浅谈灌浆法在软弱路基处理中的应用

时间:2022-07-08 03:43:33

浅谈灌浆法在软弱路基处理中的应用

摘要:采用灌浆法进行软弱路基的加固,技术可行,经济实用,施工质量和处理效果都不错,大大地提高了路基的承载力和稳定性。本文详细地介绍了该方法的具体施工工艺及质量控制措施。

关键词:灌浆法, 软弱路基,施工,技术要点

Abstract: the grouting method on weak foundation inforcement, feasible in technology, economic and practical, the construction quality and the treatment effect is pretty good, is greatly raised the subgrade bearing capacity and stability. This paper introduced in detail the method of the concrete construction technology and quality control measures.

Keywords: grouting method, weak subgrade, construction, technical key points

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

一、 前言

随着我国经济的不断发展,各地都在大力开展市政工程建设。在城市道路的建设中,经常会遇到软土地基沉降及路基翻浆等道路病害,为减小工后沉降及差异沉降,必须进行地基处理以保证路基的稳定性。目前,软弱路基加固中常采用的方法有:换土复填法、固化剂法、排水预压法、挤密砂桩(碎石桩)法、深层搅拌法(包括粉喷和浆喷)、强夯法等。深层搅拌法多用于高速公路桥头深厚软基处理,该法能缩短工期,但造价高,且成桩的质量不易控制。其它的方法大都存在工期长、受施工环境影响大等缺点。相对以上处理方法,选择灌浆法,不但技术可行、经济实用,而且大大缩短了工期,提高施工效率,加固效果良好,并且灌浆法极大地减少了对环境的污染,十分适用于城市道路软弱路基的处理。

二、灌浆法工作原理介绍

灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将水泥或其它灌浆材料均匀地注入地层中,浆液通过渗透、充填、压实,扩展形成浆脉。随着灌浆的进行,土体裂缝的发展和浆液的渗透,浆液在地层中形成形状各异、大小不同的片状、条状等浆体,随着其凝结硬化,将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大和化学稳定性良好的复合型地基,从而起到控制沉降、提高承载力的作用。

三、灌浆施工过程的质量控制

灌浆施工流程如下:布孔-钻孔-下注浆管并孔口封堵-搅浆-灌浆-待凝-成孔-安放灌浆管并孔口封堵-搅浆-灌浆-封孔。灌浆技术的关键是灌浆压力的选择和控制、浆材配比和灌浆工艺。

1、灌浆施工。

⑴、正式施工前,保证设备器具和材料按时到场,着重做好灌浆试验工作,调整灌浆压力、浆液扩散半径、孔距和排距后及时将孔位放样至实地。

⑵、针对地层条件和设计要求,选择的主要施工设备机具及材料。施工顺序应从里往外进行。

⑶、布孔原则和方法。为满足路基强度的要求,布孔要结合灌浆的特点、路基形态等因素来考虑,既要充分发挥灌浆孔的效率,又能保证浆液留在路基有效范围之内,布孔时应视路基实际情况而定。若全幅灌浆,应采用等距离梅花方格网布孔,中间孔浅,边缘孔较深,孔间距以2米左右为宜。

⑷、钻孔。为确保原路基不受损坏,成孔的孔径应尽量小,且必须采用干钻法,严禁加水。钻孔深度视路基高度和路基填料的情况而定。

⑸、下注浆管。选用适当的注浆管,确保浆液的灌注流畅。一般说来,注浆结束后,注浆花管很难拔除,如果强行拔除,则会破坏路基,因此注浆结束后,将注浆花管作为非预应力锚杆留在路基内,对提高路基强度有一定好处。

⑹、灌浆的主要内容是灌浆压力、灌浆浓度、灌浆顺序等内容。灌浆压力是保证质量的重要因素之一。如果压力过小,浆液流不到预计范围内,扩散范围小易形成空白区;如果压力过大,则会损坏原路基结构,顶破路面或冲垮边坡,致使浆液沿路基薄弱部位冲出路基,达不到灌浆的目的。因此在大范围注浆前,应先做试验,根据注浆段的路基类型,结合单孔注浆量选择合适的注浆压力。灌浆时必须一次性将灌浆管放置到设计深度,从下而上进行灌浆。注浆浓度通常以水灰比(质量比)l:1较为合适。灌浆顺序是指灌浆孔的受注顺序,一般以三次灌注为好,应事先根据灌浆孔平面图,设计好灌浆顺序。第一、二灌次孔以单孔注浆量为控制标准,第三灌次为加压灌注。

2、灌浆施工技术要点。

⑴、成孔钻头(直径110mm)对准孔位后,采取冲击成孔的方法钻进。在杂填土中钻进时,若孔壁不稳,可下入导管护壁;当钻进到淤泥或淤泥质土和粉、细砂时,下入导管护壁,然后采取捞砂筒取砂成孔的方法直至下卧粘性土层。

⑵、灌浆管安放及孔口封堵灌浆管下端设置0.7m~1.Om长且下端封口的花管,花管孔直径为8,孔隙率15%左右;在花管外壁包扎一层软橡皮,以防流砂涌进花管导致灌浆无法进行。

⑶、当成孔达到预定深度后,将灌浆管下到位,再用水泥袋放入孔中水稳层底部包裹灌浆管并接触孔壁即“架桥”,然后投入粘土分层夯实至孔口。

⑷、搅浆先往搅拌浆筒内注入预定的水量并开动搅浆机后,再逐渐加入425#普通硅酸盐水泥直到预定的用量。搅拌3min-5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。

⑸、灌浆采用自上而下孔口封闭分段纯压式灌浆方法,即自上而下钻完一段灌注一段,直到预定孔深为止。灌浆段的长度以杂填土和淤泥或淤泥质土、粉、细砂厚度来确定;灌浆压力采取二次或三次升压法来控制,即灌浆开始采用低压(小于O.1MPa)或自流式灌浆,对杂填土而言,当吸浆量较大时采取间歇灌浆或用砂浆灌注,终灌时的压力要达到设计值。灌浆结束标准严格按设计执行。

⑹、封孔灌浆结束后及时封孔,即第二灌浆段灌浆结束过半小时后,排除孔口封堵物,再往孔内投入砂石直到水稳层顶面,过24h后,若浆液下沉,再补充水灰比0.5的浆液至水稳层顶面。

3、特殊情况下的技术处理措施。

⑴、在灌浆过程中,发现浆液冒出地表即冒浆,地表冒浆处理时必须耐心细致,有时可能要多次反复处理,可采取以下控制措施进行处理:①降低灌浆压力,同时提高浆液浓度,必要时掺砂或水玻璃;② 限量灌浆,控制单位吸浆量不超过301Anin一40lAnin或更小一些;③采用间歇灌浆的方法,即发现冒浆后就停灌,待15rain左右再灌。

⑵、当浆液从附近其他钻孔流出即串浆,发生串浆的原因是在地层中孔隙、裂缝较多,压力较高时,相互串连造成串浆通路。处理的办法有:① 加大第1次序孔间的孔距;②在施工组织安排上,适当延长相邻两个次序孔施工时间的间隔,使前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后,再开始后一次序钻孔,相邻同一次序孔不要在同一高程钻孔中灌浆;③串浆孔若为待灌孔,采取同时并联灌浆的方法处理,如串浆孔正在钻孔,则停钻封闭孔口,待灌浆完后再恢复钻孔。

四、结语

在城市道路软弱路基加固处理方面,选择灌浆法比其它诸如换土复填法、固化剂法、排水预压法、挤密砂桩(碎石桩)法、深层搅拌法(包括粉喷和浆喷)、强夯法等处理方法,不但技术上可行、经济上合理、工期上缩短,而且极大地减少了环境污染问题,大大提高施工效率,可在软弱路基处理中广泛应用

参考文献:

[1] 张景秀。灌浆法的正用与新规范构思[M]。北京:中国水利水电出版社,2006。

[2] 高伏良。高填方路基自然沉降现象与应对措施[J]。中南公路工程,2003。

[3] 公路工程质量通病防治指南[M]。北京:人民交通出版社,2001。

[4] 郭贵平。等级公路养护技术与养护机械[M]。北京:人民交通出版社,2001。

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