关于软土路的灌浆法施工.doc

关于软土路基的灌浆法施工 灌浆法就是依据物理化学原理，利用机械设备将具有固化和抗渗性能的浆液入某种介质的间隙（孔隙或裂隙等）或结构面内，并使之在一定范围内扩散和固化，以达到提高地基强度、降低渗透性、改善地基物理力学性质的一种方法。针对灌浆法适用土类广泛（如砂及砂砾石、湿陷性黄土、软粘土等）的特点，为方便读者，本节的叙述涵盖上述土质，而统称为软弱地基。 一 、灌浆材料选择 灌浆材料通常分为粒状浆材、不稳定的粒状浆材、不稳定的粒状浆材、无机化学浆材和有机化学浆材等几类，如图所示。 水泥浆 不稳定粒状浆材 水泥砂浆等 粒状浆材（悬液） 粘土浆 灌浆材料 稳定的粒状浆材 水泥粘土浆 水泥粉煤灰浆 无 机浆材 硅酸盐 环氧树脂类 化学浆材（真溶液）有机浆材 聚氨脂类 工程量清单 清单第400章桥梁 细目名称单位桥梁数量单价合格桥梁 地质钻探汲取羊试验站定工程量 灌浆材料分类 两种不同种类的浆材，其性能和使用范围也有差异，粒状浆材主要以硅酸盐水泥、粘土、粉煤灰等构成，来源丰富，价格低廉，操作工艺简单，广泛用于地基加固灌浆中。但因其粒径大，可注性差，不宜用于防渗、堵水灌浆工程中。化学浆材一般都可 注入，主要用于防渗，堵漏加固工程。但其价格昂贵，施工困难。 高等级公路软弱地基灌浆处理一般不宜采用化学浆材，而宜采用粒状浆材，如水泥浆、水泥粉煤灰浆。 1. 水泥浆 水泥浆是以水泥为主加水配制成的浆液，根据工程需要加入一定的外加剂（速凝剂、早强剂、悬溶剂等）来改变浆液性能。水泥浆所用水泥主要为硅酸盐水泥、矿渣水泥等，其来源丰富、价格低廉，浆液结实强度高、抗渗性能好，制浆工艺简单、操作方便。但是，水泥颗粒细度较粗，可灌性差，在渗性差，在渗入灌浆时，难注入细粒粉砂层（0.25㎜）及岩层 中细小的裂缝,而且析水性大,稳定性较差. 2. 水泥粉煤灰浆 水泥粉煤灰浆主要有水泥、粉煤灰组成.粉煤灰掺入普通水泥中作为灌浆材料使用,其主要作为在于节要水泥,降低成本.粉煤灰水泥浆材的突出优点还在于粉煤灰能使浆液中的酸性氧化物（Al2O3和SiO2）含量增加,它们能与水泥水化析出的部分氢氧化钙发生二次反应而生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等较稳定的低钙水化物,从而使浆液结合的抗溶蚀能力和防渗帷幕的耐久性提高.一般情况下,粉煤灰中的SiO2、Al2O3和CaO等含量应大于85%～95%,烧失量不宜大于4%～8%,否则,对灌浆将产生不良后果. 粉煤灰在浆液中含量过大，其结石体的强度大大降低。 3. 材料配比 依据软土地基灌浆工程实现和已有的研究资料，建议采用水灰比为0.8：1～1：1浆液，对于水泥粉煤灰浆也可采用0.8：1～1：1的水灰比，粉煤灰的含量可占20%～30%. 灌浆施工过程中,宜先注入少量稀浆（水灰比4:1～1:1之间）,后注入稠浆（水灰比0.8:1～1:1）。当地下砂粒层孔隙较大时,水灰比可提高到5:1～1:1之间。 二、加固机理 在地基 处理中,灌浆工艺所依据的理论主要可归纳为下列三类： 渗透灌浆的裂隙,排挤出孔隙中存在的自由水和气体,而基本上不改变原状土的结构和体积,所有灌浆压力相对较小。这类灌浆一般只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。代表性的渗透灌浆理论有:球形扩散理论有：球形扩散理论、柱形扩散理论和袖套管法。 2、劈裂灌浆 劈裂灌浆（FracturingGrouting）是指在压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起岩石和土体结构的破坏和扰动,使其沿垂直于小主应力的平面发生霹裂,使地层中原有的裂隙或孔隙张开,形成新的裂隙或孔隙,劈裂灌浆技术已越来越多地用于提高地基承载力和消除（或建少）沉降。 3、压密灌浆 压密灌浆（CompationGrout）是指通过钻孔在土中灌入极浓的浆液，在灌浆点使土提压密，在灌浆管端部附近形成“浆泡”，当浆泡的直径较小时，灌浆压力基本上沿钻孔的径向即水平向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐争大，便产生较大的上抬力而使地面抬动。当合理地使用灌浆压力并产生适宜的上抬力时，能使下沉的建筑物回升到相当精确的范围。简单的说，压密灌浆是用浓浆置换和压密土的过程。 压密灌浆的主要特点是它在较软弱的土体中具有较好的效果。此法最常用于中砂地基，粘土地集中若有适宜的排水条件也采用，若因排水不畅而可能在土体中若有适宜的排水条件也可采用，若因排水不畅而可能在土体中引起高孔隙水压力时，就必须采用很低的灌浆速率。 三、设计计算 （一） 灌浆方案选择 高等级公路软弱地基的灌浆处理，对于强度很低的淤泥层采用压密灌浆；对于强度很低淤泥层采用压密灌浆；对于较应的亚粘土为霹裂灌浆；对沙粒层为渗透灌浆。灌浆类型可以单独应用，也可能两三种类型单独应用，彼此相辅相成，从而形成渗透—劈裂—充直—置换—压密—复合的作用。