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加固技术

压密注浆技术

文字:[大][中][小] 2012-9-3    浏览次数:8096    
压密注浆技术

    注浆技术是将胶凝材料配制成浆液,用压送设备将其注入地层或缝隙内使其扩散、凝胶或固化,以达到加固地层或防渗堵漏的目的。注浆液通过压浆泵、注浆管均匀的注入地层中,以填充、渗透和挤密等方式,驱走岩石裂隙中或土颗粒间的水分和气体,并填充其位置,硬化后将岩土胶结成一个整体,形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体,从而使地基得到加固,可防止或减少渗透和不均匀的沉降。
    注浆技术可分为压密注浆、劈裂注浆和高压喷射注浆。适用于砂土、粉土、粘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工程。


    

    地基注浆


    

    制  浆


    

    压  浆


    

    液压泵


          

    注浆孔


压密注浆技术是解决软土地基和沿海地区建筑设计与施工的有效方法,在软土地基上盖高层建筑由于上部荷载很大,设计一般都采用桩基与地基联合承担上部荷载。但对多层和一些地基要求较高的构筑物采用上述办法,显然是一种不经济的方式。高层建筑目前发展很快,但相对而言,多层及其他建筑物的比例还是较大。在处理多层及其他建筑物的地基时,考虑建筑物本身安全与经济效果, 对于地基处理方案的选择非常重要。目前软土地基对于类似此类建筑物的地基处理方案较多,采用压密注浆加固地基方案。是目前软土地基一般地基处理中应用的方法之一。我公司采用压密注浆办法对提高地基承载力,改变基础宽度,取得好的经济效果。

 
1 压密注浆机理
注入到粘土中的浆液通常是一个先压密后劈裂的过程, 注浆浆液在软粘土中的流动过程可分成三个阶段:
第一阶段一一鼓泡压密阶段浆液由注浆泵加压后,通过联管进入注浆管内,然后流入地层。由于这时浆液所具备的能量不大,不能劈裂地层, 因此浆液最初都聚集在注浆孔口附近,形成沿注浆管的椭球形泡体,随着后继浆液的不断注入, 泡体向四周发展或上下泡体相互连通,或相邻泡体相互接触,这一阶段的特点是:时间短, 起压快。
第二阶段一一劈裂流动阶段
当压力大到一定程度时(启裂压力值),浆液就沿地层的结构面产生劈裂流动。此时由于泵的供浆量小于该时的吃浆量, 因此压力自动降落到直至供浆与返浆平衡。如果注浆孔邻近土层交界面被浆液劈裂成片状体,或者地层中存在孔洞,浆液将沿劈裂裂缝和孔洞流动,并自然地寻找地层软弱处劈裂发展。这一阶段的基本特征是:压力值先是很快降低, 维持在一
低压值左右摆动,但是由于浆液在劈裂面上形成的压力推动裂缝迅速发展,而在裂缝的最前端出现应力集中,所以这时压力虽然低, 却能使裂缝迅速发展。
第三阶段一一被动土压力阶段
裂缝发展到一定程度, 注浆压力又上升, 由于裂缝的发展,压力的上升, 地层中大小主应力方向开始转化, 水平向主应力转化为被动土压力状态, 这时需要有更大的注浆压力才能使土中裂缝加宽,出现第二个压力峰值(土体极为松软或注浆孔深很浅时,可能不出现)。由于此时水平向应力大于垂直向应力,地层开始出现水平向裂缝,当注浆液沿注浆管壁向上冒浆至地面时,压力值又重新下降。
 
2 压密注浆加固地基的主要效应
2.1挤压效应
用较高的压力灌入浆液,在注浆管端部附近形成“浆泡” , 由浆泡挤压土体,排挤出孔洞中存在的自由水和气体,从而使土体密实。
2充填效应
浆液在压力作用下渗入土颗粒的孔隙之中, 即浆液中的水泥颗粒, 陶土粉颗粒及粉煤灰颗粒填充到土颗粒间的孔隙之中。
2.3 固化效应
水泥的固化能使土体固结硬化, 粉煤灰也有低标号水泥之称,粉煤灰与水泥中的钙成分结合, 起到固化结硬的化学作用。
2.4骨架效应
由于浆液劈入土体是脉状的,但又是连续的,形成网状,这种脉状的浆液凝固体,在土体起到骨架作用,犹如鱼骨支撑鱼体一样。
 
3 压密注浆的浆液
通常采用以水泥浆为主的水泥基浆液(纯水泥浆、水泥粘土浆、水泥粉煤灰浆和水泥砂浆等)。这种浆液能形成强度较高和渗透性较小的结石体。它取材容易,配方简单,价格便宜,又不污染环境,故成为常用的浆液。浆液的组成材料及其所起的作用如下。
(1)水泥:起固化与填充作用, 在地下水无侵蚀性条件下, 一般采用425‘普通硅酸盐水泥。
(2)粉煤灰:起固化与填充作用,如粉煤灰来源有困难时,也可用粉砂、粘土或粉土。
(3)水玻璃或氯化钙: 起速凝早强作用。
(4)陶土粉: 起膨润与充填作用。
注浆设备

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