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注漿加固

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注漿技術

20世紀50年代初,我國開始了注漿技術,由開始的單漿液注漿發展到多漿液注漿。注漿法是將某些能固化的漿液,通過一定的壓力,把漿液注入結構物,地基和邊坡的裂縫或孔隙中,產生充填、擠壓、壓密、固結,封堵作用,形成強度高,抗滲性能好,穩定性強的密實結構體,從而達到改善其物理力學和滲透性質的方法,主要用于加固、防滲、堵滲、糾偏等功能要求也稱為灌漿技術。注漿技術的應用十分廣泛,在交通工程、建筑物基礎加固、水利工程、油田、巷道圍巖加固、軟巖礦井加固、地鐵、鐵道,礦井市政,公路地下工程中灌漿都占有十分重要的地位,灌漿技術不僅應用于新建工程,且在改建工程和擴建工程都有其廣泛的應用。

注漿方案選擇

方案選擇時都只把注漿方法和注漿材料的選擇放在首位,這兩種選擇與下列的因素有關,主要有下述幾方面:注漿目的,地質條件和工程性質。掌握了上述情況,就能對注漿方案作出初步的抉擇。在選擇注漿方案時,必須把技術上的可行性和經濟上的合理性綜合起來考慮。

1.注漿工藝

注漿因為可由漿材配比任意調節其凝膠時間,故在地層的防滲和加固中得以廣泛利用。長期以來,在注人材料、注入工法等方面做過多種開發和改進,注漿機械設備也不斷改進。

懸濁型漿液以水泥和膨潤土等顆粒材料與水的混合液為主材,故具有強度大的特點;溶液型漿液因不存在顆粒,故有易向地層滲透的優點,以酸性強的漿液居多。

對注入工法而言,應推廣限制注入范圍和注入量的工法,即:使用栓塞限定注入區間的方法,及使用雙層鉆桿和稱為噴槍的尖頭注入器,按預定配比先注短凝型漿液,待短凝型漿液在噴漿周圍形成限域栓塞后,再在其限定的地層范圍內注人長凝型漿液形成滲透注入的復合注入工法的情況較多。

注漿的方式有兩種:鉆孔后原封不動地逐步起吊鉆桿的同時進行注入;鉆孔后撤出鉆桿,在鉆孔中設置注入管做限域注入。前者鉆孔的孔徑較小,后者通常需要大口徑鉆孔,無論哪種情形,多數深度不到30m.

2.注漿次序

裂隙巖石注漿和砂礫層注漿是兩種常用的注漿工藝。兩者都要遵守逐漸加密的原則,加密次數視地質條件及施工期限等具體情況而定,多采用1~3次加密。排序上也要實行逐漸加密法,一般情況下先灌邊排后灌中間排;但若地層內有地下水活動或在有水頭壓力的情況下,由兩排孔組成的注漿體最好先灌下游排,后灌上游排;三排孔則先灌下游排,后灌上游排,最后灌中排。

3.注漿機械設備

注入孔的鉆孔中,通常使用被稱為鉆孔機械的鉆孔機。鉆孔機又有兩種,一種是用夾頭把握鉆桿傳遞旋轉力和推進力的液壓推進式主軸型鉆孔機;另一種是鉆桿上端直接連接旋轉掘削動力的旋轉型鉆孔機。

注漿工法有兩種:一是鉆孔、注入共一道工序完成;二是分成鉆孔、設置注人管、注入等幾道工序進行。

(1)雙液注漿泵

雙液注漿泵采用噴出容量一定、往返運動結構?;钊蜎_桿在液壓缸內往返運動,當液壓缸內體積變化時,一對單相閥在體積膨脹時吸入漿液,體積收縮時噴出漿液,高壓泵大致使用這種機構。往返運動有曲柄式和液壓(油壓)驅動式兩種,但雙液注漿泵中使用曲柄的情形居多。雙液注漿可同時噴出兩種漿液,噴出的兩種漿液可在任意位置混合,混合后經過一段時間凝膠固結,一般兩種漿液同時等量噴出。

(2)自動攪拌裝置

注漿中的攪拌除了水泥和膨潤土等懸濁液要求攪拌能力大以外,其他情形均無須大的攪拌能力。

(3)雙液注入噴槍

雙液型工法中的噴槍的構造,該噴槍在鉆孔過程中由泵壓送鉆孔水,通過外管送到鉆尖處,鉆孔結束后注漿時,從內管注入短凝混合液,從外管注入長凝混合液。由噴槍上部注人孔噴出短凝漿液很快固化,在噴槍周圍形成限域固結的注入范圍。這時活塞切斷下部鉆孔水的通路。其次,如果停止向內管中注入短凝混合液,則活塞上復位上部注入。

孔封閉,通過外管壓送的長凝混合液同時把中活塞壓下,故長凝漿液從下部注入孔噴出。按設計要求注入規定量的漿液后








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