注浆加固治理

2024-09-04

注浆加固治理（精选7篇）

注浆加固治理篇1

立井井筒是矿井唯一的安全出口, 一旦井壁发生破裂而不能及时合理地进行治理, 将造成塌井、淹井等事故, 不仅带来巨大的经济损失, 同时也会严重威胁井下煤矿工人的生命安全。自1987年以来, 我国华东地区先后有数十个立井井筒发生井壁破裂灾害, 严重影响了矿井的正常生产, 甚至引发安全事故。因此, 保证矿井井筒的安全、正常运行至关重要。

1 井壁破裂机制及常用治理方法

对于井壁破裂机制, 岩土工程界、采矿界以及相关领域的专家学者提出了竖直附加力、施工质量、构造运动等不同的假说[1,2,3,4], 其中竖直附加力说得到了大多数专家及学者认可。该假说认为:特殊地层含水层水位因采矿或非采矿活动而下降, 含水层的有效应力增大, 产生固结压缩, 引起上覆土体下沉。土体在下沉过程中, 由于接触摩擦对井壁产生向下的竖直附加力, 原井筒井壁设计时未认识也未考虑此力, 附加力对井壁作用自上而下累积到一定量值后, 混凝土井壁不能承受巨大的竖直附加力而破坏, 附加力是导致众多井筒井壁发生破裂的主要原因。崔广心、周国庆、杨维好等人为了揭示井壁的破裂机制, 采用室内大型模拟试验台, 模拟研究深厚表土层与井壁 (结构物) 之间的相互作用, 提出了著名的“竖直附加力理论”[5,6,7,8,9]。

针对井壁破裂问题, 广大科技工作者提出了多种治理方法, 如改善井壁结构、开卸压槽、地面注浆以及破壁注浆等。

由于疏排水导致含水层压缩是产生附加力的根源, 因此, 注浆加固含水层法是解决井壁破裂问题较根本和积极的措施, 在破裂井壁的治理中得到了广泛应用。

2 地面注浆加固地层法治理井壁破裂的机制

地面注浆加固地层法对井壁竖直附加力的缓释及抑制双重效应示意图见图1。图中横坐标表示含水层疏水时间t, 纵坐标是井壁附加力fn。

1—井壁破裂前fn—t关系;2—井壁破裂后、注浆前fn—t关系;3—考虑附加力缓释效应的fn—t关系;4—考虑抑制、缓释双重效应的fn—t关系。

假设井壁所能承受的极限附加力为fc, 由于含水层疏水降压造成了井壁附加力随时间延长而增加 (图中曲线1) ;tc时刻附加力达fc, 井壁遭受破坏, 井壁附加力降至fr (即残余附加力) ;由于疏排水的继续, 井壁附加力又以一定规律发展 (图中曲线2) ;若在t1时刻对含水层进行注浆加固, 因大量浆液的挤入使部分上覆地层向上位移或产生上移趋势, 井壁附加力得以缓释 (图中CE段) , 附加力减至fw;此时, 若不考虑注浆加固对阻碍含水层疏水的作用, 附加力将沿曲线3的趋势发展, 事实上部分含水层得以充填密实, 井壁附加力随时间增加的曲线斜率将产生变化 (曲线4) 。因此, 对含水层进行注浆加固有抑制附加力 (t时刻为d) 和缓释附加力 (t时刻为h) 的双重效应。从图中可以看出, 如不进行含水层的注浆加固且井壁抗附加力能力没有提高, 预测井壁将在t2时刻再次破坏;考虑注浆缓释效应后, 预测井壁将可能推迟至t3时刻破坏;若同时考虑抑制、缓释双重效应 (即实际可能的情况) , 井壁破坏时间将继续推迟。如果预测井壁破坏时间大于矿井降水影响终止时间, 则矿井生产期间井壁的安全将得以保证。

含水层注浆加固时将可能造成上覆土体的上移, 从而对井壁附加力产生缓释效应, 这对于井壁未来的安全无疑是有利的, 但同时也带来了注浆加固过程中井壁的安全问题, 如注浆范围或注浆工艺等参数选择不当, 浆液压力将可能造成井壁承受超过原始设计的不均匀水平压力而致使其径向处于不安全状态, 地层的上移若“缓释”附加力过度, 将可能使井壁竖直方向受拉而又对井壁安全构成威胁。因此必须通过实测监控技术, 及时调整注浆参数。

3 地面注浆加固地层技术的应用

3.1 工程概况

某矿副井竣工于1973年12月, 井筒净直径6.0 m, 深度462.10 m。表土段采用冻结法施工, 冻结段为普通双层钢筋混凝土井壁, 内壁厚400 mm, 外壁厚350 (400, 500) mm;基岩段为单层素混凝土井壁, 其厚度400 mm。井筒穿过的第四系表土层厚163 m, 主要由黏土、铝质黏土、亚黏土及砂砾层组成, 属冲积、湖泊相沉积, 整个表土层可分为4个含水层, 属第四系砂砾含水层, 含水量十分丰富。

2001年7月在对井筒的检查中发现, 在垂深161.5 m处井壁有破裂现象, 井壁东北角有1条微裂缝, 环向长1.5～2.0 m, 倾角3°左右, 呈拉裂特征。在垂深165 m左右发现井壁表面有混凝土片状脱落现象, 破裂段高度0.5～1.0 m, 环向近2/3贯通, 呈现竖向荷载作用下径向劈裂现象。

为了保证矿井的正常安全生产, 防止井壁破裂状况的进一步恶化, 经过方案比较, 决定采用地面注浆加固地层法对该副井进行治理。

3.2 地面注浆孔的布置及注浆参数的选择

根据该矿副井井筒穿过地层的地质资料, 考虑到含水层疏水沉降的重点在中、深部, 含水层加固范围为垂深80～170 m (深入基岩风化带6 m) , 地层总厚90 m, 含水层累计总厚38.82 m, 见表1。

在地面共施工8个注浆孔, 均匀布置在圈径为33 m的圆周上, 孔间距12.63 m。

注浆施工中采用上行分段、定时、定量、间歇式注浆。1次注浆量达到16～27 m3时停注, 待浆液凝固24 h后进行2次循环注浆。注浆加固距离6.6 m, 相对加固宽度12 m, 注浆孔口终压为4.0～5.0 MPa, 同时综合考虑井壁受力应变、地层沉降量、钻孔取样分析、浆液扩散的雷达检测等情况作为结束注浆的标准。

3.3 注浆效果分析

目前地面注浆效果的检测有多种方法, 常见的有:钻孔取岩心、声波探测和电磁法等。采用钻孔取岩心法较为直观可靠, 可对该矿副井的加固效果进行检测。注浆后5个岩心样品的部分力学指标测定结果见表2。

由表2可以看出, 注浆后土体的力学性能较注浆前有明显改善, 有些甚至提高1倍左右。

为了检测注浆效果, 同时对注浆前后井筒附近地表的沉降情况进行了观测。图2为注浆前后地面的沉降情况 (2002年观测) 。由图2可以看出, 刚注浆完毕, 井壁周围土层抬升比较明显, 但随着时间的推移, 浆液慢慢凝固, 浆液中水分扩散, 抬升量又有所下降, 累计结果表明, 注浆后较注浆前井筒附近的地表有较为明显的抬升, 由此可知, 井壁的竖直附加力得到了有效的缓释和抑制。

4 结语

按照分段、定时、定量、间歇性的原则对含水层进行注浆, 可以充填和挤实含水层, 提高其自身的承载能力, 减小含水层因疏排水而产生的压缩量, 从而减小上覆土层的下沉。同时, 浆液在井筒周围形成较完整的帷幕可以封堵漏水通道, 减少井壁破裂处的涌水。因此, 地面注浆加固井筒周围的含水层可以有效缓释和抑制井壁的竖向附加力, 达到防治井壁破裂的目的。但若加固参数 (如注浆压力、浆液浓度、注浆时间以及注浆范围控制等) 选择不当, 则不能有效地抑制井壁附加力的产生和增加, 难以保证加固后井壁的长期安全, 或导致施工工期延长, 治理费用增加。要使注浆加固地层法特别是地面注浆加固地层法能有效地应用到工程中, 尚需对加固范围的内外圈径、加固体高度、加固体强度与寿命, 以及相互间的关系等进行深入研究。

摘要：介绍了井壁的破裂机制及其常用治理方法, 阐述了注浆加固地层法治理井壁破裂的机制, 并对该方法在治理某矿副井井壁破裂的应用情况进行了分析与探讨。结果表明, 地面注浆加固井筒周围的含水层能够有效地改善井壁的受力状态, 加固后, 作用在井壁上的垂直荷载减少, 井壁的竖直附加力得到了有效的缓释和抑制, 地面变形与井壁受力实测趋势基本吻合, 达到了防治井壁破裂的目的, 有利于确保井壁的安全。

关键词：井壁破裂,竖直附加力,注浆,加固

参考文献

[1]崔广心, 杨维好, 吕恒林.深厚表土层中的冻结壁和井壁[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1998.

[2]毕思文.徐淮地区煤矿竖井变形破坏特征与机理探讨[J].建井技术, 1997, 18 (3) :37-39.

[3]宋珍炎.试论纵弯作用对井筒破裂的影响[J].淮南矿业学院学报, 1994, 14 (2) :12-16.

[4]张明龙.厚表土层井筒破裂的机理及防治[J].中国煤炭, 1995, 14 (12) :53-55.

[5]周国庆, 程锡禄.特殊地层中的井壁应力计算问题[J].中国矿业大学学报, 1995, 24 (4) :24-30.

[6]杨维好, 崔广心, 周国庆, 等.特殊地层条件下井壁破裂机理与防治技术的研究 (之一) [J].中国矿业大学学报, 1996, 25 (4) :1-4.

[7]吕恒林, 杨维好, 程锡禄, 等.特殊地层条件下井壁破裂机理与防治技术的研究 (之二) [J].中国矿业大学学报, 1997, 26 (2) :1-4.

[8]黄家会, 杨维好, 周国庆, 等.特殊地层条件下井壁破裂机理与防治技术的研究 (之三) [J].中国矿业大学学报, 1997, 26 (3) :10-13.

[9]周国庆.特殊地层含水层注浆加固参数与井壁附加力关系的研究[D].徐州:中国矿业大学, 1996.

注浆加固治理篇2

准神铁路红进塔至红柳林段运煤专线工程全长62.424km, 该铁路在陕西段穿越的煤矿采空区为石砭煤矿, 该采空区位于神木县店塔镇, 线路在DK41+750-DK42+670段穿越该煤矿的井田边界线。该矿井的开采方式为平峒式开采, 大面积回采, 开采率50%左右, 主要开采5-2煤。由于设计路肩高程在采空区上7m~12m, 如不进行地基处理将严重危及新建铁路建设及建成运营期间行车安全, 因此拟采用注浆技术进行加固处理。

2 工程地质条件

本区地质构造属鄂尔多斯台地的陕北凹陷, 为一长期稳定地块, 但石砭煤矿形成的采空区对本区工程地质条件产生了不良影响[1]。采空区勘探深度内揭露的地层主要为第四系全新统人工堆积层 (Q4ml) 填筑土、第四系全新统风积层 (Q4eol) 细砂、侏罗系中下统 (J1-2) 砂岩及煤层。现从新到老分述如下:

(1) 填筑土 (Q4ml) :黄褐色, 稍密, 稍湿, 主要成分为细砂, 表层含少量碎石;主要分布在既有村庄、公路附近, 厚度0.5m-6.0m。

(2) 细砂 (Q4eol) :灰黄色, 稍密~中密, 潮湿, 主要成分为石英、长石, 含少量云母碎屑;主要分布在山梁及山梁斜坡上, 厚度2.0m-15.0m。

(3) 煤层 (J1-2) :黑色-黑灰色, 中薄层状构造, 性脆, 有光泽;呈块状或碎块状, 层厚1.2m-3.0m。

(3) 砂岩 (J1-2) :灰黄色-深灰色, 强风化, 中薄层状构造, 砂质结构, 节理、裂隙较发育, 厚度大于20m。

采空区附近无地表水。地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水, 煤炭开采是在近10年内进行的, 可推断煤炭采空区未充填水, 水位在煤层以下, 可不考虑地下水对混凝土的侵蚀性。

3 采空区的分布范围和规模

在现场调绘及收集煤矿资料的基础上, 采用地球物理勘探及钻探验证等综合勘探方法。

3.1 地球物理勘探:高密度电阻率测深法, 共布测线3条, 测点间距4m, 实测高密度电法剖面总长度为3.64km。根据物探成果分析, 初步确定了采空区的分布特征。

3.2钻探验证:根据物探成果资料, 有针对性地布置钻孔进行验证, 共完成12钻孔计258.8m。钻探揭露的情况显示, 采空区埋深约在1005m-1010m (高程) , 采空区高度约为5.0m, 进一步确定了采空区的分布特征。

4 采空区稳定性评价

根据《铁路工程不良地质勘察规程》 (TB10027-2012J1407-2012) 、《铁路工程地质手册》介绍的关于小煤窑采空区稳定性计算公式, 结合工程地质、水文地质条件以及经验数值, 综合判定DK41+860~DK42+200、DK42+329~DK42+392均为Ⅰ-可能塌陷区[2,3]。

5 采空区注浆治理范围

5.1 采空区治理长度

治理长度为铁路路线走向上采空区 (空洞) 实际分布长度。根据地球物理勘探及钻探验证, 采空区治理长度为403m。

5.2 采空区治理宽度

采空区治理宽度可按如下公式计算:L=D+2B+2 (hctgφ+Hctgδ) 。

式中, L—垂直铁路中线的水平方向宽度 (m) ;D—铁路路基底面宽度 (m) ;B—路基维护带一侧的宽度 (一般为10m) ;h—上覆松散层厚度 (m) ;H—采空区上覆基基岩厚度 (m) ;φ—松散移动角 (°) , 一般取45°;δ—走向方向采空区上覆基岩移动角 (°) 。

根据上述公式、路基横断面填绘及搜集的煤矿资料可得: (1) DK41+860~DK42+200段治理宽度为26.3~47.7m; (2) DK42+329~DK42+392段治理宽度为24.8~27.1m。

5.3 采空区治理深度

采空区治理深度一般不小于采空区底板深度。 (1) DK41+860-DK42+200段治理深度为8.0m-21.2m; (2) DK42+329-DK42+392段治理深度为12.9m-14.7m。

6 治理方案设计

根据煤层开采情况及采空区稳定性评价, 确定处理范围为: (1) DK41+860~DK42+200段, 长340m, 宽26.3~47.7m, 深8.0m-21.2m。 (2) DK42+329-DK42+392段, 长63m, 宽24.8mm-27.1mm, 深12.9m-14.7m。拟采用压力注浆加固处理措施。

6.1 注浆孔、帷幕孔布置

注浆孔排距5m-6m, 间距7.0m, 梅花形布置。线路两侧处理边界线布设帷幕孔, 孔距3m, 深度钻至采空区 (或煤层) 底板处;孔径130mm, 变径后终孔孔径不小于91mm。

6.2 注浆材料

注浆材料以水泥砂浆为主, 在空洞较大或注浆量较大的采空区, 应间隔投入碎石, 帷幕孔在水泥砂浆中需掺入速凝剂 (水玻璃) 。

水泥砂浆配合比 (水泥:砂子) 为1:4 (重量比) , 水灰比为0.7:1-1:1。水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥, 可适量掺入粉煤灰, 掺入量不大于30%;砂子宜选用中砂;碎石粒径宜为10mm-20mm。

6.3 注浆压力

本工程灌浆采用纯压式全孔一次灌注法, 灌浆压力控制为由小到大, 逐渐升高。一般基岩中不少于0.1MPa-0.3MPa, 岩土界面附近逐步加大至0.3MPa-0.5MPa, 最后达到设计压力。当出现孔口返浆时, 压力在300KPa以上稳定5分钟时停止注浆。

6.4 注浆量计算

注浆量计算经验公式:Q=A×S×m×K×ΔV×η∕C。

式中, Q为总注浆量, m3;S为治理面积, m2;m为煤层厚度, m;K为煤层采出率;ΔV为空隙率;A为浆液损耗系数;η为注浆充填率;C为浆液结石率。

注浆量计算如表1所示。

7 施工技术

7.1 钻孔工艺

使用XY-100型钻机, 用Φ130mm钻头开孔, 钻至完整基岩8m后变径91mm, 深度钻至采空区 (或煤层) 底板处。

7.2 注浆顺序

注浆过程应先施工帷幕孔, 防止浆液过多流失, 再施工注浆孔, 按纵向间距14m, 横向间距12.12m打探孔, 钻孔中发现空洞的孔位, 其周围再按设计孔距钻孔注浆。对未发现空洞的孔位, 及时将孔洞灌浆封堵。注浆孔施钻应隔孔进行, 全部钻孔分两序完成:1序孔兼做补勘孔, 记录钻进情况及采空区位置;2序孔兼做检查孔, 位置应选择在注浆量大的地方、两个掉钻空洞中间以及进浆量与预计出入较大的地方, 对前次灌注充填密实情况进行检查。为使路肩范围内的空洞压满, 线路中心及左右三排孔, 应采用间歇式注浆, 间隔12小时后再次注浆。施工中应加强记录, 以分析采空区灌注情况。

7.3 注浆工艺流程

采空区注浆工艺流程内各环节的相互关系如下图1所示。

8 注浆质量检查

注浆结束后, 应结合现场情况施钻检查孔, 检查孔数量应为施工注浆钻孔数的5%, 检查孔应均匀布置, 存在质量隐患的重点部位应加密布置。全孔提取岩芯, 直接观察采空区的浆液充填情况, 岩芯采取率应大于80%, 岩芯无侧限抗压强度>0.3MPa。通过钻孔检验, 原采空深度提取的岩芯采取率达到要求, 表明充填的水泥砂浆密实;无侧限抗压强度达到设计要求值。

9 结语

准神铁路DK41+860-DK42+200及区DK42+329-DK42+392段基底及周边煤矿采空区, 经过注浆加固后, 通过钻孔取芯对注浆质量进行分析, 结果表明, 两段路基基底煤矿采空区影响范围内钻孔注浆处理效果明显, 保证了路基的稳定性。

摘要：根据工程地质条件和采空区稳定性评价, 采用注浆技术对铁路路基采空区进行加固处理。通过物探及钻探确定采空区注浆治理范围, 确定治理方案, 并采取针对性措施, 有效充填了采空区空洞, 保证了路基的稳定性。

关键词：准神铁路,路基,注浆,治理技术

参考文献

[1]中铁工程设计咨询集团有限公司.准神铁路红进塔至红柳林段运煤专线工程 (陕西段) 采空区地基处理设计说明及工程数量[G].2014.

[2]铁道部第一勘测设计院.铁路工程地质手册[M].北京:中国铁道出版社, 2011.

旋喷注浆加固技术篇3

1 工艺类型

旋喷注浆加固法工艺类型有单管旋喷注浆法、二重管旋喷注浆法和三重管旋喷注浆法。

(1) 单管旋喷注浆法。这种方法是注浆管钻进一定深度之后, 由高压泥浆泵等高压发生装置, 以一定的压力, 将浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体, 同时使浆液与土搅拌混合, 在土中形成圆柱状的固结体。

(2) 二重管旋喷注浆法, 是使用双通道的二重注浆管, 当注浆管钻进至预定深度后, 通过双重喷嘴, 同时喷射出高压浆液和空气, 利用两种介质的喷射冲击破坏土体。

(3) 三重管旋喷注浆法。分别使用输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。由此可在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。

2 设计要点

旋喷注浆加固桥梁墩台基础时, 与其他加固对策情况相同, 原有桥梁的全部重量都已压在原有地基上。地基是在承受着构筑物已有全部重量的情况下进行加固施工的。因此, 若被加固的桥梁构筑物没有受到新的荷载作用, 旋喷固结体最初是几乎不受力的。只是由于时间的推移, 在原有地层的恒压力的作用下, 土体产生徐变或滑移, 使原土体承受的部分压力转移到刚性较大的旋喷固结体上。但这种转移是不大的。因此, 只有构筑物新增加荷载时, 才为旋喷固结体所承受。用旋喷注浆法加固后的地基, 具有下列特点:固结体原土层共同受力;固结体的形变模量较土层大很多倍;固结体和土体的受力在时间上不同步, 一般是土体已达到或接近其极限强度以后, 固结体才进入工作状态。综合起来, 旋喷注浆加固的设计要点有三点:

(1) 对加固前墩台基础的承载能力进行估算。

墩台基础加固, 大体上可分为两种情况:一种是构筑物正在建造或运用过程中, 基础发生较大的均匀或不均匀下沉, 已危及桥梁结构的正常使用。另一种是目前使用状态良好, 但考虑到桥梁要通过更大载重的车辆, 地基承载力不能满足进一步发展的需要。两种情况对原有地基的极限承载力的估算方法是有所不同的:1) 对目前已不能满足使用要求的桥梁构筑物地基承载力能力进行估算。对已发生病害的墩台基础在加固前, 除收集有关工程设计所必需的各项资料外, 还应对工程的病害历史和现状进行调查分析。根据病害发生、发展的程度, 推算出现有地基的承载能力。2) 对于目前没有病害, 仅为提高荷载等级而需要加固的地基, 地基承载能力有两种方法确定:一种是按地质钻探或土工试验所给出的土体极限强度σ0;一种是依据规范提出的“经过多次压实、未受破坏的旧地基”其允许承载力可给予提高的方法确定。

(2) 对危及正常使用的墩台基础的设计计算。

(3) 对旋喷法加固未发生病害而为提高荷载等级的墩台基础的设计计算。

3 施工要点

3.1 施工流程

旋喷注浆施工流程可概括为钻机就位、钻孔、插管、旋喷作业、冲浇等五道工序。

3.2 方法选择

高压喷射注浆设备可根据工程具体情况和机具条件, 加固时可选用:

(1) 单管法:单独喷射水泥浆液, 桩径可达0.3～0.8 m。

(2) 双管法:同轴喷射水泥浆液的压缩空气, 桩径可达1 m。

(3) 三重管法:同轴喷射高压水和压缩空气, 并注入水泥浆, 桩径可达1～1.5 m。

3.3 操作要点

(1) 施工前, 根据现场环境和地下埋设物的位置等情况, 复核旋喷注浆的设计孔位。

(2) 旋喷注浆法的单管法及双管法的高压水泥浆液流和三重管法高压水射流的压力宜大于20MPa, 三重管法使用的低压水泥浆液流压力宜大于1 MPa, 气流压力宜取0.7 MPa, 提升速度可取0.1～0.25 m/min。

(3) 旋喷注浆法的主要材料为水泥, 对无特殊要求的工程, 宜采用325号或425号普通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的速凝、悬浮或防冻等外加剂为掺合料。所用外加剂和掺合料的数量, 应通过试验确定。

(4) 水泥浆液的水灰比应按工程要求确定, 可取1.0～1.5, 常取1.0;水泥使用前需要作质量鉴定。搅拌水泥浆所用的水, 应符合有关规定。

(5) 钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50 mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、漏水如与工程地质报告不符等情况均应详细记录。

(6) 当注浆管贯入土中, 喷咀达到设计标高时, 即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定值后, 随即旋喷、提升注浆管、由下而上喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100 mm。

(7) 对需要扩大加固范围或提高强度的工程, 可采用复喷措施。

(8) 在旋喷注浆过程中如实记录旋喷注浆的各项参数和异常现象, 出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时, 应查明产生的原因并及时采取措施。

(9) 当高压喷射注浆完毕, 应迅速拨出注浆管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程, 必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。

(10) 当处理既有构筑物地基时, 应采取速凝浆液或大间距隔孔旋喷和冒浆回灌等措施, 以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象, 影响被加固工程及邻近建筑。

4 结语

总之, 旋喷注浆加固法是一项正在发展中的地基加固技术, 应用时间并不长, 但由于用途广泛, 加固地基的质量可靠而且效果好, 故已逐渐成为我国常用的地基处理方法之一。尤其是近年来, 在公路工程、特别是桥梁基础加固工程中, 更是获得了显著的经济技术效果。

参考文献

[1]李晓鄂, 王树清.高压喷射注浆固结体性能研究[J].长江科学院院报, 2002, (S1) .

简述路基注浆加固技术篇4

关键词：路基,注浆加固,施工工法

1 工程概况

某城市大街综合管沟桩号K7+300～K9+150,位于道路东侧,管沟全长1 850 m。综合管沟为单层结构,共两个仓室,分别为给水管、中水管和热力管管仓(标准断面尺寸为4.9 m×4.0 m),电力、电信管仓(标准断面尺寸为2.3 m×4.0 m)。

本工程主要地质层分为素填土、黄土状粉土、细砂层、中砂层,其中以细砂和中粗砂层为主。

地下结构物主要由综合管沟、雨污水管网和地下通道构成。综合管沟与雨污水同槽,结构物间净空尺寸小,高差较大,结构物间土方回填难度大,压实度不易达到设计标准。

考虑到道路工程施工工期紧,管沟基坑回填后路基与正常路基会产生不均匀沉降。因此对管沟回填区域采用注浆技术进行处理。

2 注浆加固的优势

固化浆液沿路基软弱层渗透并填充、固结、置换、胶结,整治地质病害,改良路基承载力性能,减少不均匀沉陷。

1)消除因路基软弱造成的不均匀下沉,从根本上消除路基病害的发生。

2)经济效益高。

3)不断交、工期短、污染小、施工文明。

4)技术先进、工法成熟、效果可靠。

3 施工进度安排

6月20日～7月15日完成全部注浆工程。

4 路基注浆加固施工

4.1 路基加固原理

路基加固的主要目的是形成整体地基,通过加大土体强度来提高地基承载力,主要是减少土体的不均匀沉降。注浆加固是在土体中钻孔,并使用注浆机具均匀地将固化浆液注入土体中,以填充、渗透和固结的方式,排除土体间隙中的水分和空气,并占据其空间,使路基土体孔隙比减少,强度提高。

4.2 设计加固范围、深度

本段注浆加固范围为管沟回填区域,孔间距1.5 m,梅花形布置,孔深为2 m和4 m两种。注浆顺序先外后内,形成帷幕,隔行跳打,先排为主后排补注,以避免跑浆,冒浆。

4.3 劳动力组织、人员设备

现场负责人1人,专业队长1人,负责全面施工质量和安全;技术人员4人(负责施工过程技术控制工作及对注浆过程的各项参数进行记录),试验员1人,专职质检工程师及安全工程师各1人。分5个钻孔作业班及5个注浆作业班,其中,钻孔司机40人,负责钻机;注浆工人40人,负责制浆、注浆;司泵工10人,负责灰浆泵、水泵;供料工人5人,负责倒运水泥;电工2人,1人负责电源,另1人负责供电电路故障排除及维修;钳工2人,负责设备保养,共计98人。

4.4 施工设备

施工设备见表1。

4.5 钻孔及注浆

4.5.1 注浆主要材料

水泥采用P.O42.5袋装水泥。根据检验评定标准,对进场水泥进行材料检测,现场做好水泥的储存与使用工作,防止水泥受潮结块失效。水泥浆液水灰比为1∶(0.8～1)。

4.5.2 施工工艺

施工工艺流程见图1。

4.5.3 主要工序施工方法

1)钻机、注浆设备就位。

根据测量放出的点位,就位钻机,钻机安放平稳,并调整垂直度与钻机水平。同时制浆机、注浆机配套放置,注浆管线固定,不宜过长,控制在30 m～50 m,以防压力损失。现场备好拌合用水及袋装水泥、粉煤灰、砂、水玻璃等材料。

2)钻孔施工工法。

采用200型转盘式钻机旋转钻进,采用50 mm钻头,ϕ48普管进行护壁,采用干钻法,严禁加水,否则路基受水浸泡,原结构遭到破坏,造成不必要的损失。

3)浆液配制。

按事先选定水泥浆配比(1∶1)进行水泥浆的制拌。根据制浆机容量称取定量水,注入制浆机内,然后根据水灰比称取对应重量的水泥,开启制浆机,边搅拌边加入水泥。搅拌时间大于3 min,浆液无明显的沉淀即可,完后将水泥浆倒入储浆桶。浆液在储浆桶内要不停的人工搅拌,防止浆液沉淀离析。水泥浆制浆原料:合格的水、P.O42.5水泥。应先加水后加水泥及外加剂,拌和10 min～20 min,将浆液流入过滤筛进行两次过滤,存放浆液池。

4)注入压力。

由于注浆压力与土的重度,强度,初始应力,孔深,位置及注浆次序等因素有关,而这些因素又难以准确确定,所以本工程采用经验数据,设计注浆压力0.4 MPa。

5)终孔标准。

采取压力～流量双控法控制注浆量:以在注浆压力达到设计注浆压力的情况下达到稳定为原则,稳定标准为5 min。当注浆压力大于2倍设计注浆压力且无法继续注入浆液时可终孔。当个别孔注浆量异常偏大时应立即暂停注浆,弄清原因后再采取间歇注浆法继续注浆。孔口反浆时采取间歇注浆的方法。

6)注浆结束封孔移机。

注浆结束后,拔出套管,用水泥砂浆或C15混凝土封孔。清洗注浆泵、制浆机、储浆桶,移机至下一孔位继续施工。

7)注浆效果检查。

a.注浆前后,物探成果资料对比,检查注浆效果。b.注浆前后,钻孔注水试验的单位长度吸水量对比,检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%,且不存在明显漏水现象。c.钻孔检查,检查孔数为5%,根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。

5 施工注意事项

1)施工前应测定管沟的具体位置。2)高压线下工作,钻探机具视安全情况对钻架进行改装。3)注浆孔应跳孔施钻,不得全部钻孔完成后再注浆,以免孔位串浆,增加难度及清孔工作量。注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行,先两侧后中间,保证注浆质量。4)注浆钻孔孔位移动不宜超过0.5 m。5)注浆过程应加强地面观测记录。6)注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作。7)注浆过程注意环境保护,及时清理浆液污染物。一般整理好场坪后,应在注浆场坪四周修好临时排水设施。8)注浆结束后及时采用水泥砂浆或C15混凝土将注浆孔封填饱满至孔口。

6 施工中易出现问题的处理

1)注浆过程中,发现冒浆、漏浆时,应根据具体情况采用表面封堵、添加速凝剂、低压泵送、浓浆、限流、间歇注浆等方法进行处理。

2)注浆过程中发现串浆时,如串浆孔具备注浆条件,可以同时进行注浆,应一泵注一孔,否则应将串浆孔用塞塞住,等一孔注浆完成后,再进行其他孔检查,然后再进行钻孔和补充注浆。

3)注浆工作必须持续,若因故中断可按以下原则进行处理:应及早恢复注浆,否则应立即冲洗钻孔,而后恢复注浆,若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔而后注浆。a.恢复注浆时应使用同级水泥浆,若注浆率与中断前相近,即可用中断前同级水泥浆灌注;如注浆率与中断前相比减少较少则应加浓浆液灌注;b.恢复注浆后,如注浆率比中断前减少较多且在短时间内停止吸浆,应立即采取补救措施,可加大相邻孔的注浆压力或增加注浆孔。

7 施工质量控制及检验

1)应分期分批供应满足设计要求的水泥和外加剂等材料,并及时检查验收,做好保管与发放使用工作。所用水泥及中砂等所有施工材料必须通过试验师检验合格及通过监理工程师报检合格之后,方可用于施工。

检验数量:同一产地、品种、规格的水泥和外加剂,每200 t为一批,当不足200 t时也按一批计。每批抽样1组。

检验方法:检查产品质量证明文件及抽样检查。

2)注浆前后,钻孔注水试验的单位长度吸水量对比,检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%,且不存在明显漏水现象。

8 安全措施

1)施工机械安全保证措施。

操作人员必须执证上岗,进场设备必须进行安全和性能检查,对机械操作人员要建立档案,专人管理。

操作人员按照机械说明规定,必须执行工作前验收制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。

保持机械操作室整洁,禁止堆放易爆物品。不得酒后操作机械,机械不带病运转、超荷载工作。

2)施工现场安全用电措施。

现场移动式电器设备使用橡皮绝缘电缆,横过通道时穿管埋地敷设。

配电箱、开关箱使用标准电箱,电箱内开关电器必须完整无损,接线正确,电箱内设置漏电保护器,选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关,动力和照明分别设置。金属外壳电箱作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。

3)施工现场其他安全措施。

施工现场机械设备应听从指挥,统一调配,进入施工现场人员必须佩戴安全帽。

9 文明施工

施工现场应做到文明施工,具体如下:

壁后注浆加固技术的应用篇5

1 工程概况

鹤煤 (集团) 公司五环分公司位于鹤壁矿区中部, 开拓方式为立井、暗斜井、多水平主下山开拓。现开采石炭二叠系山西组二1煤, 煤层厚平均8 m, 煤层倾角平均20°, 地质构造复杂, 断层多, 裂隙、节理发育, 较破碎。经过50余年的开采, 生产地区已转至井田深部。开拓巷道受压变形, 巷道断面急剧变小, 需进行二次、三次重复扩修。

3307岩中巷掘进工作面位于五环分公司延深采区下部。该巷道布置在二1煤底板岩层中, 巷道顶板距煤层顶板10~16 m。所穿过的岩层为砂质泥岩及泥岩。巷道所对应的地表为山坡丘陵地形, 地面标高+178.6~+194.95 m。井下标高-589~-599 m。巷道形状为直墙半圆拱形, 支护形式采用锚网喷+锚索支护形式。设计掘进断面10.49 m2, 设计长度380 m。当巷道掘进过后, 在-600 m泵房通道和-600 m水仓通道之间的80 m巷道顶板开裂和顶板底鼓现象严重, 造成安全隐患, 影响掘进进度。

2 巷道变形破坏原因分析

(1) 上覆岩层压力。3307岩中巷围岩多为泥岩, 由于埋深增加, 巷道自稳时间短, 巷道变形量增加是巷道破坏一个原因。

(2) 构造应力。根据巷道施工地质资料显示, 巷道处在向斜轴部, 属地质构造异常区, 自重应力、残余构造应力、工程环境和施工的扰动应力叠加是巷道破坏主要原因。

3 注浆固化机理

(1) 提高岩体强度。利用压力把浆液充压到围岩体的各种裂隙中去, 改善弱面的力学性能, 提高裂隙的内聚力和内摩擦角, 增大岩体内部岩块间相对位移的阻力, 从而提高围岩的整体稳定性。

(2) 形成承载结构。对巷道的破裂松散围岩实施注浆加固, 可以使破碎岩块重新胶结成整体, 形成承载结构, 充分发挥围岩的自稳能力, 与巷道原支护共同作用, 减轻支架承担的载荷。有关研究表明, 对巷道围岩进行壁后注浆加固, 可使巷道注浆前的支护结构所承受载荷降低2/3~4/5[1]。

(3) 改善围岩赋存环境。巷道破碎围岩注浆后, 浆液固结体封闭裂隙, 阻止水、气侵入岩体内部, 防止水害和风化, 保持围岩力学性质长期稳定。同时, 注浆后围岩体的渗透性也大大降低。

4 注浆作业

4.1 注浆材料

(1) 浆液。3307中巷不直接揭露含水层, 壁后注浆段无淋水, 因此采用单一的水泥浆液作为注浆材料, 一方面节约材料费用, 另一方面使注浆工艺更简单和安全, 方便工人操作。

(2) 球阀。球阀直径为25 mm, 与注浆锚杆配套使用, 可复用。

(3) 注浆锚杆。采用Ø25 mm钢管制作, 全长2m, 一端车50 mm长螺纹, 用来连接阀门, 距螺纹端0.5 m开始每隔0.3 m沿管周均匀布置3个Ø5 mm注浆小孔 (图1) 。

4.2 打钻、注浆机具

(1) 钻机。采用YT-28风动凿岩机配Ø28 mm钻杆和Ø42 mm“一”字型合金钻头凿孔。

(2) 注浆泵。一般使用2ZBQ-30/3型气动注浆泵, 该泵的注浆压力范围0~3 MPa。

(3) 搅拌机。配置浆液使用专门的风动搅拌机, 实现快速制浆。

4.3 注浆参数

(1) 注浆孔布置。注浆孔的深度取决于巷道围岩的渗透性和浆液的流动性, 根据巷道围岩裂隙发育的经验公式, R= (0.78+2.13γH/RC) ×a, 其中, R为围岩破碎圈半径;γ为3307岩中巷位置岩层平均密度, 取2.7 t/m3;H为3307岩中巷埋深, 取770m;RC为巷道所在岩层平均抗压强度, 取30 MPa;a为巷道半径, 取1.7 m。将数据代入公式计算, 得出围岩破碎圈的半径为3.60 m, 最外圈裂隙与巷道轮廓线距离为1.9 m, 考虑围岩裂隙的发育不均衡性, 取1.58倍系数, 设计注浆孔的深度为3.0 m。

注浆孔的间排距根据浆液扩散距离设计, 而扩散距离受注浆压力、浆液流动特征、裂隙开度、产状及分布特征和注浆工艺等因素影响。根据注浆试验段的现场情况, 在3 MPa的注浆压力下, 巷道单孔浆液扩散距离在2.5 m以上。为了确保浆液扩散能够“交圈”, 设计注浆孔排距为2 m, 每排钻孔间距也为2 m (图2) 。

(2) 安装锚杆。打好钻孔, 吹净岩粉, 安装注浆锚杆 (锚杆车丝端向外) , 锚杆外露50~100 mm, 然后用C30水泥砂浆固定锚杆, 加固长度不少于100mm, 锚杆与巷壁交接处必须严密, 防止漏浆。待水泥砂浆凝固3 d后 (强度可达到终凝强度的50%) 即可在该孔进行壁后注浆作业。

(3) 注浆顺序。采用下→中→上的顺序。在巷道注浆过程中, 下排注浆段超出中排10 m, 中排注浆段超出上排10 m。

(4) 配比。水灰比取1∶1~1∶0.7 (质量比) , 选用P.O42.5普通硅酸盐水泥。鹤壁五环分公司使用袋装水泥, 预先计算好配浆容器的体积, 按密度计算出容器内水的质量。

(5) 注浆压力。设置正常注浆压力为1 MPa, 设置终孔压力为3 MPa。

5 注浆工艺

(1) 开泵前。水平放置注浆泵, 油雾器内注入30#机油至上刻线, 拉杆处滴少许机油;吸浆口接入吸浆胶管及笼头, 并扎牢胶管;注浆管路连接到注浆锚杆末端的阀门上, 并在注浆管路上安装液压表;根据设计需要达到的注浆压力, 调节过滤减压阀至所需要的注浆气压 (气压与排浆压力比约1∶10) ;将吸浆龙头放入配置好浆液的容器内, 即可开泵注浆。

(2) 注浆过程中。按设计控制注浆流量和压力进行注浆;如需要中途改变注浆量或注浆压力, 可以调节球阀的开口大小或过滤减压阀即可;油雾器内机油下降到下刻度线时, 补充机油至上刻度线, 应及时放掉过滤减压阀水杯中的积水;中途停顿时间不可过长, 以防浆液沉积、凝固, 堵塞泵内通道;另外应及时补充吸浆桶内的浆液, 不要使吸浆管吸入空气;在壁后裂隙充填过程中, 如果注浆压力和注浆量稳定不变, 采用逐渐加大浆液浓度方法;如果压力上升快, 进浆量很快减小, 采用逐渐减小浆液浓度的方法, 每改变一次浆液浓度至少持续3 min;当注浆压力达到终孔压力时, 维持该压力至少5 min。

(3) 注浆后。若与下一次使用的间隔时间超过2 h, 应及时把注浆管路卸压后卸掉, 把吸浆管插入清水内, 启动注浆泵, 将泵体及注浆管路中的浆液排出, 并仔细清理注浆泵、压力表、注浆管路、配浆装置、盛浆装置上的浆液, 未用完的材料要归类码放整齐, 要做到“工完料净脚下清”。

6 巷道壁后注浆质量检查和验收标准

对于采用壁后注浆工艺加固的巷道, 应在巷道内设置观察点, 观测注浆前后巷道变形情况, 并进行对比。经过壁后注浆加固后的巷道应不再变形或变形速度明显小于注浆前。对于施工过程中有空洞和空顶的地点, 可采用风动凿岩机配Ø42 mm钻头检验原空洞和空顶部位的密实情况, 通过壁后注浆, 应能充填密实空洞、空顶, 保证各种支护之间以及支护与岩体之间结合紧密。

7 结语

(1) 在注浆前分别对计划注浆段和未注浆段的巷道断面进行实测 (岩性相同) , 注浆后每隔10 d进行一次观察并记录。与注浆前相比较, 壁后注浆后的巷道未发生明显变化;而未注浆的巷道则发生了变形, 具体表现在:两帮移近量和顶底板移近量较大, 顶板和两帮浆皮开裂, 底板有鼓起。从而说明壁后注浆起到了良好的加固效果。

(2) 使用水泥浆对巷道进行壁后注浆加固, 可以与掘进平行作业, 施工速度快, 操作相对简单, 成本较低, 支护效果好。

参考文献

断层破碎带化学注浆加固技术篇6

大社矿东北大巷煤柱工作面开采2#煤, 是回收大巷煤柱的工作面, 周边均为采空区, 埋深450m左右。2#煤直接顶为粉砂岩, 与煤层交接处有0~0.3m泥岩。运料巷在掘至92117探巷处遇一落差10m起断层, 受此影响, 巷道顶板破碎严重, 最大空顶达8m, 虽采取打穿杆、接顶摆木垛等方法, 但仍难控制片帮冒顶。为有效避免顶帮大面积垮落, 增加安全系数, 决定采用注化学浆的加固新技术, 对该断层破碎区进行超前黏结加固。

2 化学注浆加固技术发展现状及固化机理

利用有机高分子材料进行破碎煤岩加固是国外二十世纪70年代发展的新技术。我国在二十世纪90年代初开始研究, 并取得较好成绩。

在煤岩体掘进前进行超前注浆, 利用浆液充填固结围岩裂隙, 提高围岩体强度, 保持稳定。超前注浆时浆液除将较大的裂隙充填满, 还将一些封闭裂隙、小裂隙压缩, 甚至使其闭合, 提高围岩的弹性模量和强度。浆液经挤压渗透到围岩裂隙中固结, 形成网络骨架, 具有良好韧性和黏结性。

3 注浆材料及技术性能

材料选用河北省化工院生产的凝聚1号。它是一种高分子聚合物, 由A、B两种料组成, 具有较好渗透性, 与煤岩体有较高粘合力, 使用时将A、B料按1∶1比例注入破碎煤岩体后, 混合反应膨胀凝固, 形成致密网络骨架, 达到加固作用。

4 加固技术施工工艺

4.1 注浆设备及动力系统

采用风动钻机配合Φ42mm钻杆钻头、ZBQS-12/10矿用气动双液注浆泵。动力系统通过高压管路向注浆点供风, 接头为Φ25mm高压管, 供风量≥3m3/min, 供风压力≥0.5MPa。

4.2 注浆孔布置及注浆压力

根据煤岩体特点和加固工艺, 采用预先超前加固7m再向前掘进4m, 的方案。巷帮根据围岩情况决定是否注浆。前顶部采用单排孔, 每孔深6m, 注浆管长5~6m, 封孔1.2m。注浆循环断面布置4根注浆管。从上部开孔, 间距1m。注浆管密度、深度和角度根据顶板情况进行调整。根据断层带煤体的承受力和最小抵抗面及围岩条件, 当供风量不低于3m3/min, 供风压力不低于0.5MPa时, 注浆终压应为10~15MPa, 扩散半径1.1m左右。

4.3 注浆量预计

式中:λ—浆液损耗系数取1.4;R—浆液扩散半径取1.1m;H—注浆长度取6m;η—孔隙率取0.6%;β—浆液充填系数取0.8;1.3—平均重复注浆系数;r—浆液密度1200 kg/m3;

则:Q单=1.4×3.14×1.12×6×0.006×0.8×1200/1.3=141kg

Q循环=Q单×N=141kg×4=564kg

4.4 施工工艺及要求

审帮问顶→检查瓦斯、其他有害气体、温度→排瓦斯其他有害气体→打注浆孔→迎头插注浆管→开始注浆→安排专人观察注浆量→检查注浆期间的瓦斯、温度等情况→注浆结束→检查注浆地点瓦斯、一氧化碳、温度。

(1) 两种浆要分区存放于干燥通风场所, 桶口要密封;搬运中避免冲击破损。

(2) 注浆区要清干净非煤易燃物, 若无法清, 应采取隔离措施, 注浆场须配至少两台灭火器;施工点要审帮问顶, 然后进行钻孔, 检查质量, 安装注浆管和封孔器。

(3) 注浆人员施工期间必须戴防护镜、橡胶手套等防护品。作业场须备有清洁水, 如浆不慎溅到皮肤或眼睛内, 应立即用清水冲洗, 严重者立即就医。

(4) 注浆中发现煤壁松动、漏浆、压力下降、停风水等, 应停止注浆。注浆孔附近1m内煤壁温度到35℃、下风侧风流温度超26℃或下风侧5m内CO含量到0.0005%时, 必须停止注浆。

(5) 注浆完后, 按注浆量的60%进行注水降温, 并24小时内观察是否有异常。

5 结束语

通过对东北大巷煤柱运料巷进行化学注浆加固, 对松散体进行了有效黏结, 使之成为整体, 提高了围岩的力学性能和承载能力, 为巷道安全快速掘进提供了有利条件, 是煤矿巷道维护的一项实用技术。

摘要：东北大巷煤柱巷道在过断层破碎带时, 顶板破碎严重, 空顶大, 通过采取化学注浆技术对巷道经行加固, 改变了巷道围岩的力学性质, 为巷道的安全快速掘进提供了有利条件。

注浆加固治理篇7

1工程概况

某建筑物位于天水市麦积区颖川河河谷二级阶地后缘,地上11层,地下1层,结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构,建筑设计总高度32.35m,建筑面积为6284.00m2,基础形式为机械成孔灌注端承桩,共设计工程桩97根,持力层为圆砾层,桩端进入持力层的深度不小于1m,工程桩单桩承载力特征值为1277k N。桩基采用旋挖钻孔施工,桩基工程完成后,业主委托检测单位在工程场地中随机抽取三根工程桩进行了单桩竖向抗压静载荷试验,试验结果见表1。通过桩基载荷试验发现工程桩单桩承载力特征值为894.0-1149.5k N,达不到单桩承载力特征值1277k N的设计要求。为此,施工单位拟对工程桩桩端进行注浆加固处理。

2桩端注浆加固方案设计

2.1原因分析

为了找出工程桩单桩承载力特征值偏小的原因,在场地内选取了16条工程桩进行钻芯取样分析,钻芯发现工程桩底3.3m范围内不同程度存在中砂及粉质粘土透镜体,经调查分析,该透镜体为桩基施工过程中桩孔内出现缩径塌孔现象所致。

2.2注浆原理

最初浆液在压力作用下,克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙,压力越大,吸浆量及浆液扩散距离就越大。随着压力的不断增大,浆体内形成结石体和网脉状骨架网,起到充填和固结支撑作用,从而达到加固目的。浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起土体结构的破坏和扰动,使地层中原有的孔隙或裂隙扩张,或形成新的裂缝或孔隙,从而使低透水性地层的可灌性和浆液扩散距离增大。最终浆液在待加固体内形成结石体和网脉状骨架网,起到充填和固结支撑作用,从而达到固化加固目的。

2.3加固方案

桩端注浆加固方案总体思路是通过在每个工程桩中心采用钻孔成孔,成孔深度进入桩端以下3m,埋设注浆管后进行孔内压力注浆,利用水泥浆充填土体内的孔隙,粘结固化土体,达到提高土体密实度及强度的目的,从而改善桩端土层的工程力学性质,提高工程桩单桩承载力,使工程桩单桩承载力特征值达到设计要求。

2.4施工方法

1)注浆孔位布置:注浆孔在工程桩中心布置。

2)注浆孔参数:孔径:110mm,深度约16.5m,保证进入桩端以下地层3m,干燥无泥浆护壁成孔。

3)注浆管制作:注浆管采用DN40钢管,钢管底部5m管壁外按120度平面角度点焊Φ18的螺纹钢筋。底部3m管壁按梅花状钻设直径8mm的浆液溢流喷射孔,间距50mm。

4)注浆前压水实验:注浆前压水实验是桩底注浆一道重要工序。除起到一般注浆工程的三个作用外(即检查设备及系统的密封性与完好率,确定注浆初压及确定注浆起始浓度和注浆配合比,)在桩底注浆中还有三个重要作用:(1)疏通注浆通道;(2)将沉渣及泥层中的细粒部分压至加固范围内;(3)压水量一般控制在0.2方以内,压水时间1~2min,以压通为准(即压通后泵压明显下降)。

5)浆液配制:采用普通硅酸盐42.5R单基水泥浆,配合比为:水泥(1.0):水(0.4~0.7)(根据试验而定)。

6)注浆:通过注浆孔利用注浆管及高压注浆泵,采用低流量的方式匀速将浆液注入土体,待注浆参数达到以下指标方可停注:注浆压力稳定在1.2~2.0MPa且持续时间大于20min。

7)封填注浆孔口:注浆结束后防止孔内压力大发生孔口返浆现象,造成孔内压力及浆液损失影响注浆效果,应封闭地表以上注浆管保持孔内压力2h后,清除孔口杂物,恢复地表原样。

8)工艺流程

(1)造孔→(2)注浆管埋设→(3)高压洗孔→(4)封孔→(5)压水试验→(6)制浆→(7)注浆→(8)达到预定停注要求→(9)钻孔检验。若检验合格,结束该桩注浆加固。若不合格,重复(1)→(9)步骤直至合格为止。

3施工注意事项

3.1施工注意事项

1)钻孔结束孔内沉渣不得大于0.2m。

2)注浆管应对准钻孔轻缓下入孔内,严禁大力强行压入孔内。

3)拌制好的浆液放置时间超过1h应作废浆处理。

4)注浆过程应低流量匀速注入土体内,严禁大流量快速注浆,影响注浆效果。

5)若注浆过程有漏浆跑浆现象,应反复间隔多次补浆,间隔时间不宜超过2h。