裂隙宽度应大于注浆材料最粗颗粒直径的 3 倍以上。

劈裂注浆法的浆液材料可选用以水泥为主剂的悬浊液,也可选用水泥和水玻璃的双液型混合液。用作防渗堵漏的浆液可选用水玻璃、水玻璃与水泥的混合液或化学浆液。压密注浆可选用低坍落度的水泥砂浆。动水情况下的堵漏注浆宜采用双液注浆或其它初凝时间短的速凝配方。

在有地下动水流的情况下,不宜采用单液水泥浆等初凝时间长的浆液。

浆液使用的原材料及制成的浆体应符合下列要求:

(1)制成的浆体应能在设计要求的时间内凝固,其本身的强度、防渗性和耐久性应能满足设计要求。

(2)浆体在凝固后其体积不应有较大的收缩率,一般应小于 3‰体积量。

(3)所制成的浆体在 1 小时内不应发生析水现象。

为了改善浆液性能,根据工程需要可在浆液拌制时加入早强剂、减水剂、微膨胀剂、抗冻剂、缓凝剂等外加剂,掺加量可参考产品说明并应作相关试验确定。

浆体必须经过搅拌机充分搅拌均匀后,才能开始压注,并应在注浆过程中不停顿地缓慢搅拌,搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆体在泵送前应经过筛网过滤。拌制好的浆液应进行随机抽检。

在冬季,当日平均温度低于 5℃或最低温度低于-3℃的条件下注浆时,应在施工现场采取适当措施,以保证不使浆体冻结。在夏季炎热条件下注浆时,用水温度不得超过 35℃;并应避免将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态暴露于阳光下,以免加速浆体凝固。

4、施工工艺的选择

施工工艺对注浆效果有很大的影响,每种施工工艺都有其优点和局限性,在进行注浆设计时,要综合考虑地基土特性、注浆目的、注浆范围和注浆浆液等因素,对施工工艺加以明确。施工工艺的选择带有一定的经验性,表 21-4 只是反映了部分地区的施工经验,仅供参考。

5、浆液扩散半径和孔位布置

浆液扩散半径与浆液的流动性和胶凝时间、注浆压力、注浆量、注浆时间等因素有关,其确定方法包括理论公式计算、经验判断和现场注浆试验。由于地层条件的复杂性,理论公式计算时采用的参数很难符合实际情况,所以在没有足够施工经验的条件下,推荐采用现场注浆试验方法确定浆液扩散半径。

在进行现场注浆试验时要选择不同特点的地基,最好采用多种注浆方法,以求得不同条件下的浆液扩散半径。

现场注浆试验常采用三角形布孔或矩形布孔的方式,见图 21-12 和图 21-13 所示。

注浆试验结束后可通过以下方法评价浆液扩散半径:

(1)钻孔压水或注水,求出注浆体的渗透性;

(2)钻孔取样,检查空隙充浆情况;

(3)用大口径钻井或人工开挖竖井,肉眼观察地层充浆情况,并取样进行室内试验研究。

考虑到地基土的不均匀性,在确定设计浆液扩散半径时要注意选取符合设计要求的,在多数条件下可以达到的扩散距离。

确定了浆液扩散半径后,即可设计注浆孔布置。注浆孔的布置应能使被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体。

在一般情况下,用作防渗的注浆应设置不少于 3 排的注浆孔,注浆孔间距可按 0.8~1.2m范围设计;用作提高土体强度的劈裂注浆孔间距可按 1.0~2.0m 范围设计;压密注浆在选用坍落度较小的水泥砂浆时,注浆孔间距可按理论球状浆体直径的 2~5 倍设计。多排孔的布置以梅花形布孔为宜。

6、注浆压力和流量

渗透注浆的最大容许注浆压力推荐采用注浆试验曲线确定,即在注浆试验过程中,逐步提高注浆压力,求得压力和流量关系曲线(如图 21-14 所示),当压力升到某一数值(pf )时,注浆流量突然增大,表明地层已产生劈裂,因而把这一压力值作为确定最大容许注浆压力的依据。

在缺乏试验资料或在进行注浆试验前需预定一个试验压力值时,也可根据以下砂砾地基注浆的经验公式确定。

岩石裂隙注浆最大容许注浆压力除根据注浆试验确定外,也可根据经验曲线或经验公式确定,式 21-4 为考虑地质条件、注浆方法和浆液浓度的经验公式。

不同条件下的 m 值见表 21-5。表中第一类岩石指强烈风化并有多组大裂隙的松散岩石,第二类岩石包括弱风化、中等裂隙性岩石,第三类指有细裂隙的较致密岩石。稀浆是指水灰比大于1的水泥浆液,稠浆是指水灰比小于1的水泥浆液。

劈裂注浆压力的选用应根据土层的性质及其埋深确定。在砂土中的经验数值是 0.2~0.5MPa;在黏性土中的经验数值是 0.2~0.3MPa。如采用水泥-水玻璃双液快凝浆液,则注浆压力宜小于 1MPa。在保证可注入的前提下应尽量减小注浆压力,浆液流量也不宜过大,一般控制在 10~20 l/min 范围。

压密注浆压力主要取决于浆液材料的稠度。采用水泥砂浆时,坍落度可在 25~75mm 左右,注浆压力可选定在 1~7MPa 范围内,而且坍落度较小时,注浆压力可取上限值。流量一般为 10~40 l/min。

7、注浆量

渗透注浆的常用注浆量计算公式为式 21-5。

不同条件下的有效灌注系数取值见表 21-6。

劈裂注浆只考虑孔隙率为主体的注浆率是不能确定注浆量的,劈裂注浆的注浆量一般表示如式 21-6。

式中:

Q——注浆量;

V——加固土体体积;

λ——浆液充填率。

浆液充填率 λ 的取值可通过现场试验、施工经验和经验公式确定。根据上海、天津和江浙地区的经验,劈裂注浆加固土体的浆液充填率一般在 15%~20%。

低坍落度砂浆压密注浆的注浆量是根据每个注浆段注入的球状体的体积来计算的,目前的相关经验较少,宜通过注浆试验来确定,现有的 CCG 工法在上海和浙江的工程实例中是按照直径为 60cm 左右的球状体来设计和施工的。

必须指出的是上述仅为注浆量的估算方法,在实际施工中应根据注浆压力的变化、地面是否冒浆、地表抬升、周边构筑物位移等情况对注浆量进行即时的控制。

8、施工顺序

注浆顺序必须采用适合于地基土质条件、现场环境及注浆目的的方式。

一般情况下不宜采用自注浆地带某一端单向推进的压注方式,应按跳孔间隔注浆方式进行,以防止窜浆或压力过分集中,提高浆液强度与时俱增的约束性。对有地下动水流的特殊情况,应考虑浆液在动水流下的迁移效应,应自水头高的一端开始注浆。

压密注浆的施工顺序应根据周边排水条件通过注浆试验确定,主要的设计原则是有利于地下水的排出。

一般注浆施工应采用先外围后内部的注浆施工方式,注浆范围以外有边界约束条件时,也可采用自边界约束远侧开始顺次往近侧注浆的方法。

若在施工场地附近存在对变形控制有较严格要求的建筑物、管线等时,可采用由建筑物或管线的近端向远端推进的施工顺序,同时必须加强对建筑物、管线等的监测工作。

9、质量控制

注浆施工过程中必须进行严格的质量控制和质量检验,其主控项目包括原材料检验、注浆体强度、注浆施工顺序等,在有特殊要求时,还包括浆液初凝和终凝时间等;一般项目包括各种注浆材料称量误差、注浆孔位、注浆孔深、注浆压力、注浆流量等。注浆施工情况必须如实和准确地记录,应有压力和流量记录,宜采用自动流量和压力记录仪。施工中要对资料及时进行整理分析,以便指导注浆工程的顺利进行,并为验收工作作好准备。

注浆工程竣工验收的检验,应根据设计提出的要求进行,检验时间一般在注浆结束 28天后。对于设计明确提出承载力要求的工程,应采用载荷试验进行检验;有抗渗要求时可采用注水试验、抽水试验等原位测试方法测定其渗透性;加固工程可选用标准贯入或静力触探等方法对加固地层进行检测。

注浆施工和效果评定的经验性较强,在效果评定时要注重前后数据的对比,同时还要注意相似工程的类比,这样才能客观地综合评定注浆效果。由此可见,注浆工程的大量数据收集和分析是十分必要的。

10、周边环境影响控制

采用注浆法进行地基处理时,通常要经历先破坏、扰动地基,然后经过浆液凝固、土体固结等过程使地基土改良的过程,同时伴有施工时土体向周围膨胀,施工后由于注浆压力释放、浆液凝固收缩、土体固结等原因土体又有收缩的趋势。这些现象往往造成注浆法施工时对周边环境产生不利影响,是在进行注浆法设计和施工时必须考虑的因素。

控制周边环境影响在施工方面可采取的措施包括:

(1)在可注入的前提下尽量降低注浆压力和流量,降低孔隙水压力的突增量,有利于孔隙水压力的消散,同时有利于提高注浆效果。

(2)采用“多点少注”的方法,即加密布孔,减少每孔注浆量,避免应力过分集中。

(3)采用由建筑物或管线的近端向远端推进的施工顺序,将施工引起的附加地内压力向远侧引导。

(4)控制施工节奏,放慢施工速度,同样有利于降低孔隙水压力的突增量、有利于孔隙水压力的消散、避免应力过分集中。

控制周边环境影响最重要的是对注浆进行严格的信息化施工管理,即在施工期间对周边环境进行严密的观测和监测,并将相关信息及时传递至施工方面,施工方面及时对信息进行分析,并根据分析结果对施工工艺、技术参数、施工顺序、施工速度等进行调整。

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注浆加固法

 注浆法也常称为灌浆法,是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将各种能固化的浆液注入到地基土中,浆液以填充、渗透和挤密的方式,将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空 气排除后占据其位置,经过一定时间后,浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体,以改善地 基土的物理力学性质,或用于既有建筑物下提高地基承载力、减小地基土变形,或用于减小 土渗透性,防止地基土出现流沙、管涌,或者用于降低土压缩性,提高压缩模量,如对基坑被动区土体进行注浆加固以提高被动土压力、减小围护桩位移等,以及可用于建筑物的纠偏 或顶升。常用的灌浆材料有水泥系浆材、化学浆材和混合型浆材。水泥系浆材有水泥浆、黏土水泥浆和粉煤灰水泥浆,化学类的有环氧树脂类、木质素等,混合型浆材有聚合物水玻璃 浆材、聚合物水泥浆材、水泥水玻璃浆材等。

 1 适用范围

 注浆加固法适用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。一般用于防渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。

 2 加固机理

 根据注浆机理,可分为渗透注浆、劈裂注浆和压密注浆等三类。其加固机理如下。

 1)渗透注浆

 浆液在很小的压力下,克服地下水压、土粒孔隙间的沿程阻力和本身流动的阻力,渗入 土体的天然孔隙,并与土粒骨架产生固化反应,在土层结构基本不受扰动和破坏的情况下达 到加固的目的。

 渗透注浆适用于渗透系数是k>10-4cm/s的砂性土。

 2)劈裂注浆

 当土的渗透系数k<10-4cm/s,就得采用劈裂注浆,在劈裂注浆中,注浆管出口的浆液对周围地层施加了附加压应力,使土体发生剪切裂缝,而浆液则沿裂缝面劈裂。当周围土体是非匀质体时,浆液首先劈入强度最低的部分土体。当浆液的劈裂压力增大到一定程度时,再劈入强度较高的另一部分土体,这样劈入土体中的浆液便形成了加固土体的网络或骨架。

 从实际加固地基开挖情况看,浆液的劈裂途径有竖向的、斜向的和水平向的。竖向劈裂是由土体受到扰动而产生的竖向裂缝;斜向的和水平向的劈裂是浆液沿软弱的或夹砂的土层劈裂而形成的。

 3)压密注浆

 压密注浆是指通过钻孔在土中灌入极浓的浆液,在注浆点使土体压密,在注浆管端部附 近形成“浆泡”,当浆泡的直径较小时,灌浆压力基本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大,便产生较大的上抬力而使地面抬动。浆泡的形状一般为球形或圆柱形。浆泡的最后尺寸取决于土的密度、湿度、力学条件、地表约束条件、灌浆压力和注浆速率等因素。

 离浆泡界面0.3~2.0m内的土体都能受到明显的加密。评价浆液稠度的指标通常是浆液的坍落度。如采用水泥砂浆浆液,则坍落度一般为25~75mm,注浆压力为1~7 MPa。当坍落度较小时,注浆压力可取上限值。

 渗透、劈裂和压密一般都会在注浆过程中同时出现,只是以何种形式为主的差别,单一 的流动方式是难以产生的。

 由于上述加固机理,使注浆法可用于以下几种情况:

 (1)提高地基土的承载力、减少地基变形和不均匀变形;(2)进行托换技术,对古建筑的地基加固更为常用;(3)用以纠倾和回升建筑;(4)用以减少地铁施工时的地面沉降,限制地下水的流动和控制施工现场土体的位移等。

 例题8根据注浆机理,注浆法加固地基可分为()三种。

 A、压密注浆;

 B、劈裂注浆;

 C、渗透注浆;

 D、压力注浆;

 答案:A、B、C

 例题9在注浆法加固地基的施工中,评价浆液稠度的指标通常是浆液的()。

 A、浓度;

 B、粘度;

 C、渗透系数;

 D、坍落度;

 答案:D

 3 注浆设计

 注浆设计前宜进行室内浆液配比试验和现场注浆试验,以确定设计参数和检验施工方法 及设备。也可参考当地类似工程的经验确定如下设计参数。

 (1)浆液。对软弱土处理,可选用以水泥为主剂的浆液,也可选用水泥和水玻璃的双液型混合浆液。单液注浆适合于凝固时间长,双液注浆适合于凝固时间短。因此,在有地下水流动的情况下,不应采用单液水泥浆液。

 注浆时也可掺用粉煤灰代替部分水泥,因为粉煤灰颗粒的细度比水泥还细,及其占优势的球形颗粒,使比仅含有水泥和砂的浆液更容易泵送,用粉煤灰代替部分水泥或砂,可保持浆体的悬浮状态,以免发生离析和减少沉积来改善可泵性和可灌性;粉煤灰还具有火山灰活 性,当加入到水泥中可增加胶结性,这种反应产生的黏结力比水泥砂浆间的黏结更为坚固;

 粉煤灰含有一定量的水溶性硫酸盐,增强了水泥浆的抗硫酸盐性;此外粉煤灰掺入水泥的浆液比一般水泥浆液用的水少,而通常浆液的强度与水灰比有关,它随水的减少而增加;当然,使用粉煤灰可达到变废为宝,具有社会效益,并节约工程成本。

 (1)

 注浆孔间距。可取1.0~2.0m,并应能使被加固土体在平面和深度范围内连成个整体

 (3)浆液的初凝时间应根据地基土质条件和注浆目的确定。在砂土地基中,浆液的初凝时间宜为5~20 min;在黏性土地基中,宜为1~2h。

 (4)注浆量和注浆有效范围。应通过现场注浆试验确定,在黏性土地基中,浆液注入率宜为15%~20%。注浆点上的覆盖土厚度应大于2m。

 (5)注浆压力。注浆压力是指浆液在注浆孔口的压力。对劈裂注浆,在砂土中,宜选用 0.2~0.5 MPa;在黏性土中,宜选用0.2~0.3 MPa。对压密注浆,当采用水泥砂浆浆液时,坍落度宜为25~75mm,注浆压力为1~7 MPa。当坍落度较小时,注浆压力可取上限值。当采用水泥~水玻璃双液快凝浆液时,注浆压力应小于1 MPa。

 每段注浆的终止条件为吸浆量小于1~2L/min。当某段注浆量超过设计值的1~1.5倍时,应停止注浆,间歇数小时后再注,以防浆液扩到加固段以外。

 (6)注浆顺序。为防止邻孔串浆,注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,并宜采用先外围后内部的注浆施工方法,以防浆液流失。当地下水流速较大时,应考虑浆液在水流中的迁移效应,应从水头高的一端开始注浆。

 在浆液进行劈裂的过程中,产生超孔隙水压力,孔隙水压力的消散使土体固结和劈裂浆体的凝结,从而提高土的强度和刚度。但土层的固结要引起土体的沉降和位移。因此,土体加固的效应与土体扰动的效应是同时发展的过程,其结果是导致加固土体的效应和某种程度土体的变形,这就是单液注浆的初期会产生地基附加沉降的原因。而多孔间隔注浆和缩短浆 液凝固时间等措施,能尽量减少既有建筑基础因注浆而产生的附加沉降。

通过阅读以上内容,想必各位都对地面注浆加固施工工艺流程有了一定的了解,建筑防水是确保建筑物结构稳固的关键步骤,没有有效的防水措施,建筑物可能会遭受渗漏、结构损坏等问题,希望以上内容对您有用,能解决您的问题,更多防水问题请咨询防水专业人员。

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