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注浆的类型_特点及应用

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注浆的类型_特点及应用

专业:结构工程 姓名:于万秀 学号:114811140 授课老师:王星华,注浆的类型、特点及应用,注浆概念及相关概述 注浆的分类及其特点 注浆在工程中的一些应用,一、注浆概念及相关概述,定义 : 注浆 (grouting):通过钻孔向有含水裂隙、空洞或不稳定的地层注入水泥浆或其他浆液,以堵水或加固地层的施工技术。,注浆技术发展史: 注浆技术的历史大致可分为四个阶段:,原始粘土浆液阶段(1802-1857年); 初级水泥浆液注浆阶段(1858-1919年); 中级化学浆液注浆法(1920-1969年); 现代注浆阶段(1968年以后)。,1. 注浆加固法的分类: 材料:水泥注浆 、化学注浆、混合注浆 对象:岩石注浆、沙砾注浆、黏土注浆 煤体 注浆 煤岩体注浆 功能上:防渗注浆、加固注浆、基础托换注浆 堵水加固注浆 密封填充注浆 机理:充填注浆、劈裂与脉状注浆、基岩裂缝注浆、渗透注浆、界面注浆、混凝土裂缝注浆、挤密注浆 压力:静压注浆、高压喷射注浆 时间:预注浆、后注浆,二、注浆的分类及其特点,a.静压注浆法,2.几种注浆法的具体特点,静压注浆法也称压力灌浆法。其实质是借助于压力(主要是液压、气压)或电化学原理,通过注浆管把能凝结固化的浆液注入地层中。浆液以填充、渗透或挤密等方式,赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置。经一定时间后,浆液凝结充塞孔隙或裂缝,将原来松散的颗粒胶结成一个结构强度大、防渗性能好的一个整体。,静压注浆法简介:,根据地质条件、注浆压力、浆液对土体的作用机理、浆液的运动形式和替代方式可将静压注浆分为四种: (1)充填或裂缝注浆; (2)渗透注浆; (3)压密注浆; (4)劈裂注浆。,静压注浆法特征:,静压注浆法加固处理地基时浆液扩散范围大,对砂砾石、砂卵石地层注浆效果好,注浆固结体强度较高,注浆浆液全部进入地层中,浆液利用率高。但是,注浆浆液的可控性较差,不能定向定位,易出现串浆及跑浆现象,浆液易流失到加固区域以外的地方。 主要适应于中粗砂及砂砾石,破碎岩石与卵砾石,软粘土和湿陷性黄土。,b.高压喷射注浆法,高压旋喷注浆法始创于日本,它是在化学注浆法的基础上,采用高压水射流切割技术而发展起来的。 高压喷射注浆就是利用钻机钻孔,把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后,以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流,从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面,其余土粒在喷射流的冲击力,离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后,便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基,从而提高地基承载力,减少地基的变形,达到地基加固的目的。,高压喷射注浆法简介:,高压喷射注浆法所形成的固结体形状与喷射流移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷)、定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)三种型式。,高压喷射注浆法适用范围: 主要适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或有过多的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用程度。 对地下水流速过大,浆液无法在注浆管周围凝固的情况,对无填充物的岩熔地段,永冻土以及对水泥有严重腐蚀的地基,均不宜采用高压喷射注浆法。,高压喷射注浆法特征: 适用范围较广。由于固结体的质量明显提高,它既可用于工程新建之前,又可用于竣工后的托换工程,可以不损坏建筑物的上部结构,且能使已有建筑物在施工时使用功能正常。 施工简便。施工时只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小孔,便可在土中喷射成直径为0.44.0m的固结体,因而施工时能贴近已有建筑物,成型灵活,既可在钻孔的全长形成柱型固结体,也可仅作其中一段。 可控制固结体形状。在施工中可调整旋喷速度和提升速度、增减喷射压力或更换喷嘴孔径改变流量,使固结体形成工程设计所需要的形状。 可垂直、倾斜和水平喷射。通常是在地面上进行垂直喷射注浆,但在隧道、矿山井巷工程、地下铁道等建设中,亦可采用倾斜和水平喷射注浆。,高压喷射注浆法的施工工艺,当前,高压喷射注浆法的基本工艺类型有: 单管法、二重管法、三重管法和多重管法等四种方法。,工艺流程: 钻孔机就位 钻孔 注泥浆 下套管 继续钻孔 排渣 清孔 吊放钢筋笼 射水清底 插入混凝土导管 浇筑混凝土 拔出导管 插桩顶钢筋,高压喷射注浆法与静压注浆法的一些对比,复合注浆法简介:,随着我国基本建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。但由于受勘察布孔的局限性影响,或施工方法的不当,许多桩基的承载力达不到设计的要求需要加固处理。同时,我国大量的既有建筑物桩基出现质量问题需要进行加固。单一的注浆技术因其固有的缺陷,已满足不了各种复杂条件下的工程需要,工程的安全可靠性也难以保证 。复合注浆法就是将静压注浆和高压旋喷浆法进行时序结合,发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆技术,c.复合注浆法,复合注浆法的特点: (1) 复合注浆法适用地层范围广,既适用于加固渗透性大的砂卵石层,又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层,还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。 (2) 复合注浆法浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。,(3) 复合注浆法能定向定位定深度,能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩体顶部无收缩,与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载,承载力较高。该法注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节,其强度范围为530 MPa ,与只用高压喷射注浆形成的固结体相比,复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体,其各方面的性质都有了提高。 (4) 复合注浆法钻孔施工口径较小,对既有建筑物基础和地面损害和扰动小,可调节浆液的凝固时间,施工期建筑物附加沉降小。经济可靠,耐久性好。 (5) 复合注浆法施工简便,施工机具适合既有建筑物狭窄和低矮的现场施工,施工时基本无噪音,材料对环境无污染,可满足办公和生活要求并保护环境。,注浆主要应用于: (1)防渗:以降低渗透性;减少渗流量,提高渗透能力,降低孔隙压力; (2)堵漏:截断渗透水流; (3)加固:提高岩土的受力强度和变形模量,恢复混凝土结构及圬土建筑物的整体性; (4)纠正建筑物倾斜:使已发生不均匀沉降的建筑物恢复原位。,三、注浆的一些应用,红枫堆石坝钻孔灌浆防渗处理,工程实例1: 右图为红枫堆石坝钻孔灌浆防渗处理实例。红枫堆石坝中用于防渗的木斜墙腐烂现象严重。经多方论证, 决定对大坝进行钻孔灌浆防渗处理, 在不放空水库的条件下替换木斜墙。通过对大坝原型观测资料和渗流计算成果分析, 认为大坝经过防渗处理后, 坝体内已形成连续防渗帷幕, 防渗体各项性能指标均达到设计要求, 防渗效果显著。,青藏铁路隧道堵漏,工程实例2: 右图为青藏铁路隧道堵漏。 高原多年冻土隧道渗漏水治理长期以来都是工程难题,在青藏铁路昆仑山隧道的渗漏水治理工程中,应用了注浆技术,效果良好,解决了昆仑山隧道高寒、低温、冻融条件下的渗漏水治理难题。此外,该技术又成功应用于青藏铁路羊八井隧道的渗漏水治理中,同样取得了良好的效果。,深层地下溶洞的压力注浆处理,工程实例3: 拟建的临沂大学图书馆。该工程桩竣工后进行钻锌检测时,发现检测桩桩端以下较浅范围内存在较浅的地下洞。根据检测结果,对比上部荷载情况,根据上部荷载与修正计算后单桩承载力的差值大小,分别采取了压力注浆加固、高压注浆加固、加强注浆和侧面注浆进行加固、增设钻孔灌注桩进行加固等处理措施,谢谢!,

注意事项

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