丘陵地区路基边坡灌浆加固技术doc汇.doc

2、灌浆材料 灌浆材料的发展具有悠久的历史，早期人们使用水泥为主要灌浆材料，19世纪后期，灌浆材料从水泥浆材发展到以水玻璃类浆材为主的化学浆材。二次世纪大战后，化学浆材得到飞速发展，尤其是近四十年来，有机高分子灌浆材料发展迅速。灌浆材料大体分为水泥类浆材和化学类浆材。 边坡岩土体灌浆材料种类繁多，但目前应用最普遍的是水泥系列浆液。水泥系列浆液具有强度高、耐久性好、价格底、对环境污染小以及注浆工艺简单等优点，但同时也存在一些明显的缺点。通常所用的水泥浆液由于是悬浊液，除自身的稳定性差以外，对岩基、人工结构物等的裂缝、砂砾等地基的渗透力也是很弱，并且凝固速度、强度增长均较缓慢；对要求在短时间内凝固加强度较快增长的隧道、开挖地下地基，达不到早期稳定非稳定地基的目的，尤其当存在涌水、漏水时，会稀释、流失灌注的砂浆，水泥浆液因其乳浆粒径较大而进入细微裂缝而构成渗漏的通道等。针对灌浆材料的问题，我们对水泥一水玻璃灌浆材料、水泥一薪土浆液灌浆材料的性能进行了研究。 2.1水泥-水玻璃浆液 水泥-水玻璃注浆材料主要由水泥、水玻璃和缓凝剂组成。由于纯水泥浆液在应用过程中存在着凝结时间长、容易产生离析、干缩性大等问题，为解决这些问题，通常在水泥浆液中添加水玻璃的同时，再添加外掺剂。外掺剂的作用有两方面：其一是调节浆液的凝结时间，其二是减少或抑制其干缩性。通过反复试验，研制出了一种复合凝剂，该缓凝剂既可以调节凝结时间，又可以减少干缩性。 经过多次探索性地试验和分析，确定了各因素的取值范围：水灰比0.5-1.0，水玻璃体积（S）与水泥浆体积（C）之比0.5-1.0，缓凝剂用量3.0%-4.2%。同时得出如下规律。 （1）缓凝剂在用量3%以上时，凝结时间曲线产生突变，这意味着缓凝剂在较小的范围内对水泥-水玻璃浆液的凝结时间有着明显的调节。开发的缓凝剂用量在3%-5%之间，浆液的凝结时间可在几分钟到几十分钟之间产业化。 （2）水泥-水玻璃浆液结石体的强度同样可以通过水灰比、S/C、缓凝剂用量这三个因素进行调节。其规律是：在所选定的水平范围内，水灰比越小强度越高：S/C越小强度越高：缓凝剂用量越小强度越高。 （3）由于水玻璃的速凝作用，使水泥凝结体迅速地形成晶体网格结构，妨碍了水泥的进一步水化，因而结石体的强度比纯水泥低，且存在后期强度下降现象。 由于边坡岩体灌浆加固，从需要的角度看，我们不需要太高的强度，只要浆液收缩性小、薪结性好就能满足工程的需要，开发的缓凝剂正是基于此目的，因此，在边坡工程灌浆处治中具有较好的应用前景。 2.2水泥-薪土浆液 水泥-勃土浆是灌浆工程中常用的浆液。目前的浆液存在着：结石体的强度低、结石率低、固化速度明显变慢等问题。为解决这些问题，国内外普遍采用增加水泥用量或添加外掺剂等措施，但却导致浆液的成本大幅度上升。基于此，我们认为为提高水泥-薪土浆液的固化速度和结石体的抗压强度，必须在水泥-豁土浆液中加入活化剂，以激发水泥-勃土浆液中所有的固体组分。为此，根据豁土一般的矿物组成、勃土与水泥的作用机理、水泥的水化与固结机理等，以工业废渣为主要原料，经过适当的化学处理，外加一些添加剂，进行了多次试验，研制出了性能优异的新材料。应用研制的活化剂配制的水泥-薪土浆液，与一般水泥-豁土浆液相比，能大大提高其结石的固化速度，使其适合用于各种不同目的注浆施工工程。 3、灌浆加固设计方法 3.1设计程序 ①地质调查：探明被加固岩土体地质特性及水文地质条件。 ②方案选择：根据工程性质、灌浆目的及地质条件，初步选定灌浆方案。 ③灌浆试验：除进行室内灌浆试验外，对比较重要的工程，还应选择有代表性的地段进行现场灌浆试验，以便为确定灌浆技术参数及灌浆施工方案提供依据。 ④设计和计算：利用后面的方法，确定各项灌浆参数和技术措施。 ⑤补充设计和修改设计：在施工期间和竣工后的运用过程中，根据观测所得的异常情况对原设计进行必要的调整和补充。 3.2主要设计内容 灌浆设计的主要内容应包括以下方面 ①灌浆标准：通过灌浆应达到的效果和质量指标。 ②施工范围：包括灌浆深度、长度和宽度。 ③灌浆材料：包括浆材料种类和浆液配方。 ④浆液影响半径：指浆液在设计压力情况下所能达到的有效扩散距离 ⑤钻孔布置：根据浆液影响半径和灌浆体的设计厚度，确定合理的孔距、排距、孔数和排数。 ⑥灌浆压力：规定不同地区和不同深度的最大允许灌浆压力。 ⑦灌浆效果评估：确定灌浆质量检测的标准和依据。 在进行灌浆设计之前，设计者必须首先明确灌浆加固的目的，即灌浆加固的目的是为了解决不均匀沉降、压实度不足还是抵抗边坡下滑力等，根据加固的目的不同应选择不同的施工方案和加固设计计算方法。 3.3边坡加固压力灌浆设计方法 ①灌浆标准：针对边坡加固而言，其灌浆标准比较明确，就是使边坡的稳定性满足规范要求，同时考虑