浅谈灌浆法在地基加固中的应用|灌浆机价格

　　摘要随着我国社会经济的高速发展,我国各项基本建设项目如雨后春笋般涌现。我国的建筑工程已向大型、重型的高层建筑方向靠近和发展,无形中对建设的基础项目――地基提出更新更高的要求。结合当前地基处理的现状,从不良地基的特性出发,简要阐述灌浆法施工方面的相关要点。
　　关键词灌浆法;地基加固;作用原理;特点
　　中图分类号TU4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0059-01
　　
　　随着我国国民经济的高速发展,我国基础建设的蓬勃兴起,建设用地日益紧张,许多工程不得不建设在过去认为不适合建筑需要的场地上。同时随着目前建筑工程向大型化、重型化、高层、超高层方向的发展也对地基提出了新的更高的要求。因此,对于那些土质软弱、不能满足建筑物强度或变形要求的不良地基必须进行人工加固处理。不良地基上的建筑物,由于地基压缩变形,造成沉降量过大或沉降不均匀,往往会影响建筑物的正常使用或破坏建筑物,因此必须采用针对性的技术方法对不良地基进行处理,其中灌浆法在处理不良地基方面取得了很好的效果。
　　1作用原理
　　灌浆法是运用气压、液压等一系列物理和化学原理,通过把某些特定的浆液注入各种目标土质的空隙中,从物理学的角度改善其性质,从而使其能够承受建筑物的负荷,适应各类土木工程的需要。通过压力灌浆,可以使目标土体的密度和整体性得到较大的改善,使土体强度、桩周摩擦力和桩底阻力等产生改变,桩底沉降量大大减少,从而提高了单桩承载力。
　　1)静压灌浆法的理论基础。静压灌浆法在实践中运用了科学的液压、气压和电化学原理,将水泥浆通过注浆管道注入地底下,浆液通过充填、渗透等方式,逐渐占据地底岩石中的缝隙,从而将多余的空气排出,补足土质后填补空隙,水泥浆通过在地底的凝结把原有松散的岩土凝固在一起,稳定整个地质结构,从而使岩土的质地更加紧密。2)高压灌浆法的原理。高压旋喷注浆法是利用高压喷射切割的原理,该种水泥浆的灌注是利用带喷嘴的注浆管进行灌注的。首先确定好注浆的深度,再用高压机械设备使浆液以20MPa左右的压强喷射出来,冲击切割岩土。当制定的高压喷射压力超过了岩土本身的土质承压能力,一些松散的土粒就会飞散出来,这些土粒会跟随水泥浆涌上地面,其余土粒在喷射流的冲击离心作用下,与浆液混在一起,并按一定的浆比例和大小有规律的重新排列在土中形成一个新的固结体。3)复合灌浆法的原理。①高压喷射切割原理。复合注浆法首先采用高压喷射法对土体进行喷射切割,在一定程度上破坏其原有的土体结构,使固态土体变成液态土体。喷射压强是切割土体的关键,根据力学观点,被喷射的面积要适应一定的条件。喷射的压力越大,它呈现的切割力就越大,对松散土质的破坏就越大。②浆液与土的搅拌置换原理。复合注浆法是采用高压旋喷注浆,钻杆在旋转喷射过程中不断提升。压力喷射对岩土形成严重的破坏力,在喷射设备的压力下,会使土粒的流动方向与喷射水泥浆的方向相反,最后与注浆融合。浆液与土混合后,经过空气和水的作用慢慢凝结形成固体,从而加大岩土的紧密度。③浆液对土体的渗透、切割和挤压作用。复合注浆法在高压喷注法实施后可以继续进行静压喷注,静压注浆对岩土有加固的作用主要表现在渗透、切割、挤压三个方面的加固。对中粗砂及卵砾石地层以及破碎岩石来说,高压喷射流对岩土的破坏力到达极限时水泥浆就会在地底层渗透出来。对粘性土和淤泥类土类而言,浆液经高压喷射后会向地底层渗透是由于劈裂的作用,主要是强压导致的。劈裂作用的产生主要是基于压力作用,使浆液产生大于岩土本身承受的力量而不得不被深入到地层,在土层中形成许多浆脉,浆脉在土体中固结后稳固提高了土体的强度。挤密作用主要也是因为强压而产生的,当压力在岩土中不断扩张时,地层四周土体将会产生一种挤压力,迫使松散的岩土相互挤压,最后达到加固土层的效果,使之更为紧密和牢固。
　　2灌浆法的特点
　　1)静压灌浆法的特点。静压灌浆法的特点是:在利用静压注浆法对底层进行加固处理时,地基会因为灌注喷射的范围较大而对砂卵石、砂砾石地层灌注产生良好的效果,目标喷注物的坚固强度高,注浆浆液能全部进入地层中,使浆液的利用率大大提高。但静压注浆法浆液的可控性较差,喷射出的浆液容易流失到目标范围之外。加固处理粘性土和粉细砂层时,注浆固结体的强度不高,浆液扩散的均匀性也较差,不能形成柱体状。因此静压注浆法只适用于中粗砂及砂砾石,破碎岩石与卵砾石,湿性黄土和软粘土。2)高压灌浆法的特点。使用高压灌浆法加固地基时,浆液在喷射目标物的最小范围内可固结,可控性好,浆液不易流失到加固区域之外。高压旋喷注浆能够定位定向,喷射浆液时能形成连续的柱状桩体,能承受上部连续加大的负荷。采用此法适用范围广,注浆效果佳,尤其在砂层注浆中最佳。但高压灌浆法只能在喷射的范围内固结,喷射范围比较有限,同时浆液在喷射过程中会产生一定量的水灰,固结体收缩程度也较大。因此只适用于粘性土质、湿性黄土、砂类和淤泥。3)复合灌浆法的特点。复合注浆法适用范围广,不论渗透性大的砂卵石层,还是渗透性较差的粘土、粉土和细砂层,甚至地下熔岩地层,都可以用此方法来加固。复合注浆法的浆液扩散范围比较大,不仅对目标范围之内的土体可进行覆盖置换加固,而且对目标范围之外的土体也能通过充填、渗透、挤密、劈裂等方式实现注浆加固,在浆液成桩的同时对地基土也有加固作用。复合注浆法喷射浆液时能定向定位并形成连续的柱状喷桩体,与原基础混凝土形成紧密的结合,提高了承受上部荷载力,固结体强度的范围也可根据需要进行调节。而且复合注浆法钻孔施工口径较小,对建筑物基础固件和地面扰动较小。此外,还可调节浆液的凝固时间,使施工过程中建筑物附加沉降小、耐久性好,还可达到节约一定经济成本的目的。复合注浆法的配套施工器械适合狭窄低矮的既有建筑物,施工时噪声小,不会造成噪声污染。
　　3施工程序
　　1)布孔的原则和方法。为满足地基强度的要求,布孔要结合灌浆的特点、地基形态等因素来考虑,既要充分发挥灌浆孔的效率,又要保证浆液留在地基有效范围之内,布孔时应视地基实际情况而定。若全幅灌浆,应采用等距离梅花方格网布孔,中间孔浅,边缘孔深,孔间距以2米左右为宜。2)钻孔。为确保原地基不受损坏,成孔的孔径应尽量小些,且必须采用干钻法,严禁加水。对于路基,钻孔深度视地基高度和地基填料的情况而定。3)下注浆管。选用适当的注浆管,以确保浆液的灌注流畅。一般说来,注浆结束后,注浆花管很难拔除,如果实行强行拔除,则会破坏地基。因此注浆结束后,应将注浆花管作为非预应力锚杆留置在地基内,这样不仅可免除拔管对地基的破坏作用,同时对提高地基强度有一定好处。4)灌浆。灌浆主要内容包括灌浆压力、灌浆浓度、灌浆顺序等。灌浆压力是保证质量的重要因素之一。在大范围注浆前,应先做试验,根据注浆段的地基类型,结合单孔注浆量选择合适的灌浆压力。注浆浓度通常以水灰比(质量比)1:1较为适宜。灌浆顺序是指灌浆孔的受注顺序,一般以三次灌注为最佳。灌注前先根据灌浆孔平面图,设计好灌浆顺序。第一、二灌次孔以单孔注浆量为控制标准,第三灌次为加压灌注。
　　4结束语
　　灌浆法在地基加固方面是一个很好的方法,已取得了不少成功的实例,随着灌浆材料的研发以及灌浆理论的研究,灌浆法必将得到更大的发展。
　　
　　参考文献
　　[1]聂国柱.灌浆法在城市道路路基处理中的应用.2007.
　　[2]姚胜利,王国体.灌浆法在地基加固中的应用.2007.
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