岩土工程治理1.doc

灌浆技术及其在岩土工程治理中的应用 摘要 本文对治理岩土工程中渗漏、塌陷问题的有效方法-灌浆的详细介绍，同时用大量的实例证明了该方法的有效性，对我国岩土工程治理有一定的积极意义。 关键词 灌浆;岩土工程;治理;应用 灌浆是把浆液压送到建筑物地基的裂隙、断层破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中的工程。灌浆技术在岩土工程中的应用一般包括以下几个方面：建筑工程、坝基工程、地下工程以及其他如边坡、桥基、路基等。建筑工程方面的应用包括建筑物因地基土强度不足发生不均匀沉降；深基坑止水。在坝基工程方面的应用包括基础溶岩发育或构造断裂切割破坏；帷幕灌浆；重力坝上灌浆。在地下工程方面的应用包括地下铁道、隧道、涵洞、管线路施工等；洞室围岩施工等。目前我国存在大量的老旧建筑、桥梁以及隧道等亟需治理，因此灌浆治理技术在我国大有用武之地，并且该方法在处理随着我国城市化建设而来的质量问题中有着积极作用。 1灌浆技术概述 1.1灌浆材料 浆液是有主剂、固化剂、溶剂以及助剂经过混合后所配成的液体；一般情况下灌浆材料指的是浆液中的主剂。根据浆液的粒度可以将其按以下分类[1]： 1.1.1颗粒浆液 颗粒浆液指固体颗粒悬浮在水中的灌浆材料。浆液中对水的要求一般为其中不含过量的硫酸盐(0.1%)、氯化物(0.5%)以及过量的悬浮杂质等。此类浆液包括水泥浆、粘土浆、水泥粘土浆以及水泥-水玻璃浆等。其中水泥浆液由于固结性能好、品种多、来源广、无毒性等特点而得到广泛应用，一般应用于岩石裂隙灌浆、地面或工作面预灌浆等。黏土的粒径一般极小，而比表面积较大，遇水具有胶体化学特性，正是由于这个特性，因而粘土浆也一般与其他材质浆液一起使用来增加强度和稳定性。水泥-玻璃水浆液具有凝胶时间可控制、抗压强度高、材料丰富等特点，因此可应用在一些特殊的场合；其应用包括地面或工作面预灌浆、岩石裂隙灌浆及壁后灌浆、封堵涌水、地基加固等。 1.1.2溶液浆液 此类浆液包括水玻璃类、丙烯酰胺类、聚氨酯类、丙烯酸盐类、木质素类、脲醛树脂类以及环氧树脂类等。 1.2灌浆机械 1.2.1钻孔器械 常用的钻孔机械一般为工程钻机或矿山井下风钻等，在机型的选择上需要考虑场地施工条件、钻孔深度和地层因素等条件。 1.2.2灌浆泵 选择灌浆泵的原则为：灌浆机性能与浆液浓度相适应，允许工作压力大于最大灌浆压力的1.5倍，同时有足够的排浆量和稳定的工作性能。 1.2.3浆液搅拌机 选择原则为搅拌机的转数与拌合能力应与所搅拌浆液类型和灌浆量相适应，并能均匀连续的搅拌浆液。 1.2.4专用器具 目前，国内灌浆专用器具尚未形成统一标准，只能根据灌浆岩段(土)层性质、灌浆孔孔径、孔深、灌注压力等不同情况自行设计。目前常用的手动螺旋压涨式止浆塞、压力自封式止浆塞、水压气胀式止浆塞、单管“三爪”止浆塞等。 1.3灌浆试验 灌浆设计应结合工程的类型、灌浆目的、岩土工程条件并考虑工程造价、环境因素等进行。在地层条件复杂地区应进行灌浆试验，以确定灌浆的可行性、灌浆孔的布置方式、最佳浆液类型等工艺参数。 1.3.1 试验地段的选择 选择具有代表性的地段进行灌浆试验。无论防渗灌浆还是地基土加固灌浆均可作为施工孔；在范围较大灌浆区域或地层复杂区域灌浆试验时灌浆孔不应少于3个[2]。 1.3.2灌浆孔的布置 常见的灌浆孔分布为单排、多排、三角形、矩形以及弧形。其中单排与多排常用于防渗灌浆孔，二三角形和矩形多用于加固处理。灌浆孔的间距与浆液扩散半径有关，这里的扩散半径指的是满足要求的扩散距离。 1.3.3灌浆量 灌浆量是指为达到预期目的而向地基中注入的浆液体积，是灌浆设计中的重要参数之一。具体灌浆量应根据不同目的、不同地层条件、不同性质的浆液以及灌浆环境等因素通过试验来确定。 1.3.4灌浆压力 灌浆压力试验是在理论或经验数值的基础上，逐渐升高压力，同时记录在该压力条件下的灌浆量作为对应。当灌浆压力升到特定数值后，灌浆量突然增大，此时说明地层结构出现破坏，此压力即为最大灌浆压力。在进行灌浆时可根据最大灌浆压力进行灌浆速度的调节，从而在不破坏地层结构的基础上进行快速灌浆。 1.3.5灌浆历时 浆液从灌浆孔开扩散，一直流到所要求的扩散范围所用的时间即为一个灌浆段所需要的馆将持续时间，也称灌浆历时。它与灌浆段的地层条件、灌浆压力、浆液黏度和距离有直接关系。确定灌浆历时的主要目的为确定浆液的凝胶时间，从而在特定的条件下控制灌浆量。 2灌浆工艺 2.1成孔工艺 根据要求可采用一次成孔或分段成孔。在钻机选择上帷幕灌浆孔宜选回转钻机用金刚石钻头或合金钻头，固结灌浆宜选钻机和钻头成孔。 22洗孔、压水 钻孔结束后，向孔底通入大流量水从孔底向外冲洗，直至回流清水5-10min。洗孔后，孔底沉积物不得超过20cm，冲洗压力可谓灌浆压力的80%，但不得大于1MPa。同