加固改造

壓密注漿技術

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2012-9-3     瀏覽次數:    
壓密注漿技術

    注漿技術是將膠凝材料配制成漿液,用壓送設備將其注入地層或縫隙內使其擴散、凝膠或固化,以達到加固地層或防滲堵漏的目的。注漿液通過壓漿泵、注漿管均勻的注入地層中,以填充、滲透和擠密等方式,驅走巖石裂隙中或土顆粒間的水分和氣體,并填充其位置,硬化后將巖土膠結成一個整體,形成一個強度大、壓縮性低、抗滲性高和穩定性良好的新的巖土體,從而使地基得到加固,可防止或減少滲透和不均勻的沉降。
    注漿技術可分為壓密注漿、劈裂注漿和高壓噴射注漿。適用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固。一般用于防滲堵漏、提高地基土的強度和變形模量以及控制地層沉降等工程。


    

    地基注漿


    

    制  漿


    

    壓  漿


    

    液壓泵


          

    注漿孔


壓密注漿技術是解決軟土地基和沿海地區建筑設計與施工的有效方法,在軟土地基上蓋高層建筑由于上部荷載很大,設計一般都采用樁基與地基聯合承擔上部荷載。但對多層和一些地基要求較高的構筑物采用上述辦法,顯然是一種不經濟的方式。高層建筑目前發展很快,但相對而言,多層及其他建筑物的比例還是較大。在處理多層及其他建筑物的地基時,考慮建筑物本身安全與經濟效果, 對于地基處理方案的選擇非常重要。目前軟土地基對于類似此類建筑物的地基處理方案較多,采用壓密注漿加固地基方案。是目前軟土地基一般地基處理中應用的方法之一。我公司采用壓密注漿辦法對提高地基承載力,改變基礎寬度,取得好的經濟效果。

 
1 壓密注漿機理
注入到粘土中的漿液通常是一個先壓密后劈裂的過程, 注漿漿液在軟粘土中的流動過程可分成三個階段:
第一階段一一鼓泡壓密階段漿液由注漿泵加壓后,通過聯管進入注漿管內,然后流入地層。由于這時漿液所具備的能量不大,不能劈裂地層, 因此漿液最初都聚集在注漿孔口附近,形成沿注漿管的橢球形泡體,隨著后繼漿液的不斷注入, 泡體向四周發展或上下泡體相互連通,或相鄰泡體相互接觸,這一階段的特點是:時間短, 起壓快。
第二階段一一劈裂流動階段
當壓力大到一定程度時(啟裂壓力值),漿液就沿地層的結構面產生劈裂流動。此時由于泵的供漿量小于該時的吃漿量, 因此壓力自動降落到直至供漿與返漿平衡。如果注漿孔鄰近土層交界面被漿液劈裂成片狀體,或者地層中存在孔洞,漿液將沿劈裂裂縫和孔洞流動,并自然地尋找地層軟弱處劈裂發展。這一階段的基本特征是:壓力值先是很快降低, 維持在一
低壓值左右擺動,但是由于漿液在劈裂面上形成的壓力推動裂縫迅速發展,而在裂縫的最前端出現應力集中,所以這時壓力雖然低, 卻能使裂縫迅速發展。
第三階段一一被動土壓力階段
裂縫發展到一定程度, 注漿壓力又上升, 由于裂縫的發展,壓力的上升, 地層中大小主應力方向開始轉化, 水平向主應力轉化為被動土壓力狀態, 這時需要有更大的注漿壓力才能使土中裂縫加寬,出現第二個壓力峰值(土體極為松軟或注漿孔深很淺時,可能不出現)。由于此時水平向應力大于垂直向應力,地層開始出現水平向裂縫,當注漿液沿注漿管壁向上冒漿至地面時,壓力值又重新下降。
 
2 壓密注漿加固地基的主要效應
2.1擠壓效應
用較高的壓力灌入漿液,在注漿管端部附近形成“漿泡” , 由漿泡擠壓土體,排擠出孔洞中存在的自由水和氣體,從而使土體密實。
2充填效應
漿液在壓力作用下滲入土顆粒的孔隙之中, 即漿液中的水泥顆粒, 陶土粉顆粒及粉煤灰顆粒填充到土顆粒間的孔隙之中。
2.3 固化效應
水泥的固化能使土體固結硬化, 粉煤灰也有低標號水泥之稱,粉煤灰與水泥中的鈣成分結合, 起到固化結硬的化學作用。
2.4骨架效應
由于漿液劈入土體是脈狀的,但又是連續的,形成網狀,這種脈狀的漿液凝固體,在土體起到骨架作用,猶如魚骨支撐魚體一樣。
 
3 壓密注漿的漿液
通常采用以水泥漿為主的水泥基漿液(純水泥漿、水泥粘土漿、水泥粉煤灰漿和水泥砂漿等)。這種漿液能形成強度較高和滲透性較小的結石體。它取材容易,配方簡單,價格便宜,又不污染環境,故成為常用的漿液。漿液的組成材料及其所起的作用如下。
(1)水泥:起固化與填充作用, 在地下水無侵蝕性條件下, 一般采用425‘普通硅酸鹽水泥。
(2)粉煤灰:起固化與填充作用,如粉煤灰來源有困難時,也可用粉砂、粘土或粉土。
(3)水玻璃或氯化鈣: 起速凝早強作用。
(4)陶土粉: 起膨潤與充填作用。
注漿設備

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