论文部分内容阅读
摘要:近年来,高压旋喷灌浆防渗技术在地基基础的处理过程中的应用越来越普遍,成为一种比较成熟的地基处理方法。在当前堤坝、工业以及民用建筑的地基加固以及防渗工作中具有广泛的应用。但是这种技术在砂砾石地层中的应用存在一定问题,成孔以及成墙效果不太理想。本文通过对高压旋喷灌浆防渗技术的相关问题进行分析,为高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用提供了坚实的依据和基础。
关键词:高压旋喷灌浆防渗技术;砂砾石地层;应用
引言
高压旋喷灌浆防渗技术的应用首先要进行机械钻孔,对喷射管的喷头进行特别的处理,然后将喷射管方法在计划处理标高之后,通过高压脉冲泵将浆液旋喷而出,其中高压泵的高压一般保持在20-40MPa,通过高压泵的高压对土体进行冲击以及切割,使得土粒以及浆液之间进行有效的混合,并且能够根据一定的规律进行重新排列。当混合体凝固之后,就可以形成一种比较稳定的固体,从而实现对地基进行防渗加固的目的。本文对高压旋喷灌浆防渗技术以及在砂砾地层中的应用进行分析。
一、高压旋喷注浆技术的相关概念分析
高压旋喷灌浆防渗技术最早出现在日本,我国从上世纪八十年代开始将这种技术引入到河堤土坝工程中,在我国已经具有了一定时间的应用。根据高压旋喷设备的喷嘴的喷射的范围,可以将高压旋喷注浆分为几种,即旋喷、摆喷和定喷,旋喷形成的凝结体的形状是柱形,摆喷形成的凝结体的形状是哑铃型,定喷形成的凝结体是薄板形。在当前的防渗工程中,对于粒径比较大、颗粒含量比较多的砂卵石一般会采用混凝土防渗墙以及帷幕灌浆技术,高压旋喷灌浆防渗技术主要适用于粘土、黄土以及淤泥、砂土等比较软的地层。在高压旋喷灌浆技术中,利用钻机钻孔之后,采用高压旋喷灌浆台车将带有喷嘴的浆管埋入到土层中,并且以一定的压力将浆液从喷嘴中喷射出来,形成具有一定力量的喷射流,对土层进行切割,剥离下来的颗粒以及水泥浆将按照一定的比例以及质量的大小进行重新排列,当浆液凝固之后,可以在土层中形成一个固结体,从而对地基进行加固以及防渗处理。
高压旋喷灌浆防渗技术主要适用于黄土、粘土以及淤泥性质的软土层,一般说来,对于粒径比较大、颗粒含量比较高的砂砾石地层,这种技术的防渗效果并不是太好,但是由于当前在砂砾石地层中常用的防渗技术具有一定的缺陷,因此在具体的施工过程中,也开始对高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层的防渗过程中的应用进行研究。由于砂砾石的组成颗粒一般比较大,透水性比较强,透水率比较大,因此在在施工的过程中,如果采用高压旋喷灌浆防渗技术进行相应的加固以及防渗处理,应该要对钻进比较缓慢、容易造成踏孔的问题进行解决。对砂砾地层、黄土地层等进行防渗处理之后,其防渗效果相对于传统的防渗技术,有了很大的提高,在一定时间范围内不会出现渗漏的现象。
二、高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用分析
高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用包括几个重要的部分,首先要对各种参数进行确定,然后要对施工工艺进行控制等。
(一)对高压旋喷灌浆防渗技术的应用参数指标进行确定
在进行高压旋喷灌浆技术的应用之前,首先要进行相应的试验孔施工,即通过对试验孔个进行钻孔、注水、开挖检查等试验,对各种参数进行分析,最终选择最合理的技术参数指标。根据一些相关的经验以及试验资料分析可以看出,对于高压旋喷灌浆防渗技术的各种应用指标的选择,具有一定的规律,一般说来,孔距会控制在1米左右,水的壓力不小于40MPa,而气体的压力不能小于0.6MPa,每分钟的注浆率不能低于70升,设备旋转的速度一般是每分钟8-10圈左右。高压旋喷灌浆防渗技术的各种指标参数是该技术在具体的应用过程中的一种重要的指导,对于不同的工程,应该要在基础参数指标上确定实际的参数。
(二)高压旋喷灌浆防渗技术的施工工艺
高压旋喷灌浆防渗技术中的关键步骤是灌浆,灌浆施工过程中,要进行两序施工。即首先对Ⅰ号序列孔进行相应的施工,然后后对Ⅱ号序列孔进行施工,具有一定的施工顺序。相邻的孔之间的施工应该具有一定的时间间隔,其时间间隔应该要大于24小时。灌浆过程中,可以通过三种介质对砂砾石地层进行施工,即利用浆液、气体以及水对砂砾石地层进行施工,使得浆液能够和砂砾石地层中的各种颗粒进行有机的结合,促进浆液渗透到砂砾石中,最终形凝固体,发挥具体的防渗作用。其具体的施工包括很多步骤,比如对施工现场进行压实和平整处理、造孔并且将套管插入、下PVC管作为护壁、拔除套管、旋喷试验等。在这一系列的施工工艺中,需要注意一些重要的环节。
1、造孔并跟进套管。造孔是高压旋喷灌浆防渗技术施工过程中的重要步骤,一般的造孔方法有两种,一种是通过风动回转机进行钻孔,并且通过偏心式冲击器进行冲击跟管。另一种是通过多功能履带式岩土机进行钻孔跟管。在造孔的过程中,钻孔的直径会根据实际的情况进行调整,常用的孔径大小有90和110毫米。孔径过大或者过小都不合适,孔径过小会导致灌浆速度降低,孔径过大会导致不能进行均匀灌浆。每分钟能够钻进6厘米即可。需要注意的是,当钻机就位之后,应该给要利用水平尺对机身的水平情况进行测试以及校正,钻孔的孔位可以出现偏差,但是出现偏差的范围应该要控制在5厘米以内。
2、安装高喷台车并且保证其他设备就位。高压旋喷灌浆防渗技术的施工过程中,对于浆液进行喷射的喷具可以由浆液、气体以及水三管并行组合,通过螺栓进行连接之后进行喷射。可以将喷头、喷灌以及旋喷三叉管进行密封处理,保证喷具在具体的运行过程中具备一定的畅通和承压的能力。当水压达到设计的压力的1.5倍,喷射的管路没有泄漏之后再进行试喷15分钟之后如果没有出现问题就可以结束检查的过程。
3、旋喷灌浆。试喷是检验喷射效果的重要过程,当试喷检查结束之后,要使得喷嘴的喷射方向和高喷轴线保持一致,并且对旋喷转速进行相应的设置。为了防止在卸下喷具的过程中出现意外,对喷嘴形成堵塞,可以在送入浆液、气体以及水的时候就开始喷浆处理,在进行初始喷浆的时候,只进行喷嘴的旋转,而不将喷嘴提出来。静喷的持续时间一般是3-5分钟,当孔口出现返浆现象并且达到一定程度时,应该要提高旋转的速度,并且自上而下进行喷射灌浆,直到达到设计高程。在喷射的过程中,浆液和水的比例一般为0.8:1。
(三)对突发事件进行处理
在高压旋喷灌浆防渗技术的应用过程中,常常会出现一些突发状况,比如漏浆、孤石等,对于这些突发状况要进行积极地处理,防止对喷射防渗技术的效果产生影响。比如,在施工过程中一旦出现漏浆现象,应该要对提升进行放慢速度以及中止的处理,使得出现漏浆处的地层能够充分地灌满浆液,并且达到相应的防渗目标。
结语
高压旋喷灌浆防渗技术是近年来在很多工程施工过程中比较常见的一种防渗和加固技术,在黄土、粘土等软土层中的应用比较多,在砂砾石地层中的应用不太普遍,也没有在软土层中的应用效果好,但是由于当前的砂砾石地层的防渗以及加固技术的成本比较高,耗时比较长,因此近年来加强了高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用的研究,这种施工技术能够降低工作的成本、缩短工期,具有较大的发展潜力。
参考文献
[1] 王兴俊.高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用[J].企业技术开发,2011(06)
[2] 杨震.高压喷射注浆法防渗加固机理与施工技术应用研究[D].中南大学,2008
[3] 黎祖文.在砂卵石层应用高压喷射灌浆防渗技术的研究[J].广西科学,1996(09)
[4] 汪勇.高压喷射灌浆技术在坝基防渗处理中应用研究[D].河海大学,2006
关键词:高压旋喷灌浆防渗技术;砂砾石地层;应用
引言
高压旋喷灌浆防渗技术的应用首先要进行机械钻孔,对喷射管的喷头进行特别的处理,然后将喷射管方法在计划处理标高之后,通过高压脉冲泵将浆液旋喷而出,其中高压泵的高压一般保持在20-40MPa,通过高压泵的高压对土体进行冲击以及切割,使得土粒以及浆液之间进行有效的混合,并且能够根据一定的规律进行重新排列。当混合体凝固之后,就可以形成一种比较稳定的固体,从而实现对地基进行防渗加固的目的。本文对高压旋喷灌浆防渗技术以及在砂砾地层中的应用进行分析。
一、高压旋喷注浆技术的相关概念分析
高压旋喷灌浆防渗技术最早出现在日本,我国从上世纪八十年代开始将这种技术引入到河堤土坝工程中,在我国已经具有了一定时间的应用。根据高压旋喷设备的喷嘴的喷射的范围,可以将高压旋喷注浆分为几种,即旋喷、摆喷和定喷,旋喷形成的凝结体的形状是柱形,摆喷形成的凝结体的形状是哑铃型,定喷形成的凝结体是薄板形。在当前的防渗工程中,对于粒径比较大、颗粒含量比较多的砂卵石一般会采用混凝土防渗墙以及帷幕灌浆技术,高压旋喷灌浆防渗技术主要适用于粘土、黄土以及淤泥、砂土等比较软的地层。在高压旋喷灌浆技术中,利用钻机钻孔之后,采用高压旋喷灌浆台车将带有喷嘴的浆管埋入到土层中,并且以一定的压力将浆液从喷嘴中喷射出来,形成具有一定力量的喷射流,对土层进行切割,剥离下来的颗粒以及水泥浆将按照一定的比例以及质量的大小进行重新排列,当浆液凝固之后,可以在土层中形成一个固结体,从而对地基进行加固以及防渗处理。
高压旋喷灌浆防渗技术主要适用于黄土、粘土以及淤泥性质的软土层,一般说来,对于粒径比较大、颗粒含量比较高的砂砾石地层,这种技术的防渗效果并不是太好,但是由于当前在砂砾石地层中常用的防渗技术具有一定的缺陷,因此在具体的施工过程中,也开始对高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层的防渗过程中的应用进行研究。由于砂砾石的组成颗粒一般比较大,透水性比较强,透水率比较大,因此在在施工的过程中,如果采用高压旋喷灌浆防渗技术进行相应的加固以及防渗处理,应该要对钻进比较缓慢、容易造成踏孔的问题进行解决。对砂砾地层、黄土地层等进行防渗处理之后,其防渗效果相对于传统的防渗技术,有了很大的提高,在一定时间范围内不会出现渗漏的现象。
二、高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用分析
高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用包括几个重要的部分,首先要对各种参数进行确定,然后要对施工工艺进行控制等。
(一)对高压旋喷灌浆防渗技术的应用参数指标进行确定
在进行高压旋喷灌浆技术的应用之前,首先要进行相应的试验孔施工,即通过对试验孔个进行钻孔、注水、开挖检查等试验,对各种参数进行分析,最终选择最合理的技术参数指标。根据一些相关的经验以及试验资料分析可以看出,对于高压旋喷灌浆防渗技术的各种应用指标的选择,具有一定的规律,一般说来,孔距会控制在1米左右,水的壓力不小于40MPa,而气体的压力不能小于0.6MPa,每分钟的注浆率不能低于70升,设备旋转的速度一般是每分钟8-10圈左右。高压旋喷灌浆防渗技术的各种指标参数是该技术在具体的应用过程中的一种重要的指导,对于不同的工程,应该要在基础参数指标上确定实际的参数。
(二)高压旋喷灌浆防渗技术的施工工艺
高压旋喷灌浆防渗技术中的关键步骤是灌浆,灌浆施工过程中,要进行两序施工。即首先对Ⅰ号序列孔进行相应的施工,然后后对Ⅱ号序列孔进行施工,具有一定的施工顺序。相邻的孔之间的施工应该具有一定的时间间隔,其时间间隔应该要大于24小时。灌浆过程中,可以通过三种介质对砂砾石地层进行施工,即利用浆液、气体以及水对砂砾石地层进行施工,使得浆液能够和砂砾石地层中的各种颗粒进行有机的结合,促进浆液渗透到砂砾石中,最终形凝固体,发挥具体的防渗作用。其具体的施工包括很多步骤,比如对施工现场进行压实和平整处理、造孔并且将套管插入、下PVC管作为护壁、拔除套管、旋喷试验等。在这一系列的施工工艺中,需要注意一些重要的环节。
1、造孔并跟进套管。造孔是高压旋喷灌浆防渗技术施工过程中的重要步骤,一般的造孔方法有两种,一种是通过风动回转机进行钻孔,并且通过偏心式冲击器进行冲击跟管。另一种是通过多功能履带式岩土机进行钻孔跟管。在造孔的过程中,钻孔的直径会根据实际的情况进行调整,常用的孔径大小有90和110毫米。孔径过大或者过小都不合适,孔径过小会导致灌浆速度降低,孔径过大会导致不能进行均匀灌浆。每分钟能够钻进6厘米即可。需要注意的是,当钻机就位之后,应该给要利用水平尺对机身的水平情况进行测试以及校正,钻孔的孔位可以出现偏差,但是出现偏差的范围应该要控制在5厘米以内。
2、安装高喷台车并且保证其他设备就位。高压旋喷灌浆防渗技术的施工过程中,对于浆液进行喷射的喷具可以由浆液、气体以及水三管并行组合,通过螺栓进行连接之后进行喷射。可以将喷头、喷灌以及旋喷三叉管进行密封处理,保证喷具在具体的运行过程中具备一定的畅通和承压的能力。当水压达到设计的压力的1.5倍,喷射的管路没有泄漏之后再进行试喷15分钟之后如果没有出现问题就可以结束检查的过程。
3、旋喷灌浆。试喷是检验喷射效果的重要过程,当试喷检查结束之后,要使得喷嘴的喷射方向和高喷轴线保持一致,并且对旋喷转速进行相应的设置。为了防止在卸下喷具的过程中出现意外,对喷嘴形成堵塞,可以在送入浆液、气体以及水的时候就开始喷浆处理,在进行初始喷浆的时候,只进行喷嘴的旋转,而不将喷嘴提出来。静喷的持续时间一般是3-5分钟,当孔口出现返浆现象并且达到一定程度时,应该要提高旋转的速度,并且自上而下进行喷射灌浆,直到达到设计高程。在喷射的过程中,浆液和水的比例一般为0.8:1。
(三)对突发事件进行处理
在高压旋喷灌浆防渗技术的应用过程中,常常会出现一些突发状况,比如漏浆、孤石等,对于这些突发状况要进行积极地处理,防止对喷射防渗技术的效果产生影响。比如,在施工过程中一旦出现漏浆现象,应该要对提升进行放慢速度以及中止的处理,使得出现漏浆处的地层能够充分地灌满浆液,并且达到相应的防渗目标。
结语
高压旋喷灌浆防渗技术是近年来在很多工程施工过程中比较常见的一种防渗和加固技术,在黄土、粘土等软土层中的应用比较多,在砂砾石地层中的应用不太普遍,也没有在软土层中的应用效果好,但是由于当前的砂砾石地层的防渗以及加固技术的成本比较高,耗时比较长,因此近年来加强了高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用的研究,这种施工技术能够降低工作的成本、缩短工期,具有较大的发展潜力。
参考文献
[1] 王兴俊.高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层中的应用[J].企业技术开发,2011(06)
[2] 杨震.高压喷射注浆法防渗加固机理与施工技术应用研究[D].中南大学,2008
[3] 黎祖文.在砂卵石层应用高压喷射灌浆防渗技术的研究[J].广西科学,1996(09)
[4] 汪勇.高压喷射灌浆技术在坝基防渗处理中应用研究[D].河海大学,2006