软土地层中的诱导化学灌浆技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 软土地层中的诱导化学灌浆技术 摘 要：化学灌浆应用于软土层 的工程目的主要有两个：一是加固，二 是防渗漏。怎样在化学灌浆工程设计和 施工中有效地应用悬浮液型水泥化学浆 进行灌浆达到工程目的呢？本文对“以 形成帷幕目的的诱导化学灌浆技术”和 “基础加固中的诱导化学灌浆技术” 两种 类型富有新意并在工程实践中证明行之 有效的诱导化学灌浆技术进行论述。 中国论文网 /2/view-12905769.htm 关键词：软土层 诱导 水泥化学 浆 灌浆技术 一、 前言 在软土地层中进行化学灌浆的主 要工程目的有两个：一是加固，即改善 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 软土层的力学性能；二是防渗漏，即减 低软土层的渗漏系数。由于各种软土自 身的特性所决定，要达到以上目的存在 许多困难，例如软粘土的渗透系数，被 公认为不透水，怎样进行灌浆？使用悬 浮液浆材时，浆液在土层中的渗透程度 主要受控于土层中软土孔隙和浆液中较 粗颗粒的尺寸，当不符合以上表达式要 求时是否能将悬浮型的化学浆液灌入需 处理的地层中？怎样才能灌得更符合工 程设计要求？这就涉及到诱导灌浆问题。 诱导灌浆是指通过工艺、设备、设计、 电场等方法，将化学浆液诱导到需要处 理的部位，使之达到工程目的。 由于诱导灌浆涉及的内容比较广， 本文仅对目前使用量最大最广的悬浮液 型水泥化学浆在软土层的诱导灌浆技术 加以阐述。 二、 水泥化学浆在不同土层的 表现 1、砾砂、粗砂层 水泥化学浆中悬浮液的 15%颗粒 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 粒径与砾砂、粗砂层 85%的颗粒粒径之 比在一般情况下符合表达式的要求，在 实际工程中能较理想地完成对砾砂、粗 砂层的渗透充填，形成良好的固结体。 浆液渗透固结的范围、强度与浆材的配 比、灌浆压力、孔距和灌浆量有密切关 系。 2、杂填土层 按割裂灌浆原理，浆液的割裂方 向是地层的薄弱部位，由于杂填土层的 强度是不规则的，因此在杂填土层灌浆 是那里薄弱，那里有空洞浆液就向那里 钻，形成不规则的浆脉。 3、粘土、亚粘土、轻亚粘土、 细砂层 由于海相沉积作用，在软土层中 常见的粘土、亚粘土、轻亚粘土、细砂 层同一分层中质量比较接近，因此浆液 的割裂情况也比较相近。在工程中最常 见的是浆脉延着约 角的方向割裂。 4、淤泥层 浆液在淤泥层的割裂是不规则的， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 但在淤泥层中的浆脉斜向割裂居多。随 着浆液灌入后龄期增加，对原淤泥层的 挤密、脱水和化学作用使原来流塑、软 塑状的淤泥变成可塑、硬塑。淤泥原为 流塑软塑状，经加固后提高了强度达 到垂直开挖 6 米不涌流塌方的目的。这 在未径灌浆加固的淤泥层是根本不可能 的。 三、灌浆目的和效果 在软土层中灌浆的目的最主要有 两方面：一是加固，二是防渗漏。从化 学水泥浆在不同土层中的表现看，除了 在砾砂、粗砂层能够取得比较满意的加 固和防渗效果之外，在其他软土层中如 不采取有效的技术，其表现均不尽人意。 主要表现为浆脉带有随机性，走向比较 乱。就是在土层比较均匀的情况下，也 是斜走向的浆脉多，无法形成封闭的垂 直防渗漏帷幕。在基础加固工程中，无 论对那一种结构的建筑物基础加固，工 程设计和施工人员都希望浆液在加固部 位范围内，延水平方向割裂，形成厚实、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 迭加的浆脉，达到加固的目的。而在实 际施工时往往事与愿违在界面层出现薄 而宽大的水平浆脉在其他部位则出现斜 向薄浆脉，以致出现浆没少灌，但加固 效果不显著的情况。 在化学灌浆工程设计时，根据不 同的要求，创造条件设计既能挡住水泥 侧压力，又能防渗漏的化学灌浆帷幕工 程；同时设计出控制浆液流动范围，更 有效地进行加固的基础加固工程。这就 是诱导化学灌浆技术。 四、诱导化学灌浆技术 （一）以形成帷幕为目的的诱导 化学灌浆技术 化学灌浆帷幕工程一般要达到两 方面要求： 1、加固软土地层提高其强度， 使之能够承受侧压力； 2、形成一层不透水层，防止渗 漏，特别是防止开挖时出现涌泥涌砂。 3、布孔设计和施灌程序在诱导 灌浆中的重要作用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 4、浆液割裂方向 5、割裂形成的垂直浆脉 （二）基础加固工程中的诱导化 学灌浆技术 1）先围封后加固诱导化学灌浆 技术 该方法的设计指导思想先将需加 固的范围围起来，防止浆液流失到需加 固范围以外的地层。然后加固围封范围 以内的地层，使之强度达到设计要求。 2）控制灌浆施工工艺的诱导化 学灌浆技术 1、浆液固化速度、浆液割裂的 线速度与加固范围的关系 水泥化学浆的固化速度控制在十 几秒至三十秒之间，这样的固化速度与 纯水泥浆的固化速度比较，固化时间非 常短，但按照割裂灌浆的线速度与灌浆 设计者希望加固的范围而言，固化时间 又显得过长。暂且不考虑在割裂浆脉中 流体的线速度对延长浆液固化速度的作 用，仅是十几秒钟浆液就有可能走出很 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 远。在开挖的工程中，距灌浆孔二、三 十米发现有固结浆脉也时有发生，这是 未能掌握好施工工艺控制好加固范围的 表现。因此采取有效措施控制加固范围 对深层基础加固起关键作用。 2、水平割裂浆脉的控制与加固 效果的关系 如前所述，水平割裂浆脉的形成 对基础加固起重要作用，尤其在桩尖加 固工程中。如能诱导形成层厚或重迭的 水平割浆脉，就能有效地完成桩尖加固。 根据以上两个要点在设计灌浆工 艺时一要设法控制浆液的扩散范围；二 要形成重迭厚实的水平割裂脉。采取的 方法归纳起来主要有以下三个步骤：a. 拔管灌浆；b.间歇开泵；c.反复扫孔灌 浆。首先用钻机将灌浆孔钻至桩尖以下 的持力层（最好钻至岩层） ，然后下灌 浆管至孔底，采用上行式工艺拔管灌浆， 当发现灌浆管拔到某一段，灌浆压力突 然下降时，在这段灌入一定浆量后暂停 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 注浆，暂停一会继续注浆。在降压不明 显的灌浆孔可采取间歇灌浆，即注一会 浆停一会。将灌浆管拔到设计的加固段 高后扫孔又从底部开始灌浆，反复几次 可根据灌浆效果确定。 五、结语 综上所述，本文论述了悬浮液型 水泥化学浆在各软土层中的一般作用规 律，并对如何创造条件进行诱导灌浆， 加以详细介绍，主要内容包括： （一）以形成帷幕为目的的诱导 化学灌浆技术： 1、通过布孔设计和控制施灌程 序进行诱导灌浆； 2、排桩、化学灌浆联合护壁。 （二）基础加固中诱导化学灌浆 技术： 1、先围封后加固诱导化学灌浆 技术； 2、控制化学灌浆施工工艺（拔 管、间歇注浆，少量多次注浆等）的诱 导化学灌浆技术； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9