地基注漿加固處理

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1、地基注漿加固處理JohnHislam著楊正國(guó)譯(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都610031)摘要：化學(xué)注漿是提高沖積土穩(wěn)定性和降低其滲透性最流行的方法。但是在特定的應(yīng)用實(shí)踐中采用該方法是否更有效或是否為一種比較經(jīng)濟(jì)的選擇，現(xiàn)在還不是很清楚。然而，可使用簡(jiǎn)單公式幫助選擇灌注參數(shù)，并掌握其內(nèi)在關(guān)系，以及優(yōu)化與注漿源的尺寸和與就地滲透性相關(guān)的灌注間距和時(shí)間。對(duì)這些參數(shù)的進(jìn)一步了解，可幫助計(jì)算灌注工程的實(shí)際成本，并有利于修改正在實(shí)施的方案以取得最好的效果。近年來(lái)，沖積土中的注漿采用了TAM注漿系統(tǒng)。然而，

2、對(duì)相關(guān)參數(shù)的進(jìn)一步理解可使注漿傳動(dòng)桿灌注方法更簡(jiǎn)單、便宜，此種灌注方法同樣適用于其它很多情況。本文探討的注漿方案，適用于通常采用兩階段水泥／化學(xué)灌注方案的沖積土。關(guān)鍵詞：地基；沖積土；注漿；加固中圈分類(lèi)號(hào)：U213．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672—4011(2011)03一0089—031沖積土一化學(xué)注漿多年來(lái)，注漿理論和實(shí)踐引起了人們的廣泛關(guān)注，一系列簡(jiǎn)化的準(zhǔn)則逐步形成，這些準(zhǔn)則主要指導(dǎo)如何對(duì)灌注工作進(jìn)行規(guī)劃。這種工藝對(duì)方法要求太過(guò)苛刻，因?yàn)樗仨氉銐蜢`活以適用于各類(lèi)不同的土壤條件，甚至符合另行預(yù)設(shè)

3、的系列準(zhǔn)則。然而，使該工藝合理化并達(dá)到其經(jīng)濟(jì)性的總體判定是可行的；還提出了各種理論模型作為合理的灌注設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。圖1舉例說(shuō)明了各種灌注模型術(shù)語(yǔ)。注漿漉量“Q”(升繆})注漿粘度“1l”土壤孔隙度“n”魁鍵礎(chǔ)纂捌H”(水高m)“k”(m／s)圖1所用參數(shù)的一般定義流動(dòng)距離?D(m)等效注漿源半徑“R”(m)(mm)馬格

4、3)l／[3kHR]Raffle與Greenwood(1961)提出了基于球形流動(dòng)理論的表達(dá)式，即：T=[nR2／kH]x[(11／3){D3／R3—1}_

5、，顯示了與球面流動(dòng)理論相比灌注早期的巨大變化。但是，由于灌注以更可行的徑向距離繼續(xù)進(jìn)行，差異將越來(lái)越小，該簡(jiǎn)化等式推導(dǎo)出的時(shí)間值較復(fù)雜等式略高5％。簡(jiǎn)化等式為：Q=4wkHR／vI(2)推導(dǎo)出的值比那些通過(guò)Rattle和Greenwood等式得出的值略低5％。鑒于上述理論均假設(shè)從某一等同面積注漿源以理想狀態(tài)呈球形向四周均勻灌注，采用簡(jiǎn)化等式獲得的數(shù)值之間的細(xì)微差異證明，其可以用于推導(dǎo)初步灌注參數(shù)。實(shí)際上，滲透性和孔隙度值均由地基條件設(shè)定一即使它們并非總是予以明確界定。流體粘度通過(guò)選用注漿系統(tǒng)予以設(shè)定；同時(shí)

6、，鑒于漿體為高速流體時(shí)通常以沖積注漿的形式進(jìn)行灌注，該粘度被認(rèn)為是恒定不變的。隨著灌注的繼續(xù)，要求苛刻的人員可能希望獲得粘度的某些變化；但這種復(fù)雜程度并不被認(rèn)為是切實(shí)合理的。灌注時(shí)間(T)，定義為將給定漿液量以滲透流的形式注入土壤的最快時(shí)間，將在后期和漿液凝結(jié)時(shí)間一起進(jìn)行驗(yàn)算。就注漿桿直徑(d)和注漿段高度(H)而言，一般假定注漿源為一個(gè)球形體，其擁有半徑(R)，其表面積等于圓柱形注漿源的表面積，即：R=[dh／4]¨通常情況下，直徑約為45—54哪的桿用作傳動(dòng)注漿桿，注漿段高度介于300～1000mm之

7、問(wèn)。運(yùn)用這一公式計(jì)算后，R值的范圍為58—116mm。就較為簡(jiǎn)單的注漿作業(yè)而言，注漿桿下端設(shè)有一個(gè)盲點(diǎn)，可鉆至所需的最大深度，而后可逐漸根據(jù)各注漿階段進(jìn)行提升。所產(chǎn)生的空隙即為注漿孔隙。盡管對(duì)總體灌注效果影響甚微，仍需在提升注漿桿的過(guò)程中保持一定的正壓灌注量以免地基塌陷?？刹捎谜麄€(gè)注漿段長(zhǎng)度范圍內(nèi)布滿(mǎn)孔洞的注漿稈以達(dá)到壓力更大的注漿源。雖然這種方法可以保證注漿段固定，部分堵塞可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)作業(yè)過(guò)程中灌注參數(shù)產(chǎn)生誤解，涂抹效應(yīng)可能是其原因之一。為了消除這種現(xiàn)象，最好采用一種帶孔眼的或?yàn)V網(wǎng)式的注漿段，可以將一段

8、注漿桿包起來(lái)。將整個(gè)注漿桿打入預(yù)定深度，同時(shí)對(duì)注漿段采取保護(hù)措施，到達(dá)預(yù)定深度后，將整段注漿段的包覆物拆去。注漿過(guò)程中，隨著注漿段向下延伸，包覆物逐漸從注漿桿上退去。對(duì)注漿段進(jìn)行保護(hù)，以免其被不斷注出的漿液所涂抹，比其略微稍大的套管能將土壤和注漿段表面隔離。上述方法均為簡(jiǎn)單傳動(dòng)桿系統(tǒng)的變化形式，適用于大多數(shù)的淺層灌注情形并為其提供最經(jīng)濟(jì)的解決方案。由于現(xiàn)澆注漿管能在任意特定土層進(jìn)行多次灌注，因此對(duì)多次灌注而言，TAM注漿工法非