根据现场调查的地质条件及造成病害的原因 ,处理方案以提高路基土的承载力,减小压缩模量,增加土体抗剪强度,增强路基土的整体性为原则 ,处理后路基土体的变形减少,整体性加强 ,抗剪强度提高,提高了路基土的承载力,不再发生沉陷。 1.袖阀管式静压注浆工艺简介
袖阀管式注浆是在路基中按某一角度施设一定深度的钻孔,予灌套壳料 ,设置注浆外管,注浆外管将永久留在土体中,注浆外管每隔一定间距预留出浆口,在出浆口处加设截止阀,注浆时,将带封堵装置的注浆内管置入注浆外管内 ,对需要注浆部分进行注浆。这样在土体中产生以钻孔为核心的桩体,且在桩体外围土体裂隙中形成抗剪能力强的树根网状浆脉复合体。 2.方案特点
由于土的孔隙小,且不连通,在地层中进行静压灌浆实为劈裂灌浆,即浆液在压力作用下进入土层后,浆液周围土体的孔隙水压力急剧增高,当其大于地层的初始应力时,引起局部土体的剪切破坏 , 浆液沿着地层的结构面及小主应力作用面产生劈裂,使土体的可灌性增大。浆液沿结构面及小主应力面向外向上形成劈裂、延伸和扩散。在平面上,浆脉是树根状及网格状分布。在纵向由于分段灌注,形成上
下连续的不规则的板状凝结体。随着复灌次数、灌浆量及压力的增加,主浆脉和分支浆脉的厚度将会增加,凝结体在土体中形成密度较大 , 并有一定刚度的骨架结构,与被浆脉分割、互相围封、相互约束 的土体形成复合地基。浆液在劈裂、延伸及扩散过程中对周围土体产生挤密及充填作用,从而改善和根本改变地基的物理力学性质及承受 荷载的作用机制,提高土体的强度和减少变形,达到加固土体的目的。
因该路基土局部土体软弱,因此采用袖阀管式静压灌浆,使土体强度在多次注浆中得到提高,使土体与凝结体结合在一起 , 具有“ 加筋土” 及 “树根桩”的双重优点,增加了地基承载力。另外 , 因袖阀管注浆中截止阀的单向性,可以多次地人为控制注浆量 ,减少注浆对土体的扰动破坏程度 , 使路面抬升控制在合理的范围。 据此,我们认为采用袖阀管式静压注浆处理方案,对该路基加固是行之有效的。 袖阀管注浆工艺流程
定孔位 钻孔 下注浆外管 制浆 下注浆内管 注浆 补灌 结束
重 复 洗 孔 (1)定孔位
按设计要求放线、定孔位
(2)钻孔
按放线孔位 , 把钻机安置在所钻孔位置 , 经验测垂直度、倾斜角度后方可开钻。钻进过程中 , 要详细记录 , 包括地层情况 , 孔位移动距离、方向、异常情况、处理措施 , 经现场技术人员验收合格后 , 方可移孔。 孔位偏差不得大于 20cm 。
(3)下注浆外管
将制作好的注浆外管(外管为1.2寸钢管)平稳地置入孔内 , 其连接要牢固,各截止阀一定要可靠。 (4)制浆
按设计配合比或浆液比重搅拌浆液,搅拌浆液时间不得小于3分钟,制备好的浆液放置时间不得超过 2 小时,每孔每段注浆结束后,要计量水泥用量。
(5)注浆
采用带有双向密封装置的专用注浆枪注浆,注浆从下而上逐环进行。
(6)洗孔
为保证重复注浆的效果,在每次注浆完成后,要对注浆孔进行洗孔,用优质泥浆完成,确保下次注浆顺利进行。
(7)补灌
在注浆量及压力达到要求后,对注浆外管进行封口补灌,使管内填满灰浆。
灌浆技术要求 1.材料
⑴水泥
灌浆采用普硅水泥42.5;水泥细度要通过80цm方孔筛,其筛余量不大于5%;灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准,不得使用受潮结块的水泥。水泥不应存放过久,出厂期超过三个月的水泥不应使用。
⑵水
灌浆用水应符合JGJ63—89第3.0.4条的规定,拌浆水的温度不得高于40℃。 2.设备
⑴钻孔设备
钻机和钻头应根据工程地质条件选用,宜采用回旋式钻机和冲击式钻机。
⑵灌浆设备
灌浆泵性能应与灌浆浆液浓度相适应,容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍。
搅拌机应保证均匀连续的拌制浆液,灌浆前应试运行。 灌浆管路应畅通,并能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵和灌浆孔口处均安装压力表。
3.浆液配制
⑴制浆材料必须称量,称量误差小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。各类浆液必须搅拌均匀并测量浆液密度。
⑵纯水泥浆液的搅拌时间,使用普通搅拌机时,不少于3分钟;使用高速搅拌机时,不少于30秒。浆液在使用前过筛,自制备至用完的时间少于3小时。
⑶拌制细水泥浆液和稳定浆液加入减水剂和采用高速搅拌机。搅拌时间通过试验确定。细水泥浆液自制备至用完的时间少于2小时。
⑷集中制浆站制备水灰比为0.6:1的纯水泥浆液。输送浆液流速为1.4~2.0m/s。各灌浆地点测定来浆密度,调制使用。
⑸浆液温度保持在5~40。C,超过此标准违反废浆。 4.灌浆压力、灌浆方法
⑴注浆压力暂定0.2~ 0.4Mpa, 根据上覆土层厚度及路面高程监测情况再行调整。
⑵灌浆分二序孔,孔距由稀至密,顺序进行。 ⑶每孔自下而上分段进行灌浆,每段0.75米。 ⑷每孔灌浆2~3遍。 5.灌浆钻孔
⑴钻孔位置误差不超过5cm,钻孔垂直度小于0.01,孔内沉渣厚度不大于20cm。
⑵钻孔深至设计深度。 6.灌浆结束标准
根据资料和经验结束标准如下:达到设计灌浆压力,吸浆量小于 5L/min, 并稳定 l5min视为结束。
8个射浆孔mc01mc57橡皮套m钢管c57钻孔壁止浆塞灌浆花管出浆孔橡皮套钢管钢筋砼搭板地面钢管灌浆体75cm75cm
钻孔壁钻孔壁钻孔壁止浆塞止浆塞灌浆花管灌浆花管出浆孔橡皮套出浆孔橡皮套出浆孔橡皮套浆液钢管钢管钢管钻孔壁
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