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1、水泥注浆加固污水坑塘砂砾填筑的可行性 - 建筑技术 河北省保定至沧州保定段高速公路 B7 合同工程，该工程位于留史 庄附近，地处平原区，该区地层主要为冲洪积成因的黏性土，区域 地下水位较高，大多埋深在地表下 1.00m 左右。该项工程 K47+220K47+520 段因附近印染厂常年污水排放，水位较深，1# 坑 8m，2#坑 4m，3#坑 3.5m ，原先回填采用砂砾填筑，将污水排放 至路基两侧范围，这样容易对路基工程产生不均匀沉降及横向位移 等不良后果，影响到以后高速公路的正常运行。1 加固机理灌浆就是要让水泥浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密 扩展形成浆脉。通过钻孔向土层中加压灌入一定水
2、灰比的浆液，一 方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围土体被挤压充填， 紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的 土体则发生弹性变形，钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方 面随着灌浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在地层中 形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵模交错的 浆脉随着其凝结硬化，造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触， 沿灌浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。这样从而相互共 同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。渗透注浆是指在注浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入 土体的空隙和裂缝中，在注浆过程中，地层结构不受扰动和破坏的 注浆形式。
3、灌浆材料采用粒状浆液，即普通硅酸盐水泥。其矿物成分主 要有 4 种：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。此外， 水泥中还含有少量氧化铁、水和游离石灰。铝酸三钙是快凝物质， 能放出较大的热量。铁铝酸四钙的凝结速度也较快，但释放的热量 比铝酸三钙少。硅酸三钙几乎在 7 d 龄期内就能得到全部强度。硅 酸二钙的凝结速度则极慢，释放的热量也很低。影响强度主要因素为浆液浓度，也即浆液的起始水灰比。由 于地下水位高，经大量工程实践证实，水灰比在 1:1.51:2 为最佳 范围。2 注浆工程布置(1)注浆工程长度布置于路基边缘填方扩散坡之内。宽度为路 基边缘 3m 范围以内。(2)注浆孔深度为路基顶面
4、至砂砾垫层底部，延伸至原地面以 下 0.5m 。(3)注浆孔平面布置：孔距 1.0m ，梅花型布孔。(4)注浆孔孔径设计为 75mm。3 施工工艺3.1 成孔注浆孔成孔才用 G2-A 油压钻机潜孔锤，回转钻进，空气排 渣法钻探工艺完成 2#、3#坑，注浆孔施工，跟据地质情况 1#坑成孔 难度很大，选择金刚石钻头取芯或结合水泥浆多次速凝护壁法成孔。 3.2 主要机具设备XY-1 型油压钻机 2 台，G2-A 型钻机 1 台，空气压缩机(9m3) ， 10kW 发电机组，桶式水泥浆搅拌机 2 台，20kg/cm2 注浆泵 2 台。3.3 封孔成孔后，插入打好注浆小孔的钢管(25mm)，小孔采用人工
5、 钻眼，小孔孔径 0.5cm ，小孔间距 20cm ，钢管长度应超出钻孔深 度 0.5m ，以便于下道注浆工序的顺利操作。封孔采用水玻璃、水泥干粉拌和液，在注浆管与孔壁之间先 塞人预先团好的牛皮纸团，用铁条将其涌入，深度控制在设计深度， 然后用黏土少量封填捣实，最后倒入水玻璃、水泥干粉拌和液，由 于拌和液为快速凝固体，大约 10min 左右即达到封孔效果。3.4 注浆浆液注浆浆液采用水：水泥干粉=1:1.51:2 的较浓浆液，即速凝 添加剂(水玻璃、三乙醇胺)，在施工过程中根据灌浆量及灌浆效果 及时再作调整。3.5 注浆根据地层及 1#污水坑回填情况，采用三次注浆：(1)将水泥浓浆液加人速凝剂
6、(水玻璃、三乙醇胺、石膏) 使其 在 30min 凝固，并按其计算量注入孔内。(2)注入普通水泥浆至设计压力持续 10min20min 后停泵。(3)待停注浆 10h 后补充孔内浓水泥浆至满为止。注浆采用可调压力注浆泵，注浆压力原则采用静压注浆，即采用小泵量、小压力，控制在 5kg/cm215kg/cm2 范围。因为泵压 过大将会产生地基土或路基填土的劈裂，进而形成劈裂通道，反而 影响了注浆效果。3.6 特殊情况下的技术处理措施(1)在灌浆过程中，发现浆液冒出地表即冒浆，采取以下控制 性措施：降低灌浆压力，同时提高浆液浓度，必要时掺砂或水玻 璃；限量灌浆，控制单位吸浆量不超过 30L/min4
7、0L/min 或更小 一些；采用间歇灌浆的方法，即发现冒浆后就停灌，待 15min 左 右再灌。(2)在灌浆过程中，当浆液从附近其他钻孔流出即串浆，采取 以下方法处理：加大第 1 次序孔间的孔距；在施工组织安排上， 适当延长相邻两个次序孔施工时间的间隔，使前一次序孔浆液基本 凝固或具有一定强度后，再开始后一次序钻孔，相邻同一次序孔不 要在同一高程钻孔中灌浆；串浆孔若为待灌孔，采取同时并同灌 浆的方法处理，如串浆孔正在钻孔，则停钻封闭孔口。待灌浆完后 再恢复钻孔。4 施工组织本工程的施工管理采用项目管理法，设置 1 名项目经理，负 责整个工程的全面管理。各钻进注浆组设组长 1 名，负责其小组的生
8、产组织，每钻组 设置技术人员 1 名。主要负责其小组施工过程中的技术问题，也即 负责实施完成设计文件中的各项技术指标。 根据本工程量及工期要求，将组织钻机 35 台。5 质量保证体系本注浆工程，根据工程目的、地质情况等，主要质量环节为 成孔封孔配浆液注浆。其中，封孔这一环节尤为重要，如若 封孔失效，孔内浆液处于无压状态。加固地基土的目的将无从实现。为此，本公司在每个钻组将设置有经验的专门人才指导封孔 工作。采用全面质量管理办法，设置项目技术负责 1 名。质量指标 层层分解、层层负责、人人有指标、人人有压力。以下为具体措施：(1)工序管理措施。工地成立质量管理小组。由项目经理指挥， 项目技术负责
9、人负责制。做好事先指导，中间自检，最后审查。配 专职质检员，按全面质量管理要求施工，以工作质量保证工序质量， 以工序质量保证工程质量。(2)钻孔一定要达到设计深度，钻孔应垂直。(3)放孔要准确。(4)严格按照图纸设计要求及有关规范进行施工。(5)严格控制注浆量、水灰比。保证灌浆效果。(6)严把材料关，不合格的材料坚决不用。(7)技术人员应把好成孔、插管、封孔、注浆关，并如实做好 记录。 6 安全保证体系“安全为了生产，生产必须安全” ，本公司一贯坚持“安全第一， 质量第一”。树立安全第一、质量第一思想、职工上岗前应进行安全 教育和技术交底；机班长负责每班安全生产；现场用电及电器应有 专职电工管理，防止发生电气火灾事故；夜间施工设置照明设备， 由专人值班管理；在现场设置安全标语牌；严禁酒后上岗；工人上 班需戴安全帽；勤检查、勤维修，把一切不安全因素尽量排除。7 结论(1)注浆技术加固软路基，在技术上是可行的，在施工质量和 处理效果上是好的，对其承载力和稳定性将得到较大的提高。(2)注浆技术的关键是注浆压力的选择和控制、浆材配比和注 浆工艺。(3)注浆参数的选择是一个复杂的问题，只有通过现场试验才 能切实地确定。(4)在地基加固处理方面，选择注浆方法比其他诸如碎石桩、 大开挖换填等处理方法，不但技术上可行、经济上合理、工期上缩 短，而且极大地减少了环境污染问题。
