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文檔簡介

巖土工程特殊施工技術第一講地下水

目前,水資源嚴重短缺,是世界性的難題。這不是我們研究的范疇,而是研究地下水的另一面,即地下水對土建工程的影響和危害。地下水對地下工程(深基坑、橋基、路基及礦山建設、城市管線附設等)設計方案、施工方法與工期、工程投資以及工程長期使用都有著十分密切的關系。如果對地下水處理不當,可能產生不良影響,甚至發(fā)生重大工程事故。例如(思考題):市政管線、橋基、路基(翻漿)。地下工程特殊施工方法大都針對如何處理地下水或減少其對工程的危害而相應產生的,是地下建筑施工的重要組成部分。一、地下水的分類地下水按埋藏條件不同,分為三類,如圖1-1所示。

海(江、河)潛水位第一隔水層承壓水透水層局部隔水層地下通道上層滯水C*A*

B*圖1-1地下水埋藏條件示意圖1上層滯水地表水下滲,積聚在局部透水性小的粘性土隔水層上的水,稱為上層滯水。這種水靠雨水補給,有季節(jié)性,存在于雨季,旱季可能干涸??辈鞎r,應注意與潛水區(qū)分。2潛水(凈壓水)埋藏在地表以下第一個連續(xù)分布的穩(wěn)定隔水層以上,具有自由水面的重力水,稱為潛水。其自由水面為潛水面,水面標高稱為地下水位。地面至潛水面的鉛直距離稱為地下水的埋藏深度。潛水由雨水與河水補給,水位也有季節(jié)性變化。地下水埋藏深度各地區(qū)相差較大,如南方一些地區(qū)不足1m,西北黃土高原深達100~200m。3承壓水埋藏在兩個連續(xù)分布的隔水層之間,完全充滿的有一定壓力的地下水,稱為承壓水。如打穿承壓水上面的第一隔水層,則承壓水因有壓力而上涌,壓力大時可以噴出地面。對于礦山工程中的立井,深度達幾百米至千米,在施工過程中可能穿過多個承壓含水層,應引起足夠重視。思考:1.試舉例說出上述三類地下水(湖水、井水、泉水及江河)。2.計算水壓力:A點、B點及C點。3.不同地下水對地下工程的危害。如地下通道經過A點、B點及C點時。二.人工降低水位法

降低水位法分明排法和人工降低水位法。明排法是在基坑開挖至地下水位時,在基坑周圍內基礎范圍以外開挖排水溝或在基坑開挖排水溝。相隔一定距離設集水井,地下水沿排水溝流入集水井,然后用水泵將水抽走。流砂去了水好象老虎去了腿明排法是一種簡單的地下水處理法,當地下水壓較大而又為細粉砂時,采用明排法往往會發(fā)生涌砂冒泥即流砂現象,難以施工。此時應采用人工降低地下水位方法。

1、方法實質人工降低地下水位,就是在井筒或地下工程基坑開挖前,預先在其四周埋設一定數量的濾水管或井,用抽水設備抽水,形成聯合降水漏斗,使地下水位降落到坑底以下,同時在開挖過程中仍不斷抽水。從根本上防止流砂現象的發(fā)生,改善了工作條件,同時由于土中水被排除后,動水壓力減少或消除,邊坡可以放陡,減少挖土量。此外,由于滲流向下,在動水壓力的作用下,增加了土顆粒間的壓力,使坑底土層更為密實。人工降低地下水位方法有:輕型井點、噴射井點,電滲井點、管井井點及深井泵井點等,可根據土的滲透系數、要求降低水位的深度、工程特點及設備條件等。

2、輕型井點系統(tǒng)輕型井點就是沿基坑四周將許多根直徑較細的井點管埋入地下含水層內,井點管的上端通過彎管與總管相連接,用抽水設備將地下水從井點管內不斷抽出,這樣便可將原有地下水降至坑底以下。輕型井點布置,見圖1-2所示。

輕型井點包括由井點管、總管組成的管路系統(tǒng)和抽吸設備兩大部分。井點管長5~8m,直徑38~50mm的鋼管做成。濾管長1~2m,直徑同井管,管壁鉆有直徑38~50mm的濾孔,按梅花狀排列,濾孔總面積與濾管表面積之比約為20~25%。

3、噴射井點系統(tǒng)當基坑開挖深度或降水深度超過6m時,上述輕型井點必須采用多層井點,但增加了挖土量與設備數量,有時因場地狹小,不可能布置。此時可考慮采用噴射井點。噴射井點系統(tǒng)布置,見圖7-7所示。

噴射井點系統(tǒng)除抽水原理與輕型井點系統(tǒng)不同外,兩者的布置基本相同。其工作原理是:高壓水泵將具有一定壓力(7~8kg/cm2)的工作水通過供水總管分配到各個井點管,從各個井點管的內管與外管之間的環(huán)形空腔入進水窗,由噴嘴噴出。因噴射水流流速急劇增加,壓力水頭相應降低,吸走周圍空氣而形成高度真空(700mm以上)。管內外的壓力差將地下壓力水吸入井管。地下水及一部分空氣通過濾網,從濾管中的芯管上升至揚水器,經過噴嘴兩側與噴射出來的高速水流一起進入混合室,并在混合室中混合,進行能量交換,流速逐漸減小,由流速水頭逐漸變?yōu)閴毫λ^,地下水被排至地面,并經排水總管進入集水池重新參與工作循環(huán),多余的水被排走。

4、管井井點和深井泵井點在遇有流砂,特別是地下水充沛的土層,宜用管井井點或深井泵井點,兩者與輕型井點的不同之處是每個井點均單獨采用一臺泵,而后者是將泵放置在井管中。井點布置,見圖7-8及圖7-9所示。

5、電滲井點在飽和的粘性土中,由于土的透水性差(滲透系數小于0.1m/d),用一般的抽水方法很難抽出地下水,因此,必須用電滲井點排水。19世紀初,列斯用直流電通過含水土時,發(fā)現了電動現象。電動主要包括電滲和電泳兩種現象。在飽和粘土中插入兩根電極,通過直流電,則陽極周圍的土中水會向陰極流動,土中細顆粒向陽極移動或壓密,前者稱電滲現象,后者稱電泳現象。分減少,陰極處則增加。因此,電滲現象在粘土顆粒含量多且含水量大的飽和土層較顯著,若含水量接近塑性限界,則電滲現象很弱。電泳現象是帶負電荷的土顆粒由陰極向陽極移動,對土層起固結作用,從而對軟土地基有加強作用。電滲井點布置,(金屬棒——鋼筋和井點管的陰陽極)。問題:降水方法的優(yōu)化選擇、降水對周邊建筑的影響。三.板樁法當通過厚度不大的松軟巖層或不穩(wěn)定含水層的地下工程施工中,可采用板樁法施工。板樁法的實質是在地下工程尚未開挖前,在其開挖范圍以外,將板樁依次打入,穿過不穩(wěn)定含水層,插入到隔水層一定深度(即預先在地下構筑防水帷幕)。此后,在板樁的臨時支護下進行開挖與砌筑作業(yè)。條件:厚度不大(含水層厚度大,板樁未插入隔水層會發(fā)生何情況)、不含漂石、探頭石等。問題:地質條件、水平抗力、封底。第二講

凍結法

凍結法是通過人為制冷的方法,將土層(巖層)中的水凍結,形成有一定強度和厚度的凍結體(臨時防護結構),在其保護下進行巖土開挖的特殊施工方法。它是受自然法的啟發(fā)發(fā)展起來的,人工凍結法和液氮或干冰(固體CO2)。下面簡單介紹各方法的實質。1。自然凍結法來自西伯利亞河床下金礦開采。(包括直接凍結和木垛加碎石凍結)

自然凍結厚度木垛流動水流砂層礦床碎石2-2木垛加碎石凍結示意圖圖2-1直接凍結示意圖2.人工凍結法(壓縮機制冷)

即采用人工制冷的方法(如冰箱、冷凍機等),將巖土凍結。制冷的主要設備如下:

壓縮機

冷凝器(蒸發(fā)器)

調節(jié)閥如何將以上四種設備組成制冷系統(tǒng)。?關鍵是兩個要點:物質的狀態(tài)變化伴隨熱量的傳遞,二是熱的傳遞規(guī)律(第二定律)。11)

熱量傳遞

吸熱

吸熱固態(tài)

液態(tài)

汽態(tài)(如水)

放熱放熱

現象:判室內噴題水、涼毛水、酒茂精、丙擱酮擦身艷,立冬他溫、開異春冷等滲。制冷的牽過程也壩就是利括用某種招特定的茄物質的非狀態(tài)變斬化來實畝現的,潮這種物貪質叫制定冷劑。奴從上式魯分析,團水變汽荒吸熱(100度),猜能做制尤冷劑嗎漿。必須斜是汽化漢溫度低恨于0度(必長要條件形),這涉類物質愚很多,挽常用的抹有:氨瘋(一個嘗大氣壓闖下,汽飽化溫度大—35℃)、憂液氮—嫂—制氧贏副產品姓—195℃、CO2—78℃、氟里超昂—30℃等。人鄭為造成這虎類物質狀脂態(tài)變換機粥制,即能綱實現制冷嚷。如何構保建這種機宮制,這就趣是第二個眠問題。熱量從高刃溫熱源到臺低溫熱源傳遞是熱橋力學第二榮定律。我們的暖目的是悅將熱量鋒從低溫抹熱源向求高溫熱同源傳遞辦,如何妻實現,舍這就是臭熱力學捐第二定豈律,外界作功務。以氨為例糟說明制冷虛過程(地錫層或冰箱籠)——設鋸備連接圖那和壓焓圖見。冷卻水辛循環(huán)—刊—去冷辯水塔(拜+25五℃)讓p冷媒劑讓循環(huán)(鄙-30永℃)供液管凍結管回液管1233`圖2-3巾凍腎結系統(tǒng)示以意圖壓-焓圖嘴i凍土冷媒劑況(鹽水級)42143`3制冷(劑胖)循環(huán)2)制冷虹、凍結原險理飽和蒸汽址氨(-3吩5℃)由農1進入壓棍縮機,壓奪縮機對其般作功,飽厲和蒸汽氨父變成過熱慢蒸汽氨(來+120炸℃),沿筋等熵線到做達2;過碧熱蒸汽氨使等壓進入杏冷凝器,豪與冷卻水殊進行熱交連換,轉化立為飽和蒸震汽氨(+叛30℃)叉,到達3正`(+3俯0℃)為杏飽和液態(tài)扣,繼續(xù)冷館卻變?yōu)檫^瞧冷液態(tài)3出(+25伯℃),經柔過調節(jié)閥袋,等焓降堵壓到4,表進行汽化染,同時吸咳收周圍介膛質(冷媒緣瑞劑)的熱閥量,到達頸1(-3棒5℃),洲至此完成武一次制冷嫌循環(huán),周祝而復始,猛達到制冷種的目的。鹽水(冷州媒劑)在倒蒸發(fā)器內妖,吸收氨某氣的冷量虹,低溫鹽爽水由鹽水美泵,有供糊液管進入仙凍結管,券與巖土進跪行熱交換夕后進入回蠅液管,再輸回到蒸發(fā)目器,完成奏一次鹽水合循環(huán)。循小環(huán)的結果糊,鹽水不澆斷吸收巖備土的熱量后使其凍結輝,直到達副到設計的釀凍土厚度揮。人工凍吸結熱量吼傳遞的醬途徑是冊:巖土景(凍土紅)→鹽接水→氨?!鋮s什水→大驚自然。作功冷源柏熱源3)液氮啞或干冰到(固體CO2)直接凍詳結根據上述咽原理即不旁難理解液逢氮或干冰若(固體CO2)直接凍兄結,它是膝針對一些先局部的工背程量不大下的制水工喊程(成本棚高)。固體CO2可以直移接汽化幻玉(密封音高壓)使,液氮倘可直接晌汽化。況(與打趴火機同駱理)問題:撥體溫混釀凝土強敏度研究危、斷管月問題、節(jié)凍脹壓數力、溫鞠度場、猾支護結認構、混莊凝土裂請縫等。第三講水(泥漿斤)下澆注博混凝土技越術一.應協(xié)用情況此法引自處水電部門南,在水庫肅壩堤的防沖滲工程中積稱其為“籮地下防滲眠墻”,水特下筑墻、借樁基、墩回臺基礎、蠢邊坡穩(wěn)定肅等常用此苗法。建筑村部門用此懷法構筑地紋基基礎,孝稱之為“觸地下連續(xù)跡墻”。已有建略筑擬建建筑已有建驚筑連續(xù)墻滑動面邊坡防滲墻基巖壩堤已有建筑圖3-1水下(泥矩漿下)澆記注混凝土口應用事例擬建建泥筑已有建筑二.特小點及技喘術關鍵工藝簡單抹、設備少豬、施工安扒全、質量澡可靠。適茅用有于松羞軟的穩(wěn)定撫土層,不搖應有大的煌卵石、漂傷石。技術在關鍵是:節(jié)槽孔施工辨、泥漿下趨澆注混凝斑土及接頭幻玉的處理。三.泥漿普護壁原理一般地粥,在槽癥孔施工栗中為了穿維護槽頓孔的形女態(tài)(不切塌孔)咳,必須肌采取維較護措施考,一般救采取水單或泥漿氏護壁,桌即在造課孔的過卷程中,緩始終保赤持孔內敲充滿泥昌漿,泥免漿的作辯用除了得平衡土襪壓(水適壓)力夕外,泥呢漿中的鬼顆粒還閱充填了吩土的裂瓜隙或孔躲隙,起蛾到維護麗槽壁的溫作用。槽孔形成害后,將泥慶漿排凈后搞可見槽壁撐表面有一攻層“泥皮舒”,有的著泥皮薄而身韌,而有證的則厚而劈燕松。就是掩這層薄而晃韌的泥皮符起著隔離沖和保護槽蘆壁的作用庸(相當于編“噴層”避),那么什,泥皮是搞如何形成怖的?泥皮PJPN圖3-2泥漿護臘壁原理順示意圖四.壓泉氣洗孔框原理在水(泥紋漿)下,案如何將鉆疲鑿下來的跌土體運出揉地面?通根常采用壓未氣排碴的強方法,其丹原理如下瘋:γxyH0鉆桿Lw鉆頭壓氣管壓氣排液裝器圖3-銀3芳壓氣洗惠孔原理艙示意圖γxhγh在鉆桿內場放入壓氣勺排液器。h——揚程條;H0———左—排液器徐置入深斤度;Lw———我—尾管長度徒;γx—?!酀{比程重;γh——補三相混合頑體比重;γxy產——二充相混合裹體比重碌。未通壓間氣前:γx=γ脖h=γx確y(均為箱泥漿),掃系統(tǒng)處于嶼靜止狀態(tài)情。通壓氣饞后:γx不嫌變,γ丟h下降舒,γx餐y上升悶,系統(tǒng)攀平衡打悲破,呈睛現以下膽狀態(tài):γxy翻>γx醋>γh由于壓薦縮空氣喪進入鉆漆桿,比啄重降低蔬,在鉆自頭底部殺形成負朗壓,盡號而產生術液體流濁動,洗隙井液帶抹動巖碴此進入鉆爬頭、鉆緣瑞桿,最植終排出裳地面,認流入沉鼠淀池凈既化。同跌時,地遭面泥漿愈系統(tǒng)不暢斷向井司內補充久新的泥右漿,確抵保泥漿災面水平隔不變。霸這里γ顏h是變第量,隨敞著氣泡慌的上升幼,氣泡容逐漸變聰大,γh變哈小,流初速增大騰。五.泥懶漿下灌奸注混凝拜土1.泥末漿下灌臉注混凝買土的實考質(1)撥沿槽孔的輝長度方向斧布置若干內垂直導管然;(2扛)把地便面配置稿好的混深凝土同耀時注入乞導管;3)隨著瘦混凝土頂喘面的上升制,頂出泥懼漿(進入成地面泥漿反池參與循章環(huán)),同贏時提拔導授管,直至求混凝土灌艱滿整個槽膏段。問題:接稿頭問題?圖3-刊4核泥漿下口灌注混碰凝土示搶意圖混凝土導管泥漿槽孔2.泥漿下夫灌注混淘凝土的欄施工要富點(1)管狠底部高出順基底30席0~50把0mm,乏頂部高出艘泥漿面一而定高度;(2)隨恥著混凝土食面的上升逗,不斷提鄙、拆導管星,但必須族保證其埋每在混凝土寫一定的深勇度以防提域漏;(3)荷開始灌體注時導降管內必哲須放置德隔水栓引,以防敏止混凝柱土與泥白漿的混悔合;(4)寸確定拔太管時間唯,即不遣能過早凡也不能籃過晚;(5)瞞混凝土拜必須連壯續(xù)一次剩澆注完燃畢,尤妄其是澆強注開始偉,必須專一次埋鬼住導管。3.漿下混明凝土的剖流動規(guī)繞律混凝土尚在不同仔的超壓叫力的作疑用下,黨呈不同長的流動叢狀態(tài)(劇規(guī)律)綁,而不默同的流妥動狀態(tài)網,直接愛影響混邁凝土的癢成型質蔑量,一犧般的混毛凝土在它泥漿下略可能呈凳現以下定狀態(tài):⑴⑶⑵⑵(1)⑵⑶(1)⑶圖3-勁5彎漿下混止凝土的臣流動規(guī)枯律4.混薄凝土的衫技術要嫂求泥漿下澆此注混凝土沸是通過在件導管內靠臘自重下流痕、在超壓憶力作用下株向兩側擴店散、頂升帳等環(huán)節(jié)完釘成的,因摔此與一般湖的混凝土肝澆注有所道不同,要齡求混凝土薄有好的流衛(wèi)動性(不舞堵管、能姐流暢的擴予散及頂升崇),好的賄和易性(厭流動時不臉離析、穩(wěn)戒定性好)削,在配比搏方面要保涼證混凝土刃的強度和態(tài)抗?jié)B性。一般的,舌混凝土的膨流動性和趕和易性是序對立的,京解決的辦弱法是填加著外加劑(億如減水劑趣、緩凝劑皇,或適當帆增加水泥擦的用量。5.直升盲導管法幾介個參數的反確定按泥漿下所澆注混凝斜土的實質袖及施工要號點的要求范,有以下腸幾個參數棗需要確定移:h1—導管高膝出泥漿面成的最小距該離;h—導鮮管埋入低混凝土兄的最大擇深度;L—導管棄間距。h1hγ2γ1h2p(1)抹.h1的確定根據壓躬力平衡馳關系,兄可得導固管出口慮處的超表壓力p蹲:p=γ1*h1+(γ1-γ2)*吩h2從上式之便可得堵到h1。混凝卸土順利在擴散的格基本條影件是超皮壓力p陰≥0,具但是由下于混凝它土為多指相流體誓,p>勤k(k轎>0)告.(2)導爪管間距的浩確定一般地,繪導管的間顯距越小,獨混凝土的瘦上升越平饒穩(wěn)、越均酒勻,否則參混凝土上形升表面坡榆度大,易殼將泥漿卷聞入混凝土偷。但同時銀灌注的導蔥管多,灌遭注過程控致制困難,目前還暮無理論裂計算方監(jiān)法,可按經固驗,一炭般取3連~3.眨5m。(3)倡.管埋躲入深度虎的確定如果將鐮混凝土輕視為理扔想流體筑,從理圓論上講潤p>0有即可流始動,但掃混凝土匪為多相流吸體,其力呈學特征筑隨時間杜變化。蠟如果導端管埋的甩過深,怕則灌注持困難(鑰超壓力研小、下蒼部可能某初凝)走,過淺筆則可能牽出現翻遮漿現象防,該問題謹應進行淡理論試煌驗研究徑,一般的驗取1.蹈5~2榮.5m敏.六.接浩頭處理緊技術一個完揉整的地粉下連續(xù)哭墻是有氏若干個瞧槽段組捕成的,挺問題是貢如何將盡槽段與網槽段連公接成一嚇個整體膊,使其即防滲遣,又有書一定的腐連接強產度,這就是碎接頭的樓處理問翠題。接貼頭的形傭式有多哪種,一幣般的有負以下幾歌種:(1)謹弧型接莫頭Ⅰ妙Ⅱ弧型接漿頭(Ⅰ—鴨—第一江槽段;涉Ⅱ——暈第二槽汁段)利用弧型接鉆頭造孔噴,該接頭醫(yī)即承壓又右抗?jié)B,是痛較理想的睛接頭方式系,問題是斷如何實現染該接頭?矩(加一鉆屈)(2)迅直線型魂接頭Ⅰ Ⅱ該接頭形起式利用矩治形鉆頭(次抓斗)造遍孔,即不爪穩(wěn)定,也歸不抗?jié)B,企易造成兩搜槽段間不存連續(xù),達覽不到抗?jié)B愿加固的目薦的,一般這不宜采用滾。澆注混全凝土之廟前,在故形成的察槽段兩大端,放須置形狀患適宜的別隔板(遍鋼板、兇預制鋼天筋混凝港土隔板修等),綿固定后林建筑混倍凝土。該接頭的佛技術關鍵橫是,要求桌有一定剛般度的隔板朗,安裝時尊不偏寫斜拍、不扭轉桑。(3)隔啦板接頭隔板(4)間醬隔接頭氧間隔接頭Ⅰ叢Ⅱ(1)練(這2)濕(3場)導向孔分別或載同時構壤造Ⅰ、伸Ⅱ槽段鐘并澆注怎混凝土陡(1)懸;在兩譽槽段中緒間鉆導蒜向孔(犯2);籠利用雙融反弧沖瞧擊鉆頭謝造孔并炸澆注混爪凝土,粥實現Ⅰ咬、Ⅱ槽維段的連妥接。(5)差預留法踏接頭見圖*巖所示,害該法要斤點為:廊在混凝附土澆注卷之前,觀預先在貌槽段的犁兩端下突放接頭歉管,邊葡澆注混渠凝土邊拴拔導管橫,最后灣形成凹聰型的連墻續(xù)墻兩煮側端頭荷。問題:接總頭結構形沙式、提拔鞏力的確定資、提拔時剖間的確定暴等。間隔接壘頭接頭管圖3-5附預留混法接頭示腐意圖注漿理論腰與實踐涂第四講:挽概論一.藥注漿技雀術的提沃出地下工程搜施工(地棒表以下各穩(wěn)類建筑物納與結構物童的總稱)獸與地面建脫筑施工相申比更多地控受到地質校與水文地拋質的影響妹,增加了周工程的難冠度,延誤風工期、加闊大成本。裕在施工中私經常遇到燃以下問題鍋:1.涌水(機冒水)包:如深基坑某開挖(也跑可通過地題面井點排聾水解決)橋、地鐵、默隧道工程涌、人防工嘗程、礦山涌井巷工程集、露天開建采工程、號地下商業(yè)衛(wèi)街等,施布工中常常膚遇到涌水炮問題,無敵法正常施踏工。這些尊地下水可柴分為靜水俱(自然水平頭)、動盆水(地下抄暗河)、承壓水(術隔水層)楊。巖土開挖查后,地下程水由于失辯去平衡而膠沿著巖層無的裂隙或串土層的空裳隙涌入地正下空間,駐危機人身醉安全。2.漏(滲)喬水:地下結棵構施工辜或竣工中使用后銅,在地曲下水頭仁的作用占下,地評下水會卸沿著結丸構縫、總施工縫幅或質量睡薄弱部蠶(在水哥環(huán)境下惰難以保輛證施工構質量)狐位漏(策滲)入奇地下空循間。如壺地鐵、啄隧道、椒地下室額、壩體敬漏(滲媽)水、建礦山井型巷、洞夏室等,竭也可以詳通過敷于設隔水夢層加以折解決。3.沉降與失于穩(wěn):受軟巖、植地下降水炸或人為擾細動的影響賊,建筑物港可能產生慌沉降甚至任失穩(wěn),如耗比薩斜塔雙、西安大鍋雁塔等;孫建筑物倒按塌事故(代平均每天非一棟,80%以上是頭基礎的雖處理不晴當或未卵處理所蹄造成的窮);地掛下空間損開挖后野的塌落饒(冒頂被或片邦毛);路向基路面啦的突起亞或塌陷興等。.二.注應漿法的含墾義及其應父用1.注漿法晃的含義親及其工趟藝過程含義:就是將可辰凝固的漿唉液在注漿強壓力的作結用下,注入汪到巖層的跡裂隙或土農層的孔隙扣中,用以堵水或脹加固(耀通俗地陷講就像肥醫(yī)生給踏病人注登射液體類似---血管既裂塔隙,不同乖的是注入驗的材料不同,否藝者即為演人為“頂血栓”規(guī)。注漿甘法的關弓鍵是可凝固的提漿液(炒注漿材蹄料)和膠有一定抄的注漿倍壓力。工藝過贏程:漿液配制別同時鉆孔肺和注漿設趨備安裝→壓水實京驗→注漿露→壓水→厭質檢→施瘦工。圖4-1弊注漿辛工藝過程國示意圖2.注漿促的目的及為其應用注漿的目房誠的在于堵昨水、加固異或二者兼陷有之,實笛質是人為軌地改變客盼觀的地質袋環(huán)境。如斯地下工程珠的堵水加滔固工程、挖壩體防滲詢工程、山櫻體護坡(系邊坡穩(wěn)定孫)工程、椒建筑基礎枯(房屋、域橋梁等)技加固工程鄙及路基加臺固工程等彩。三.注漿基咱本理論(一)飲。注漿毯堵水(頃加固)木原理(A)療.滲流惕注漿原卻理(即廢巖層裂飾隙中的塊擴散規(guī)張律--校-充塞息作用)在巖層視裂隙注賊漿中常性用單液蘆水泥漿逮或水泥關---鏈水玻璃藍漿。水環(huán)泥漿屬只于懸濁欠液的非錘穩(wěn)定材根料(靜父放后有挎沉降)桃,水泥豈漿在巖剪層裂隙環(huán)中的流惰態(tài)是由冶紊流變拋為層流譜,在層踩流狀態(tài)確下固體幟顆粒沉膛降而產禽生充塞偏作用(注紊流狀齡態(tài)中固姿體顆粒發(fā)呈脈動歡流動,鋸使其保凝持懸浮技狀態(tài),肝層流狀豈態(tài)中固撥體顆間翅無交換重現象,澆顆??繅灾叵聟⒙洌两鸱e凝固控)。如何判閥定紊流監(jiān)還是層紛流?一習般地采恐用流體字力學中槽的雷諾狠數作為膊判定的舞依據:Re=癢V.d脆e.量ρ/μ例c=仇V.2坦h.年γ/μ群c.g式中法V往——平均凝速度;de—豆—裂隙落相當直唱經;h—控—裂隙局開度;ρ——漿宅液密度;γ——漿雙液容重;g——重順力加速度測;μc——氣液體有效匪粘度。層流:當R憤e≤2直100例V.h延小時對于粘塑母體漿液:紊流:匙Re≮210持0V復.h究大時流速與飛注漿壓巧力關系揭密切,排在一定換過水斷威面,注炎壓大、稻流速高魚,但是慰隨著液備流長度據的增加永壓力減愧弱(克布服裂隙歇的摩阻局力)、請流速降擁低、R壺e減小支,即漿潑液由紊洲流變?yōu)榧獙恿鳎囝w灘粒開始班沉降?;⒖梢猿雠F以下捎不同階欺段:圖4-2適滲流勉——堵塞車過程示意戀圖PrPv(a)(b)(d)(c)(a)疼階段:漿吉液在注漿株壓力作用匹下通過注俗漿孔進入飯巖層裂隙趕,此時注匆漿壓力必稼須大于水噴壓力。壓選力(Pa充)、流速膚(Vk)捎沿流程逐碎漸降低,煉流速分布談如圖(沿癢壁V=0禁);(b)映階段幅:上部針水泥顆辮粒降入吊中區(qū)被村帶走,抬下部沉救積,故侍過漿斷吳面縮小孝,壓力熊、流速待增加,盒但不足驚以將全臉部沉積客物帶走奴;(c)鏟階段裙:在這警些沉積件物的后邪面,壓長力、流傾速突然箭減低,渣并在其厭后發(fā)生保新的沉憑積;(d)洲階段:隨層著沉積床憲的增大,豈流量減少閑、壓力增功大,沉積拳床上端發(fā)炸生沉積,售直到整個踩鉆孔,至寇此完成裂挨隙全過程離充塞過程棉。注漿是素一項隱等蔽工程迅,即看酬不見摸丙不著,匆上述過然程是理害論分析遇的結果脖,反映結在注漿計壓力、壩漿液流有量的變推化(可商控變量攏)見下鑄圖。圖4-寸3醒滲流注來漿P-桌--t濕曲線tPQminP0注意的捏幾個問順題:*漿銅液的凝棵膠時間增(時間槐的長與玩短均是稱不允許旬的);*不淚能立即撲卸壓(雅待結石賄體有一增定強度翅)。(B)充.管道刊(割裂竟或脈狀毯)注漿粘土層或塊細砂土層慣的擠壓加伙固注漿(烤利用化學頓漿或磨細金水泥高壓結注漿)。姨在注漿過懂程中,首勉先是孔隙探水被排除月,漿液擠蓋入孔隙并屑沿薄弱部位壓出姿一樹狀通叨道,隨著截漿液的不疊斷擴散,惕土層的密格實性、抗掩滲性穩(wěn)定亦性增加(私枝體間的隊土體被壓賴密、枝體繡為“筋體向”),形術成有一定綢強度的復筒合體,見圖4狗-4。(C)。滲第透注漿(臥均勻擴散形)在流砂層娘、粗砂層顯,采用單夏液水泥漿劇、化學漿擋、或磨細水陶泥漿,高造壓注入。紹過程為:蜘均勻排水論、漿液擴綱散、擠壓泥、密實,辮形成固砂賄體。圖4-4熔管道側注漿原理蒼圖(二)。寬注漿參數威的基本方系程(均勻厘土層)滲流微安分方程蒸:Qo=Kf.W叉/(dp槳/dr)惰.μ式中途Qo——注入致量;Kf——砂疤層滲透刑系數;μ——值漿液動星力粘度據;W—出—柱體千表面積熊.(三)六。注漿桃參數注漿參旁數包括注漿壓力園(Po)、注粘入量(學Qo)、擴虛散半徑斑等,是控制煤施工、敬保證施麗工質量鵝的關鍵罪,后面寺有專門裕論述。圖4-5址滲透鏈注漿原理慌圖四.注清漿技術客所涉及問的主要掛技術問各題1.地質及跑水文地旋質影響地質及碰水文地緞質條件眉千差萬蒙別,注史漿工程縫施工前濫,科學墻準確地掏探測、貪分析研壯究地質妖及水文堪地質狀林況(如患含水量謠、賦存宮深度、惰水壓、度水質、逢裂隙產胃狀、孔脊隙率等述)是保慮證注漿板效果、凝甚至是侮工程成撒敗的關幻玉鍵。目幟前的探摸測手段別(抽、幼壓水、勉超聲波等)可靠喜度低(3冶0%左右擴),對工閥程造成極避大的被動放。2.注松漿材料府的影響注漿材料渡是注漿技暢術的主體補,注漿材啄料的性能煉直接影響嬌注漿效果隆及注漿成閘本(注漿央材料占注京漿總成本救的40%頑~70%條,材料從這幾公斤~距幾千噸,行價格從幾垂百元/噸攤~幾十萬很元?噸)脈。同時對撇注漿技術貫的發(fā)展起籌主導作用倘。對注漿貓材料的總伐要求體現地在“三性念”的控制堆上,即可魚注性、可晨控性和抗歉滲性。l可注性稀是指漿逃液的流鐵動性好協(xié)(粘度患?。⑸茲B透能奧力強;l可控性悶是指漿遍液凝膠拆時間人咸為控制抗,即不樣能擴散想的過遠削有能達績到要求遲的距離朗;l抗?jié)B性帳是指漿血液結石汗后有較扒強的抗兵滲水能鏟力。3.注姑漿參數搬的影響為了最大羨限度地克俗服注漿的罩盲目性,概實現注漿臂工程的科綱學化,就疑應有科學惕的控制參挎數,對注異漿工程實歉現全過程時控制。4.注窮漿設備呀的影響注漿設備恭是注漿工終程的必備靈硬件。注螞漿設備系撐統(tǒng)簡單、與操作方便論,主要包災括:注漿筑泵(動力善源,有單權液泵、雙板液泵、液洲壓泵、電犬動泵及風擇動泵等)課、攪拌機冒(風動、催電動)、喇混合器(料類似“三蓮通”實現雜不同漿液楚的均勻混四合)、止陵漿塞(防越止跑漿、溉實現分段益注漿的技鼻術手段。5.注幕漿方式迅(方案騰)的影梯響根據地衡質及水羅文地質集條件的粱要求,第一般把孤注漿方感式(方隆案)分咳為:預否注漿、咬后注漿凱、前進榴式注漿寨、后退滾式注漿暖,如果宰選擇不見當既浪替費材料撓、增加補工程難發(fā)度,也炭難以??渥C注漿判效果。五.注漿療新技術簡鼻介旋噴注怖漿法,吼即利用豎高壓水疊射流旋療轉切割箭土體,換同時進第行泥漿坐、水泥冒漿地下劉攪拌,國形成地椅下混合梅灌注樁狂;綜合美注漿法簽,即將叫以粘土隊為主作序為注漿巡壽材料,刷配備可阻移式注盼漿站(旱注漿臺愈車);和直接堵悲漏技術旅,即對落構筑物慢的滲漏臺水直接欄封堵(汪需特殊帶的材料愛及設備走);還唯有其他葬的化學深注漿新爺技術等之。問題:昏注漿技竹術的現腫狀與發(fā)寨展;注類漿堵水弊應用技飄術;注錘漿加固遠應用技政術;注滋漿在路普基加固甩工程中鬼的應用艦等。第五講算:注漿很參數一.框注漿壓娛力注漿壓力愚是給予漿庸液擴散、稼充塞、壓橋實的能力皆。壓力過靈大則漿液累擴散過遠營,造成浪朵費,壓力見過小則漿愛液難以進蘇入,或達課不到所需魔的厚度而煌造成注漿繞失效。影博響注漿壓抬力的因素岔很多,可安用以下函灘數關系表金示:Po=f海(H,慘Ro,μ,1/K號,刻1/t篇)式中卻H虹——水頭渣壓力;Ro——重擴散距離亭;μ——漿液良粘度;1/K—蜻—裂隙開窗度;1/t擴——凝抹膠時間嗽。把所有的袋因素都表控述出來或厲考慮進去某是不可能的,也是舌不科學的癢,一般的廉常用以下權公式計算廢:1.以地下功水壓為澤計算依雜據:Po′=(類2~2晶.5)站PbPo′=3圍~5+陶Pb式中汪Po′——受版注點注漿幣壓力;Pb——受注敵點最大水貼壓力。.2.以水壓轟力同時搞考慮巖襪層產狀敗為計算內依據:Po′=N.話Pb式中縫N——與凈裂隙產狀團有關的參冠數。此外還有蜂在特定環(huán)供境下推導枯的公式,技如H.B銳佳賓公式喬等。二.注明入量注入量是掩了解漿液場的充塞狀拴態(tài)、選擇璃注漿泵、型材料估算民及配制漿包液的依據縣,有如下敞計算方法受:1.依據壓水子實驗估算壤:Qo=K混.q冒.Pb.h式中嗽K——蔽灌注系侍數;q——吸磁水率;h——過注漿段琴高度。2.按理想退狀態(tài)下撞柱狀體貧(如滲伸透注漿荷)估算萄:Qo=A窮.π屑.R2.h.滴n.饒β式中窄A—蔽—漿液挨損耗系婆數R——音擴散半換徑;n——派孔隙率慌,%;β——朋漿液充堵填系數丈。三.有效擴趴散半徑有效擴鬼散半徑弦或叫有貢效擴散駛距離是免指漿液惜擴散后嚷形成有裳效堵水牛或加固降厚度所拜需要的咱擴散距客離。下齡面以裂斧隙注漿拘為例探揉討如何煌估算有脹效擴散牛距離。為了使蕩問題明胳了化,測便于問墳題的研技究,做翻如下的鬼簡化,偶即將結榴石體簡喜化為直客徑為裂邀隙開度貼δ的圓無柱體,展柱體的墾表面積農所受的略抗剪切場應力為腰τc,,則合抗頓力為Tc,擋水桶斷面所百受應力揀為Pb.,合力為蛋Fb。為保證鉆有效堵水傭則應滿足嘆:Tc≥FbTc=π.方δ.E.歡[τc]Fb=π.答Pb..δ2/4代入上式坐簡化后得碑出有效擴上散距離為陜:E≥N舞.δ承.Pb./[捎τc]椒(N:酷綜合系慢數)Pb.τcR=牛頓流孫體球狀滲透使當漿液僅狠從注漿孔咐端部注入標時,可以警設想為以陪該點為中膀心的球形刻注漿。馬夾格(Ma融ag)應碎用達西(須Darc坦y)定律部作為原始毯公式推導陪了注漿的工滲透理論偽公式。根據達西伸定律,得叫出漿液的遭擴散半徑肺:第六講三注漿材料注漿材黎料即是意配制漿狀液的原竹材料,創(chuàng)這種材蜘料配制萬出的漿惡液基本往特點是客其物體懂特征是菊可變的敞,即由萍液相變念為固相堤(由液步體狀態(tài)眉變?yōu)楣绦垠w狀態(tài)?。?,以全實現堵壘水加固協(xié)的作用楊。一.注漿材料政的技術要袖求(技術秩標準)不是所鍛有的材理料都可餅以作為竊注漿材等料的,周必須符不合行業(yè)轟的技術難要求,蓮下面從眠定性和閱定量兩脅個方面葉探討注枝漿材料葉的基本課要求。定性分欄析:1。有良強好的可注乓性,即粘火度低、流處動性強、告滲透力高已;2。良好瓣的穩(wěn)定性道,即不沉會淀、不離像析;3.凝膠議時間可調摩,能滿足啄特殊情況歐的要求,安如動水情驗況;4.結實鎮(zhèn)后的收縮熟量小,結余石率高、斤抗?jié)B性強郊;5.對環(huán)境炎無污染堤且成本全低。定量分第析通過實召驗手段箭測試其至性能參慌數,主監(jiān)要參數舊包括:1.粘度距:流體流蛇動時內摩訊阻力的大涌小。粘度窮的大小與古材料的組況成、性質扎、配比及膚環(huán)境溫度富等因素有扣關,通常見以“秒”體、“泊”哥、“厘泊污”為計量幕單位;2.滲癢透能力值:即漿廢液進入拋巖層的乘難易程樸度。對鑒懸濁液想取決于慢內中顆蒙粒的大鞠小,對君溶液則壯取決于裝粘度的拘大小;3.凝膠時田間(指逐初凝時尾間):畜指漿液落開始攪猜拌到失去自由怒流動性的個這段時間捉,以“秒廳”、“分籌”、“小呼時”表示。辨以肉眼搬觀察或區(qū)實驗測店定;4.滲透系數配(Kf):指結稅石后的抗西滲水能力部,由滲透儀測定;5.抗壓強霞度:指號結石體來的單軸習或雙軸復抗壓強搭度,意義不大。圖6-旨1不涼同漿液稈的粘度唯變化μcμwt.二.幾種常屯有的注蜂漿材料施工中區(qū)常用的遭注漿材希料有:吼單液水蓋泥漿、顫水泥-敵--水昨玻璃漿雹(CS紹)、化嗽學漿(練水玻璃義類、脲敏醛樹脂橫類、烙轎木素類芬、聚氨艇脂類、瓣丙烯酰精胺類等癥)。11.單液水泥香漿常用的水特泥品種有搜325#、42干5#普通硅酸杰鹽水泥。鴉這種漿液石配制簡單魂,結石后峰的強度高旬,但是其母穩(wěn)定性差浩、結石率密低、凝膠描時間長(森長達十幾分個小時)忠,一般僅蛛用于裂隙破巖層靜水陣條件下。為了改堡善單液籮水泥漿拐的性能壓常加入趙某些添師加劑,掌如Na鬼Cl、毯水玻璃臉、紅星盼1#、2#等,或戀采用水魔泥新品賤種,如坦磨細水皺泥、膨譜脹水泥昏、速凝閑水泥等膜。1.CS漿傅液在單液水編泥漿中加尸入少量的浴水玻璃是賭為了加速俘漿液的凝望膠(占水銷泥量的1權~1。5耀),當水魚玻璃加到仔一定程度嬸,單液水潔泥漿的特點性發(fā)生了惡質的變化懼(凝膠時痛間可調、舉穩(wěn)定性增裁強、抗?jié)B環(huán)性好),化經過工程陜實踐,形獅成了較為廣完善的雙換液漿體系適。CS漿雙是我國注侄漿工程中銷最常用的劃注漿材料其,常用于傘裂隙大水次、動水、堵壁后注漿企、直接堵原漏注漿的蝦情況,水玻璃壞又稱刨旨花堿(疏Na2O.nS賭iO2)——含歸氧硅酸鈉昆,是石英普砂與碳酸爹鈉在高溫沉條件下反掘應而得到民的副產品授,與水泥走的理化反怠應尚不完蠟全清楚,截初步認為賀是與水泥濫中的反應型生成含水工硅酸鈣(攀CaSi負.nH2O),其傅兩個重要竟的性能指愁標是模數賓和波美度船,分別以保下式表示債:M=Si兩O2/Na2O程取2。4益~2。8Be’=14殊5-1賀45/斬γ犯取均30~立35衡量漿的音兩個重要私指標是凝薯膠時間和派抗壓強度慈??箟簭姸褥F:與水灰納比(w/鎮(zhèn)c)、環(huán)戒境溫度、椅水泥與水速玻璃比(乘c/s)閥等因素有著關,其中吊有最佳級秤配的問題團,即一定哄量的與一輸定量的水隨玻璃反應右,當比例尿相當時強迫度最高統(tǒng)。在未達拖到以前c葡/s越高耗反應越充搶分,強度越妨高,當白等于s雜/c#時強度達吼到最高值安,當超過s/里c#時,再落增加水拘玻璃則奮強度下揉降(多留余的水甘玻璃不參與矩反應,批而水玻乖璃本身堂是沒有償機械強贏度的)善。圖6-強2σ幕與s/勁c關系找曲線σs/cs/c#凝膠時間敏:影響漿非液凝膠時慎間的因素禁很多,如饅水灰比、司水泥品種硬、水玻璃幕濃度、c恒/s、環(huán)鳳境溫度等簽,①.水泥傷品種的影流響:含硅永酸三鈣越唱多凝膠時咐間越短;論水泥越新豎時間越短宮;w/c焰越小時間迅越短。②.水泥由漿及水玻史璃濃度的敢影響:在勺w/c一免定的條件悉下波美度考越高則凝狠膠時間越年長;在波幣美度一定職的條件下肚w/c越慈高則凝陳膠時間越者長。③.溫麗度的影巷響:溫通度越高痰則凝膠縫時間越擇短。t聽t錯tw/c兼w棒/c鳳T圖6-3陡水泥品種凳的影響基圖待6-4水顛泥漿及水覽玻璃濃度衛(wèi)的影響哪圖6璃-5溫守度的影響注:購普通硅酸頸鹽水泥畜3于5Be’礦渣硅酸況鹽水泥殲4騰0Be’過期水泥休4數5Be’④.c葉/s(水睛泥與水玻克璃的體積緊比)的影批響:上述焰三種影響漏凝膠時間尤的因素理粥論上是成燥立的,但趨在施工中臂不易人為繭準確控制充。而通過員調整水泥觸與水玻璃愧的體積比樸就能較準唇確地控制站凝膠時間愿,雙液注庭漿通過控搞制兩種漿楚液的不同博流量而達冠到上述目唐的。ts/c圖6-6s/c(秋水泥與水陵玻璃的體版積比)的市影響(注:坑w/c凱=1:辦1,自兔下而上章分別是經30~流45納Be’)從圖4-駁12得出紐奉以下結論患:在w/犯c一定的摟條件下水會玻璃增加桃則凝膠時妹間加長;銜水玻璃濃嬸度越高則綿凝膠時間愿越長。3.水玻璃類層漿液(溶陳液型)水玻璃本遵身不能稱拔做注漿材證料(即不搞能從液態(tài)瘋轉化為固寇態(tài)),只峽有在固化惕物的作用枯下才能產糾生凝膠物肥。一般地代需加入酸秒性鹽或有章機物,產鍵生硅酸—猜—穩(wěn)定結霞構。水玻璃遇卷水發(fā)生如各下水解反獅應:Na2O.n奸SiO2+H2O=2攀NaO取H+n牧.Si漸O2如果向插水玻璃悔水溶液匆中投入蠢酸、酸蠟性鹽和沉某些有勇機化合物均能消翁耗掉體系交內含有的從NaOH衡,打破上恩述平衡,搖使反應連懇續(xù)進行,閘同時產生描大量的硅拖酸,而硅抵酸呈凝膠怠體狀態(tài)。硅酸形成紛的穩(wěn)定三醉元體網狀兼結構,其烤分子結構咸如圖所示汁:∣被∣仰∣爽∣—O—S作i—O—屈Si—O光—Si—閃O—Si膝—O—∣紫∣漏∣憑∣O校O夕O諷O∣斗∣射∣宏∣—O—s桌i—O—診Si—O厘—Si—棍O—Si昏—O—∣輛∣裹∣予∣水玻璃女類注漿誼也稱為虎硅化注茂漿,下跟面舉兩統(tǒng)個硅化狂注漿的購例子:(A)。著水玻璃—抗—氯化鈣蒜(CaC徹l2)漿液此類漿臣液主要齊用于建甲筑、交咱通部門宜的地基裝加固工競程,其宇化學反廁應如下性式所示包:Na2O.nS仁iO2+Ca青Cl2+H2O=Ca秀(OH)2+n.S閘iO2+2N靠aCl水玻璃:侍模數=2希.5~3煌.0波美度B沫e’=43毛~45漿液配困比方案堵氯壺化鈣:蟻γ=1子.26分~1.丹28模數=2即.5~3奔.0水玻璃威:氯化飾鈣=0極.8:卻1此類漿矛液可在外瞬間凝洋固,按辭常規(guī)注丑漿工藝騰是不可窯行的,明而應結咸合漿液勒的特點把探討新宴的施工弦工藝,華下面介盟紹三套撈方案。方案一:謀交替注漿脊法注入定冊量的水序玻璃→圖沖洗管帶路→注染入定量百的Ca靈Cl2→沖洗跡管路。鏟。。。董。。。緩。。方案二:地地層混合慌注漿法兩套獨立造的注漿系駐統(tǒng),分別田注入兩種掀不同的漿裹液,地層御中混合。方案三茶:電滲魯注漿法注漿系販統(tǒng)與方交案二基研本相同市,只是死在注漿德管上加洞上直流車電以增惰加漿液驅的擴散華能力。(B)患.水玻孕璃——鮮鋁酸鈉延漿液(蠅鐵道部茄科研院憤的科研竄成果)漿液配捎比方案匙:一般姥的取S老:AL偶=1:迷1也太可根據敘需要調喬制。凝繭膠時間從1mi鬼n左右胡,可采炕用地面療混合器爺注漿方汗式。1.4.聚氨脂塘類(溶孕液型)屬于高膚分子聚城合物,領其特點錘是該漿脊液不容誦于水,搜見水發(fā)稈泡膨脹筆,凝固筍后體積席增大8套~9倍弦,但成貼本高,診價格昂輸貴,2瘋萬元/尾m3以上,只杏用在特種妄工程中。5.丙烯帖酰胺類(極溶液型)適用于醋雙液注四漿(主飛劑、膠穿聯劑、徹還原劑科),其宏特點是妙可注性僅好(似頁水)、鎖凝膠時股間可調煮幾秒~阿幾小時販)、凝看固突變祥。適用叫于封堵堤動水,午價格為賀500擦0/m3元/以庸上。第七講推注漿方案垃及難題解豪疑一.注漿方案注漿方息案包括龜:地面儀預注漿?。ㄇ斑M寄式、后柄退式及寧全程式路)、工膝作面注秋漿及后豎注漿。地面預注菌漿是指土減體開挖前老預先打孔禾注漿。如繼果注漿段楚較長則進桐行分段注套漿,見圖窯7-1:(1)明全程絡式棍(祖2)伶前進式累(3)籍后退屋式圖7-1射注漿方案繞示意圖都是通讀過止?jié){巨塞實現供分段注編漿的,鍛但止?jié){譽效果不冬理想是都個技術鉤問題,介分段注胞漿時上爭分段或晨下分段丈都能得跌到復注隱,提高形注漿效圍果。工作面注否漿與地面切預注漿基粗本相同,舍只是工作企場地不同恩。如隧道針掘進施工子中,探知臣前方有水潛,此時應犬在距含水置段一定距體離前停止銀掘進,必游要時構筑爬止?jié){墊(膠或止?jié){墻斑),打孔軌注漿,然方后繼續(xù)掘箏進。后注漿蘭是指地耀下構筑磚物形成驕后滲漏臉水的注取漿處理遣方法。饅即將注謎漿孔打釋入構筑那物內或購構筑物漫后,從減里向外美止水,噸是一種施主動的策標本兼落制的水顧處理方冠法,直揚接堵漏狐技術是現行之有師效的新餐技術。二.復雜壓地層的注震漿方法所說的復據雜地層是昏指裂隙或堅孔隙不發(fā)鴉育,漿液喜難以注入普或裂隙、質孔隙十分使發(fā)育,已休經形成大寇的孔洞或屠溶洞,甚會至形成地貞下暗河(蠢如本溪水俘洞)。此傳類地層給濫注漿帶來五很大困難逮,常規(guī)注宜漿難以奏古效,下面攪介紹幾種她成功的注茫漿方法。難題一:料裂隙不發(fā)懇育、注入株困難(高晌壓不進漿渾)方案一:笨壓裂法。準利用清水敗或稀漿(兵w/c=棟2~4)漢高壓(6臟0~12犬0kg/潔cm2)注入宇,待正觀常進漿召后,再宅根據壓久力、流盒量的大爆小調整偷濃度。原理:疼難以注煎入無非蠢是裂隙踢開度小武、連通村性差,蘭高壓稀懸漿進入運裂隙增愧加了裂抬隙的開筑度,且鑄使不連滴續(xù)的裂皮隙連通調,從而獄提高了揮吸漿量她。技術關總鍵:注毯意觀察抹進漿量孤的變化蓄,逐漸摩調高濃嗎度,保診證注漿油過程的匯連續(xù)性質(不停胞泵、不校卸壓)陪,否則劇打開的證裂隙又船恢復了鎮(zhèn)原狀。啟在后注奶漿中,已注漿壓捕力以不沃超過結劇構的承婆載能力蟻為原則飛。此法在軟睡巖、破碎果帶較理想閣。方案二:舍預處理法臉。在正式鏟注漿之前本,預先注樂入一定量茫的預處理受液(常用高水玻璃或扛碳酸鈉)站,以水玻勝璃為例。們首先將水稈玻璃稀釋句至18~董25Be’,然后按辛下列程序妖操作:壓水→注別稀釋水玻疫璃→壓水百→正常注燃漿第一次壓虜水是為了沒沖開水道奮(把充塞怒物帶走)尤,壓水量惰可以大些此,第二次羨壓水是為稿了將裂隙惰中的水玻越璃帶走(槳否則水泥省漿遇水玻纖璃凝膠堵雄塞通道)某,只留下悟薄層以潤允滑裂隙面朵。此法適吐用于穩(wěn)微定的裂血隙含水絹層,砂做層中也膽可以試譜用,有役待于進艱一步的參研究。方案三吃:爆破燃注漿法柄。在注悟漿前向賢注漿孔稅內裝藥洋(間隔邁、少裝虧藥),女進行震千動爆破允,人工房誠制造裂陸隙、勾膊通裂隙犁,以增沃大注入飲量。其他還起有電滲侍注漿、兆旋噴注皇漿等(倆以后講憐)。難題二奪:大空款洞、溶井洞、大咳裂隙(煩跑漿不卵升壓)方案一州:材料家方面愛增加堅漿液濃盒度、或增采用雙問液漿、鼻或加惰市性材料她(砂、每碎石、撐爐渣、財鋸末、幫壓縮木峰串等)因。方案二蜓:注漿嚷設備方見面題采用大粒流量泵值,或數逗臺泵并僻聯以增易大流量演。方案三窯:注漿摟工藝方蠟面筋間歇受(間隔傷)注漿部,間歇籠時間不鐘超過漿欺液的初填凝時間茶。三.直接柱堵漏注漿直接堵帳漏注漿針是處理券結構漏報水的有涉效技術途手段,回設備布撥置簡單仿,見效循快,有軟進一步憐研究應娛用的價門值。其型主要工織藝過程苗為:壓半顏色水敘,以確上定水道脈,尋找熱最佳布狂孔位置影、鉆孔梳深度及香鉆孔角貢度。測搶定過水卷時間,雹以確定驚漿液的專凝膠時份間;向認堵漏器境加速凝織堵漏材紀料,根就據返漿既情況及島時停泵化,結束侍注漿。棒設備布壺置見圖司7-2月。漿液遇源水后,錯將沿壓沒力降方監(jiān)向,向嗓漏水點巾反向流戴動,當航流至出緞水點時渣,按設倆定的時暗間,此股時堵漏鴨材料剛獻好凝膠嬌,停泵輕結束注觀漿,完偽成堵漏刮過程。圖7-虎2逢直接堵距漏注漿威設備布嘴置圖第八講高壓噴烤射灌漿爭技術高壓噴葛射法就允是利用拿工程鉆京機鉆孔鎖至設計皺處理的私深度后偏,用高和壓泥漿耍泵,通畢過安裝姥在鉆桿疼(噴桿拖)桿端蝴置于孔其底的特穩(wěn)殊噴嘴捧,向周炭圍土體頭高壓噴出射固化貌漿液(穩(wěn)一般使爸用水泥桂漿液)徹,同時范鉆桿(齊噴桿)炸以一定按的速度丑邊旋轉席邊提升喇,高壓鹽射流使脖一定范范圍內的預土體結股構破壞醒,并強搖制與固矛化漿液僑混合,療凝固后唱便在土門體中形愈成具有懇一定性逐能和形代狀的固弓結體。固結體的繼形狀和噴肥射流的移乒動方向有獎關。一般撇分為旋轉噴射(簡稱旋航噴),定向噴射(簡稱蹦定噴)勿和擺動噴日射(簡稱灘擺噴)大。旋噴女樁主要繪用于加蝴固地基臘,提高幟地基的煉抗剪強芹度,改山善地基屋土的變止形性能速,使其止在上部嗎結構荷容載作用劍下,不賞至破壞甲或產生漠過大的鳳變形。幸定噴固替結體呈槐壁狀,析擺噴形堆成厚度茶較大的原扇狀固上結體。惕定噴和抱擺噴通女常用于蒸地基防如滲,改聯善地基言土的水恰力條件糧及邊坡閣穩(wěn)定等兆工程。一.加固奸機理高噴法女如三管苦高噴法躁用壓縮門空氣包昂裹高壓補噴射水婚流沖擊影破壞攪濱動土體舍,同時顫用低壓租灌漿泵癢灌入漿且液,漿駁液被高多壓水、未氣射流籍卷吸帶爹入,同狐時與被受攪動土限體混合益形成固引結體。濕加固地旋基,形熄成樁、元板、墻矛的機理靈可用五般種作用規(guī)來說明傘:1.高段壓噴射挪流切割旬破壞土能體作用漢噴流籃動壓以渾脈沖形醋式沖擊住土體,蝕使土體誦結構破異壞出現量空洞。2.混合乓攪拌作用框鉆桿在工旋轉和提喪升的過程嗚中,在射性流后面形停成空隙,崖在噴射壓攤力作用下間,迫使土蛾粒向與噴予嘴移動相游反的方向頃(即阻力球小的方向抬)移動,駕與漿液攪案拌混合后輛形成固結御體。3.置換敢作用三臥重管高噴碰法又稱置縱換法,高羨速水射流貸切割土體守的同時,切由于通入遙壓縮空氣挺而把一部秧分切割下鋸的土粒排血出灌漿孔洽,土粒排奴出后所空希下的體積梅由灌入的蔑漿液補入就。4.充單填、滲脈透固結石作用糠高壓漿杠液充填娛沖開的京和原有雙的土體槽空隙,姨析水固征結,還憤可滲入陡一定厚格度的砂富層而形循成固結牽體。5.壓盆密作用申高壓茂噴射流為在切割泛破碎土蜓體的過瞞程中,會在破碎頌帶邊緣固還有剩習余壓力刻,這種董壓力對潛土層可某產生一崖定的壓燒密作用卡,使高才噴樁體掀邊緣部匹分的抗色壓強度井高于中室心部分扁。二.基本效種類按噴射介蔽質及其管喝路多少可摸分為單管法贈、二管扎法、三耍管法等。圖8-1摘高壓噴射未灌漿示意艱圖1.單管繳旋噴法遲通過單根認管路,利性用高壓漿宮液(20收~30M元Pa),適噴射沖切襲破壞土體煙,成樁直阿徑為40攀~50c漠m。其加圾固質量好覆,施工速默度快和成午本低,但虛固結體直歐徑較小。2.二悼管旋噴遮法在新單管法因的基礎四上又加雕以壓縮幼空氣,牙并使用灰雙通道腫的二重盈灌漿管珠。在管筒的底部糠側面有艘一個同霞軸雙重憤噴嘴,尾高壓漿蠟液以2礦0MP作a左右成的壓力蛇從內噴絲式嘴中高腫速噴出筑,在射芒流的外副圍加以監(jiān)0.7法MPa謊左右的新壓縮空征氣噴出昆。在土相體中形擴成直徑特明顯增犁加的柱皂狀固結鄭體,達活80~氧150緞cm。3.三管邊旋噴法冰使用分別扛輸送水、返氣、漿三疲種介質的慈三重灌漿租管。高壓梢水射流和古外圍環(huán)繞烏的氣流同咱軸噴射沖番切破壞土伏體,在高坦壓水射流研的噴嘴周拌圍加上圓澤筒狀的空鎮(zhèn)氣射流,威進行水、潔氣同軸噴瞞射,可以狼減少水射住流與周圍膜介質的摩痕擦,避免按水射流過端早霧化,折增強水射勒流的切割蜜能力。噴嘴邊繁旋轉噴休射,邊榆提升,棒在地基巴中形成卷較大的慣負壓區(qū)摘,攜帶劣同時壓乘入的漿宴液充填兔空隙,下就會在貫地基中危形成直枯徑較大談、強度能較高的檔固結體舍,起到找加固地綁基的作雕用。三.漿液艱材料水泥是噴度射灌漿的梅基本材料離,水泥類剩漿液可分焰為以下幾恭種類型。1.普本通型漿意液一販般采用閉普通硅攪酸鹽水證泥,不筋加任何忽外加劑汪,水灰圍比一般呈為0.融8:1鬼~1.弟5:1住,固結拆體的抗夫壓強度憤(28但d)最京大可達劇1.0身~20搭MPa剖,適應葬于無特雪殊要求透的工程達。2.速醒凝-早糊強型恨適于地個下水位垂較高或匆要求早齒期承擔戶荷載的第工程,暮需在水革泥漿中騙加入氯拐化鈣、呈三乙醇伸胺等速裕凝早強涼劑。摻談入2%姥氯化鈣芹的水泥擦-土的鉗固結體漁的抗壓效強度為價1.6勇MPa予,摻入勒4%氯性化鈣后以為2.屠4MP炎a。3.高強僚型噴射名固結體的毅平均抗壓粉強度在2澡0MPa斃以上??稍庖赃x擇高日標號的水牌泥,或選拒擇高效能扎的擴散劑樓和無機鹽艘組成的復嘉合配方等森。在水泥漿陳中摻入2貌~4%的揉水玻璃,搶其抗?jié)B性某有明顯提倘高。如工紫程以抗?jié)B尋為目的,百最好使用刑“柔性材脈料”。可差在水泥漿牽液中摻入劈燕10~5數0%的膨霉?jié)櫷?占枕水泥重量葵的面分比逐)。此時廁不宜使用迫礦渣水泥桌,如僅有恭抗?jié)B要求首而無抗凍迎要者,可鞠

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