理论教育 劈裂注浆法施工工艺及流程详解

劈裂注浆法施工工艺及流程详解

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:劈裂注浆施工工艺如图4.9所示。图4.9劈裂注浆法施工工艺及其流程框图浆液配制:配制的浆液应符合可灌注性能好,稳定性高、析水固结快、浆液固结体防渗性能强、变形模量与堤身土相近的要求。注浆机将浆液压入注浆管,浆液从管底流出,顺管壁外侧向上流动。

劈裂注浆法施工工艺及流程详解

(1)劈裂注浆施工工艺如图4.9所示。

图4.9 劈裂注浆法施工工艺及其流程框图

(2)浆液配制:配制的浆液应符合可灌注性能好,稳定性高、析水固结快、浆液固结体防渗性能强、变形模量与堤身土相近的要求。一般泥浆中砂粒含量在30%以上,粘粒含量在20%左右,粉粒含量为50%左右;常用浆液重度为1.20~1.60k N/m3,稳定性为0.05~0.10g/cm3,粘度为20.0~100.0s。重度在1.48k N/m3以上的泥浆为浓浆,以下为稀浆,浓中掺水玻璃可增加浆液的流动性,浆液重度为1.50~1.60k N/m3时,水玻璃掺量宜为0.65%~1.20%。

(3)制浆贮存:浆液的重度应按灌浆的过程控制。总的原则是先稀后稠。在堤身未裂开前,浆液重度宜采用1.10~1.20k N/m3;在坝体劈开后,应尽量提高浆液重度,加入水玻璃后,可将浆液重度提高到1.65~1.85k N/m3左右。浆液制好后,送至贮浆池待用。

(4)泵输泥浆:泵输泥浆关键是压力控制。注浆压力与堤身质量、断面尺寸,注浆部位、泥浆稠度,吃浆量等因素有关,一般应按“内劈、外不劈”的原则,以孔口初始压力为0.3~0.4MPa、持续压力为0.1~0.2MPa的标准来控制泥浆泵输出压力。

(5)锥孔布设:劈裂式帷幕注浆,应沿堤轴线单排布孔,孔距按逐渐加密的原则分序布设。各序孔距一般为:第一序20m,第二序10m,第三序5m。若灌完三序孔后,裂缝仍未连接起来,应布设第四序孔,孔距为2.5m。

(6)制孔:可根据工程情况选择全液压式打锥机制孔,孔深应达堤基,孔径为30.0~32.0mm,孔斜率不大于1%。

(7)劈裂注浆一般用孔底注浆全孔灌注法。注浆机将浆液压入注浆管,浆液从管底流出,顺管壁外侧向上流动。在注浆管与孔壁之间设阻浆塞,浆液受到阻挡后,注浆压力增大,当浆液压力大于堤身土体的小主应力加单轴抗拉强度时,该土体即沿小主应力作用面劈开。堤身内约1/2堤高处的小主应力最小,因此,浆液首先在1/2堤高附近劈裂堤身,然后劈裂缝向堤身上部、下部及沿堤轴线方向发展。

应在规定的时间内按照设计的裂缝宽度由小到大逐步劈开。孔序的相隔时间不宜小于1个月,复注次数不少于5次,每次相隔时间不少于10天。应严格控制注浆压力,注浆时间和注浆量,在方法上宜“少注多复”。当注浆压力接近允许最大压力值时,应更换注浆孔,可按设计规定的注浆压力和裂缝宽度范围内单位吃浆量小于0.5kg/min下持续半小时,作为注浆结束标准。

阻浆塞长度可取为1.5m左右。

注浆压力的控制为超强劈裂压力(www.daowen.com)

式中 ΔP——孔口压力,kPa;

σ3——土体小主应力,k Pa;

δ1——土体单轴抗拉强度,k Pa;

γ′——浆液重度;

h′——注浆管深度,m;

Ph——泥浆流动时所产生的摩擦阻力,k Pa。

单孔最大压力按起始劈裂压力的1.5倍左右,屈服压力一般为P≤0.98γ′h′。

注浆中应及时处理裂缝、冒浆和塌坑等异常现象。裂缝两侧缝壁上下错距大于10cm以上时,应立即停注,查明原因后另行确定处理方法;堤坡出现横缝时,应采用停注间歇、增大注浆压力、增加复注次数、延长注浆时间的方法处理;出现冒浆时,应立即停注,采取停注间歇或在冒浆处开挖加阻浆盖等方法处理;堤顶出现塌坑时,应立即停注,3~5天后在塌坑周围打孔灌注稠泥浆,并对塌坑分层填土夯实。

(8)封孔收尾:注浆后应用浓浆灌满封实孔口,再用土回填。对输浆管应及时用清水冲洗,对所用设备及工器具归类收集整理入仓。

(9)注浆期堤身沉降、位移控制:在注浆前应埋设好沉降、位移的观测桩(两种观测结合在一起埋设观测桩)。测桩可设在临背水两堤肩。沉降、位移量的控制一般要求同一观测点的水平位移量与沉降位移量之比小于相应边坡系数值的1/2,即ΔL/Δh<0.5Kb(Kb表示边坡系数)。位移应控制在1~2cm/次。

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