淺談灌漿法在軟弱路基處理中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:灌漿法,軟弱路基,施工,技術(shù)要點(diǎn)
一、前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各地都在大力開(kāi)展市政工程建設(shè)。在城市道路的建設(shè)中,經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基沉降及路基翻漿等道路病害,為減小工后沉降及差異沉降,必須進(jìn)行地基處理以保證路基的穩(wěn)定性。目前,軟弱路基加固中常采用的方法有:換土復(fù)填法、固化劑法、排水預(yù)壓法、擠密砂樁(碎石樁)法、深層攪拌法(包括粉噴和漿噴)、強(qiáng)夯法等。深層攪拌法多用于高速公路橋頭深厚軟基處理,該法能縮短工期,但造價(jià)高,且成樁的質(zhì)量不易控制。其它的方法大都存在工期長(zhǎng)、受施工環(huán)境影響大等缺點(diǎn)。相對(duì)以上處理方法,選擇灌漿法,不但技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,而且大大縮短了工期,提高施工效率,加固效果良好,并且灌漿法極大地減少了對(duì)環(huán)境的污染,十分適用于城市道路軟弱路基的處理。
二、灌漿法工作原理介紹
灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理,通過(guò)注漿管將水泥或其它灌漿材料均勻地注入地層中,漿液通過(guò)滲透、充填、壓實(shí),擴(kuò)展形成漿脈。隨著灌漿的進(jìn)行,土體裂縫的發(fā)展和漿液的滲透,漿液在地層中形成形狀各異、大小不同的片狀、條狀等漿體,隨著其凝結(jié)硬化,將原來(lái)松散的土;蛄严赌z結(jié)成一個(gè)整體,形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大和化學(xué)穩(wěn)定性良好的復(fù)合型地基,從而起到控制沉降、提高承載力的作用。
三、灌漿施工過(guò)程的質(zhì)量控制
灌漿施工流程如下:布孔-鉆孔-下注漿管并孔口封堵-攪漿-灌漿-待凝-成孔-安放灌漿管并孔口封堵-攪漿-灌漿-封孔。灌漿技術(shù)的關(guān)鍵是灌漿壓力的選擇和控制、漿材配比和灌漿工藝。
1、灌漿施工。
、、正式施工前,保證設(shè)備器具和材料按時(shí)到場(chǎng),著重做好灌漿試驗(yàn)工作,調(diào)整灌漿壓力、漿液擴(kuò)散半徑、孔距和排距后及時(shí)將孔位放樣至實(shí)地。
、啤⑨槍(duì)地層條件和設(shè)計(jì)要求,選擇的主要施工設(shè)備機(jī)具及材料。施工順序應(yīng)從里往外進(jìn)行。
、、布孔原則和方法。為滿足路基強(qiáng)度的要求,布孔要結(jié)合灌漿的特點(diǎn)、路基形態(tài)等因素來(lái)考慮,既要充分發(fā)揮灌漿孔的效率,又能保證漿液留在路基有效范圍之內(nèi),布孔時(shí)應(yīng)視路基實(shí)際情況而定。若全幅灌漿,應(yīng)采用等距離梅花方格網(wǎng)布孔,中間孔淺,邊緣孔較深,孔間距以2米左右為宜。
⑷、鉆孔。為確保原路基不受損壞,成孔的孔徑應(yīng)盡量小,且必須采用干鉆法,嚴(yán)禁加水。鉆孔深度視路基高度和路基填料的情況而定。
、伞⑾伦{管。選用適當(dāng)?shù)淖{管,確保漿液的灌注流暢。一般說(shuō)來(lái),注漿結(jié)束后,注漿花管很難拔除,如果強(qiáng)行拔除,則會(huì)破壞路基,因此注漿結(jié)束后,將注漿花管作為非預(yù)應(yīng)力錨桿留在路基內(nèi),對(duì)提高路基強(qiáng)度有一定好處。
、、灌漿的主要內(nèi)容是灌漿壓力、灌漿濃度、灌漿順序等內(nèi)容。灌漿壓力是保證質(zhì)量的重要因素之一。如果壓力過(guò)小,漿液流不到預(yù)計(jì)范圍內(nèi),擴(kuò)散范圍小易形成空白區(qū);如果壓力過(guò)大,則會(huì)損壞原路基結(jié)構(gòu),頂破路面或沖垮邊坡,致使?jié){液沿路基薄弱部位沖出路基,達(dá)不到灌漿的目的。因此在大范圍注漿前,應(yīng)先做試驗(yàn),根據(jù)注漿段的路基類型,結(jié)合單孔注漿量選擇合適的注漿壓力。灌漿時(shí)必須一次性將灌漿管放置到設(shè)計(jì)深度,從下而上進(jìn)行灌漿。注漿濃度通常以水灰比(質(zhì)量比)l:1較為合適。灌漿順序是指灌漿孔的受注順序,一般以三次灌注為好,應(yīng)事先根據(jù)灌漿孔平面圖,設(shè)計(jì)好灌漿順序。第一、二灌次孔以單孔注漿量為控制標(biāo)準(zhǔn),第三灌次為加壓灌注。
2、灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)。
、、成孔鉆頭(直徑110mm)對(duì)準(zhǔn)孔位后,采取沖擊成孔的方法鉆進(jìn)。在雜填土中鉆進(jìn)時(shí),若孔壁不穩(wěn),可下入導(dǎo)管護(hù)壁;當(dāng)鉆進(jìn)到淤泥或淤泥質(zhì)土和粉、細(xì)砂時(shí),下入導(dǎo)管護(hù)壁,然后采取撈砂筒取砂成孔的方法直至下臥粘性土層。
⑵、灌漿管安放及孔口封堵灌漿管下端設(shè)置0.7m~1.Om長(zhǎng)且下端封口的花管,花管孔直徑為8,孔隙率15%左右;在花管外壁包扎一層軟橡皮,以防流砂涌進(jìn)花管導(dǎo)致灌漿無(wú)法進(jìn)行。
、恰(dāng)成孔達(dá)到預(yù)定深度后,將灌漿管下到位,再用水泥袋放入孔中水穩(wěn)層底部包裹灌漿管并接觸孔壁即“架橋”,然后投入粘土分層夯實(shí)至孔口。
⑷、攪漿先往攪拌漿筒內(nèi)注入預(yù)定的水量并開(kāi)動(dòng)攪漿機(jī)后,再逐漸加入425#普通硅酸鹽水泥直到預(yù)定的用量。攪拌3min-5min后將漿液通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)流到儲(chǔ)漿筒內(nèi)待灌。
、、灌漿采用自上而下孔口封閉分段純壓式灌漿方法,即自上而下鉆完一段灌注一段,直到預(yù)定孔深為止。灌漿段的長(zhǎng)度以雜填土和淤泥或淤泥質(zhì)土、粉、細(xì)砂厚度來(lái)確定;灌漿壓力采取二次或三次升壓法來(lái)控制,即灌漿開(kāi)始采用低壓(小于O.1MPa)或自流式灌漿,對(duì)雜填土而言,當(dāng)吸漿量較大時(shí)采取間歇灌漿或用砂漿灌注,終灌時(shí)的壓力要達(dá)到設(shè)計(jì)值。灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)執(zhí)行。
⑹、封孔灌漿結(jié)束后及時(shí)封孔,即第二灌漿段灌漿結(jié)束過(guò)半小時(shí)后,排除孔口封堵物,再往孔內(nèi)投入砂石直到水穩(wěn)層頂面,過(guò)24h后,若漿液下沉,再補(bǔ)充水灰比0.5的漿液至水穩(wěn)層頂面。
3、特殊情況下的技術(shù)處理措施。
⑴、在灌漿過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)漿液冒出地表即冒漿,地表冒漿處理時(shí)必須耐心細(xì)致,有時(shí)可能要多次反復(fù)處理,可采取以下控制措施進(jìn)行處理:①降低灌漿壓力,同時(shí)提高漿液濃度,必要時(shí)摻砂或水玻璃;②限量灌漿,控制單位吸漿量不超過(guò)301Anin一40lAnin或更小一些;③采用間歇灌漿的方法,即發(fā)現(xiàn)冒漿后就停灌,待15rain左右再灌。
、啤(dāng)漿液從附近其他鉆孔流出即串漿,發(fā)生串漿的原因是在地層中孔隙、裂縫較多,壓力較高時(shí),相互串連造成串漿通路。處理的辦法有:①加大第1次序孔間的孔距;②在施工組織安排上,適當(dāng)延長(zhǎng)相鄰兩個(gè)次序孔施工時(shí)間的間隔,使前一次序孔漿液基本凝固或具有一定強(qiáng)度后,再開(kāi)始后一次序鉆孔,相鄰?fù)淮涡蚩撞灰谕桓叱蹄@孔中灌漿;③串漿孔若為待灌孔,采取同時(shí)并聯(lián)灌漿的方法處理,如串漿孔正在鉆孔,則停鉆封閉孔口,待灌漿完后再恢復(fù)鉆孔。
四、結(jié)語(yǔ)
在城市道路軟弱路基加固處理方面,選擇灌漿法比其它諸如換土復(fù)填法、固化劑法、排水預(yù)壓法、擠密砂樁(碎石樁)法、深層攪拌法(包括粉噴和漿噴)、強(qiáng)夯法等處理方法,不但技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、工期上縮短,而且極大地減少了環(huán)境污染問(wèn)題,大大提高施工效率,可在軟弱路基處理中廣泛應(yīng)用。
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