專利名稱：分層多次調壓調漿注漿方法
技術領域：
本發明涉及一種工程技術，具體地說是一種分層多次調壓調漿注漿方法。
技術背景目前針對常見的巖溶區、堤壩、路基、擋土墻、基坑支護等加固工程，往往只需要對一 定區域進行處理。由于該區域內地質情況較差，采用傳統的注漿技術無法控制漿液向四周擴 散流失，易出現跑漿、漏漿、污染甚至危及構筑物安全等現象的發生，從而引起工程造價大 幅提高。而國內外出現的單參數和分層多次注漿施工技術無法對一定區域內的土體進行注漿 加固，即無法對其注槳施工范圍進行精確控制，造成槳液流散，達不到設計適用要求。 發明內容本發明為克服上述現有技術的不足，更好地研究對于特定區域土體的注漿加固方法，避 免施工的盲目性，本發明提供一種對于特定區域土體注漿時，可有效解決巖溶發育地區，孔 隙率大等地質條件下漿液跑漿、漏漿問題，從而達到增強特定區域土體強度和密度、顯著降 低工程投資，節省施工時間、加快施工進度及減輕環境污染的分層多次調壓調漿注漿方法。本發明的目的是采用下述技術方案實現的 一種分層多次調壓調漿注漿方法，具體工藝 如下(1) 對加固區域放樣，確定止漿帶位置及深度；(2) 在注漿孔軸線方向，根據不同的地質情況、工程特點要求確定注漿土層分布(3) 在注漿孔軸線方向，根據不同的承壓條件，埋設不同數量、不同長度的注漿管，以 使漿液在不同的特定部位擴散；(4) 對單孔進行多次或對被加固區域土體分序孔進行注槳注漿過程中根據不同地質情 況、不同注漿次序分別調節注漿配比、注漿材料以及注漿壓力。(5) 通過檢査孔注漿試驗，漿柱體強度試驗和滲透試驗，以及聲波檢測等，檢測是否滿 足工程質量要求。所述的對加固區域放樣，確定止漿帶位置及深度，具體如下-根據地質條件和設計要求，首先對被加固區域上部邊界進行放樣，而深度方向則根據地 質特點及上部荷載應力傳遞深度確定注漿加固深度。所述的在注漿孔軸線方向，根據不同的地質情況、工程特點要求確定注漿土層分布，具 體如下根據放樣要求，在止漿帶位置及被加固區域內打孔，根據地質條件確定注漿土層分布，為單孔注漿管數量及注漿壓力的初定提供依據；所述的在注漿孔軸線方向，根據不同的承壓條件，埋設不同數量、不同長度的注漿管，以使漿液在不同的特定部位擴散，具體如下一次注漿管長度與鉆孔深度相同，不需要加工；二次注漿管長度與一次注漿管長度相同， 內端口封閉，按照設計要求及地質條件在內端孔口以下2ra至注漿管內端口范圍內，每隔 0.1 0.4m用手電轉對穿打孔，用膠帶封孔；三次注漿管用于封閉表層土體，其長度按照 地質條件及加固深度綜合確定，其內端口封閉，按照地質條件在孔口以下2m至注漿管內 端口范圍內，每隔0. 1 0.4m，對穿打孔，膠帶封孔；四次注漿管長度比一、二次注漿 管長度短2m,在內端至三次注漿管長度范圍內，每隔0.4m對穿打孔，膠帶封孔；將各 注漿管綁扎在一起，與鋼筋等支撐物同時送入鉆孔內。所述的對單孔進行多次或對被加固區域土體分序孔進行注漿注漿過程中根據不同地質 情況、不同注聚次序分別調節注漿配比、注漿材料以及注漿壓力，具體如下-利用第一次注漿管將漿液直接注入孔底，為無壓注漿，至孔口溢漿為止，隨即將注 漿管抽出；初凝后，可成為后續幾次注漿的"止漿塞"；在一次注漿結束14 18小時后，開始進行二次注漿，注漿壓力為0.8 1.2MPa，發現跑漿，則停止注漿；此次注漿可形 成加固體內的底部止漿帶；在二次注漿結束2 4小時后進行第三次注漿，注漿壓力為 1.0 1.4MPa,同時密切觀察土體變化情況，如果孔口、地基變形或跑漿，立即停注；此 次注漿可形成加固體內的頂部止漿帶，加之四周形成的止漿帶，形成一立體、封閉的止 漿帶空間，為加固體內四次注漿的高壓力提供了保證，可防止漿液在第四次注漿時溢漿 失壓，又可防止注漿壓力對周圍土體造成的破壞；在第三次注漿結束6 10小時后進行 四次注漿，注漿壓力3 4MPa，注漿時密切注意孔口及地基變形情況，如有異常立即停 注,；第四次注漿在第二次及第三次注漿漿液初凝后進行，由于采用較高注漿壓力，漿液 可在加固體內得到有效擴散。所述的注漿過程中還應根據不同地質情況、不同注漿序次調節注漿配比及注漿材料，配 置兩種濃度的漿液， 一種是水灰重量比為2: 5 1: 2的稠漿，另一種是水灰比重量比為1: 2~11: 20的標準漿當地基孔隙不大時，采用標準漿；當孔隙較大時采用稠漿；當采用標 準漿，隨灌入量的增加，若漿液在同步上升，即用一般標準漿灌漿，若不能同步上升，說明 孔隙直徑偏大，使用稠漿灌入；當孔隙直徑過大，采用稠漿還不同步上升時，此時可采用間 歇式復灌，在灌入一定的漿液后，間歇一段時間待漿液初凝后，再灌入一定量的漿，若間歇 式灌槳用時較長時，可改用交替式灌漿，即先灌漿液，再灌中粗砂，然后再灌漿液，如此反 復；待第一次注漿完成后，根據鉆探取樣和注漿檢測指標，調整確定二次注漿參數及后序孔 位，以此反復，直至達到處理要求。本發明具有實質性特點，針對性強，適用于對固定區域逬行注漿加固時，特別是對巖溶 發育地區、孔隙率大等地質條件下傳統注漿方法易跑漿、露漿等問題提供了一種有效的地基 處理方法，通續對注漿工藝、注漿材料等技術的改進，解決了原有施工工藝的不足和缺陷。.采用標準貫入試驗及注漿前后土體物理力學性質指標的方法進行效果檢測，效果如 下該技術方案實施后，墻內原填土得到了整體改性，標貫擊數由原來的8擊提高到17擊，土體比重由原來的2. 69提高到2. 72,孔隙比由原來的0. 69減小到0. 63,壓縮系數由原來的 0. 44cmVN減小到0.19cmVN,壓縮模量由原來的4.04MPa提高到10.15MPa,粘聚力由原來的 16. 40kPa提髙到48.13kPa。擋土墻的變形及路基的縱向開裂得到了有效遏制。
圖1為本發明的漿體擴散示意圖；圖2為本發明的止漿帶立面圖；圖3是本發明實施例的漿體擴散示意圖；其中，l.一次注漿槳脈，2.二次注漿漿脈，3.三次注漿漿脈，4.四次注漿漿脈，5.構 筑物，6.加固區域，7.止漿帶。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。實施例1:以某國道界河立交橋路基加筋擋土墻加固為例，該立交橋采用加筋土擋土墻 技術構建，南北兩端引橋寬14m,引橋北端長156m,引橋南端長372m。墻體外鼓現象逐漸加 劇，路面局部發生縱向開裂。在含有大量卵石的亞粘土填壓的擋土墻內進行了 "分層多次調壓調漿注漿方法"。如圖 2所示，確定好構筑物5、加固區域6和止漿帶7。(1) 對加固區域6放樣，確定止漿帶7位置及深度(2) 在注漿孔軸線方向，根據不同的地質情況、工程特點要求確定注漿土層分布；(3) 在注漿孔軸線方向，根據不同的承壓條件，埋設不同數量、不同長度的注漿管，以 使槳液在不同的特定部位擴散；(4) 對單孔進行多次或對被加固區域6 土體分序孔進行注漿注漿過程中根據不同地質 情況、不同注漿次序分別調節注漿配比、注漿材料以及注漿壓力。(5) 通過檢查孔注漿試驗，槳柱體強度試驗和滲透試驗，以及聲波檢測等，檢測是否滿 足工程質量要求。本案漿液采用水泥單漿液，采用普通硅酸鹽425水泥。 一次注漿選用水灰比0.5: 1,高 壓注漿時，為加大擴散半徑，選用水灰比l: 1，同時在施工過程中根據現場注漿效果，及時調整注漿配比及注漿壓力。一次注漿管與鉆孔長度大致相同，不需加工；二次注漿管與一次注漿管長度相同， 內端口封住，在內端2m范圍內，每隔0.4m,用手電鉆對穿打孔，用膠帶封孔；三次注 漿管，長度為4m,內端口封住，在內端2m范圍內每隔0.4m，對穿打孔，膠帶封孔；四 次注漿，注漿管比鉆孔長度短2m,在內端至離外端4m的范圍內，每隔0.4m對穿打孔， 膠帶封孔。如圖1所示，分別形成一次注漿漿脈l、 二次注槳漿脈2、三次注漿漿脈3和 四次注漿衆脈4。效果檢測檢測采用標準貫入試驗及注漿前后土體物理力學性質指標的方法。 實際效果該技術實施后，墻內原填土得到了整體改性，標貫擊數由原來的8擊提高到17擊，土體 比重由原來的2.69提高到2.72,孔隙比由原來的0.69減小到0.63，壓縮系數由原來的 0.44cm2/N減小到0.19cm7N,壓縮模量由原來的4. 04MPa提高到10.15MPa，粘聚力由原來的 16. 40kPa提高到48.13kPa。擋土墻的變形及路基的縱向開裂得到了有效遏制。實施例2:與實施例l相同，不同之處在于，該擋土墻采用預應力錨桿加固，由于錨固段位于含有 大量卵石的亞粘土層中，無法為預應力錨桿提供足夠的抗拉拔力。故對預應力錨桿采用"分 層多次調壓調漿注漿方法"，以提高其最終極限承載力。一次注漿管與錨桿長度大致相同，不需加工；二次注漿管與錨桿長度相同，內端口 封住，在內端2m范圍內，每隔0.4m，用手電鉆對穿打孔，用膠帶封孔；三次注漿管， 長度為4m,內端口封住，在內端2m范圍內每隔0.4m,對穿打孔，膠帶封孔；四次注漿， 注漿管比錨桿長度短2m，在內端至離外端4m的范圍內，每隔0.4m對穿打孔，膠帶封 孔。將錨桿與注漿管綁扎在一起送入錨孔中。如圖3所示，分別形成一次注漿漿脈1、 二次注漿漿脈2、三次注漿漿脈3和四次注漿漿脈4。效果檢測通過采用與常壓注漿錨桿的極限拉拔力、預應力衰減幅度等指標相比較的方法。實際效果現場測試表明，常壓注槳錨桿，當拉力加載到1.5Nt 1.75Nt時，錨桿出現 極大的塑性變形，壓力表讀數不再增加。而采用"分層多次高壓注漿技術"的預應力錨桿， 在拉力達到設計要求1.75Nt時，錨頭為彈性位移，卸載后位移恢復，錨桿完全可以達到設計 承載力。經計算， 一次性注漿預應力錨桿與經過"分層多次高壓注漿"的預應力錨桿相比， 后者極限承載力提高28%,且預應力衰減幅度降低31%。
權利要求
1.一種分層多次調壓調漿注漿方法，其特征在于，包括以下工藝步驟(1)對加固區域放樣，確定止漿帶位置及深度；(2)在注漿孔軸線方向，根據不同的地質情況、工程特點要求確定注漿土層分布；(3)在注漿孔軸線方向，根據不同的承壓條件，埋設不同數量、不同長度的注漿管，以使漿液在不同的特定部位擴散；(4)對單孔進行多次或對被加固區域土體分序孔進行注漿注漿過程中根據不同地質情況、不同注漿次序分別調節注漿配比、注漿材料以及注漿壓力。
2. 根據權利要求1所述的分層多次調壓調漿注漿方法，其特征在于所述的對加固區域 放樣，確定止漿帶位置及深度，具體如下根據地質條件和設計要求，首先對被加固區域上 部邊界進行放樣，而深度方向則根據地質特點及上部荷載應力傳遞深度確定注漿加固深度。
3. 根據權利要求1所述的分層多次調壓調漿注漿方法，其特征在于所述的在注漿孔軸 線方向，根據不同的地質情況、工程特點要求確定注漿土層分布，具體如下根據放樣要求， 在止漿帶位置及被加固區域內打孔，根據地質條件確定注漿土層分布，為單孔注漿管數量及 注漿壓力的初定提供依據。
4. 根據權利要求1所述的分層多次調壓調漿注漿方法，其特征在于所述的在注漿孔軸 線方向，根據不同的承壓條件，埋設不同數量、不同長度的注漿管，以使漿液在不同的特定 部位擴散，具體如下 一次注漿管長度與鉆孔深度相同，不需要加工；二次注漿管長度與一 次注漿管長度相同，內端口封閉，在孔口以下2m至注漿管內端口范圍內，每隔0.1 0.4m 用手電轉對穿打孔，用膠帶封孔；三次注漿管用于封閉表層土體，其長度按照地質條件 及加固深度綜合確定，其內端口封閉，按照地質條件在孔口以下2m至注漿管內端口范圍 內，每隔0.1 0.4m，對穿打孔，膠帶封孔；四次注漿管長度比一、二次注漿管長度短 2m，在內端至三次注漿管長度范圍內，每隔0.4m對穿打孔，膠帶封孔；將各注漿管綁扎 在一起，與鋼筋等支撐物同時送入鉆孔內。
5. 根據權利要求1所述的分層多次調壓調漿注漿方法，其特征在于所述的對單孔進行 多次或對被加固區域土體分序孔進行注漿，具體如下利用第一次注漿管將漿液直接注入 孔底，為無壓注漿，至孔口溢漿為止，隨即將注漿管抽出；初凝后，可成為后續幾次注漿的"止漿塞"；在一次注槳結束14~20小時后，開始進行二次注漿，注漿壓力為0.8 1.2MPa，發現跑漿時，則停止注漿；此次注漿可形成加固體內的底部止漿帶；在二次注 漿結束2 4小時后進行第三次注漿，注漿壓力為1.0 1.4MPa，同時密切觀察土體變化 情況，如果孔口、地基變形或跑漿，立即停注；此次注漿可形成加固體內的頂部止漿帶，加之四周形成的止漿帶，形成一立體、封閉的止漿帶空間；在第三次注漿結束6~10小時后進行四次注漿，注漿壓力為3 4MPa，注漿時密切注意孔口及地基變形情況，如有 異常立即停注；第四次注漿在第二次及第三次注漿漿液初凝后進行。
6.根據權利要求1所述的分層多次調壓調漿注漿方法，其特征在于所述的注漿過程中還應根據不同地質情況、不同注漿序次調節注漿配比及注漿材料，具體如下配置兩種濃度 的漿液， 一種是水灰重量比為2: 5 1: 2的稠漿，另一種是水灰比重量比為1: 2 11: 20 的標準漿；當地基孔隙不大時，采用標準漿；當孔隙較大時采用稠漿；當采用標準漿，隨灌 入量的增加，若漿液在同步上升，即用標準漿灌漿，若不能同步上升，說明孔隙直徑偏大， 使用稠漿灌入；當孔隙直徑過大，采用稠漿還不同步上升時，此時可采用間歇式復灌，在灌 入一定的漿液后，間歇一段時間待槳液初凝后，再灌入一定量的漿，若間歇式灌漿用時較長 時，改用交替式灌漿，即先灌漿液，再灌中粗砂，然后再灌漿液，如此反復；待第一次注漿 完成后，根據鉆探取樣和注漿檢測指標，調整確定二次注漿參數及后序孔位，以此反復，直 至達到處理要求。
全文摘要
本發明涉及一種分層多次調壓調漿注漿方法，包括以下工藝步驟(1)對加固區域放樣，確定止漿帶位置及深度；(2)在注漿孔軸線方向，根據不同的地質情況、工程特點要求確定注漿土層分布；(3)在注漿孔軸線方向，根據不同的承壓條件，埋設不同數量、不同長度的注漿管，以使漿液在不同的特定部位擴散；(4)對單孔進行多次或對被加固區域土體分序孔進行注漿。本發明具有實質性特點，針對性強，適用于對固定區域進行注漿加固時，特別是對巖溶發育地區、孔隙率大等地質條件下傳統注漿方法易跑漿、露漿等問題提供了一種有效的地基處理方法，通過對注漿工藝、注漿材料等技術的改進，解決了原有施工工藝的不足和缺陷。
文檔編號E02D3/12GK101230570SQ20081001458
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月20日 優先權日2008年2月20日
發明者宋修廣, 張宏博, 張思峰, 李英勇, 王松根, 管延華 申請人:山東省交通廳公路局;山東大學