灌浆法施工工艺

发布时间:2024-09-09

灌浆法施工工艺

一、钻孔

      通过各种钻机在不同岩土中造孔，将其孔隙和裂隙尽量暴露出来，再用灌浆机械把浆液压入地层中。钻孔是浆液进入岩土缝隙的必经之道，是实现各种灌浆的先决条件。钻孔方法主要有冲击钻、回转钻及冲击回转钻三种。冲击钻多用于砂砾石等比较松软的地层，钻进时使用泥浆护壁可防止孔壁坍塌，节省套管；回转钻多用于岩石地层，可取岩芯。此法又可按所用钻头的不同而分为钻粒钻孔、硬质合金钻孔和金刚石钻孔，后者在灌浆工程中正被逐步推广；冲击回转钻钻孔速度快，钻孔费较低，但钻出的岩粉较多，堵塞岩缝的可能性较大。

      地基灌浆一般都钻垂直孔，但在岩层中若遇到倾角较大的裂缝而不得不采用斜孔时，也应采取必要的弥补措施，以确保灌浆体形成一个完整的平面。

      钻孔直径大小关系着灌浆质量和效率。较大的直径可能截取较多的孔隙和裂，但钻速较慢，材料消耗较多。近代的灌浆技术是逐渐向小口径方向发展，例如自从乌江渡水电站岩溶地基灌浆成功地采用(48~55)mm钻头以来，我国一些工程也都相继采用这种小口径钻头。

二、裂隙岩石灌浆      岩石灌浆多采用下述三种方法：

1、自上而下孔口封闭分段灌浆法(图 9-23a)

      此法的重要优点为:全部孔段均能自行复灌，利于加固上部比较软弱的岩层，而且免去了起下栓塞的工序，节省时间。

2、自下而上栓塞分段灌浆法(图9-23b)

      此法虽然工序简单，工效较高，但缺点较多，例如灌浆前的压水资料不精确，在裂隙发育和较软弱的岩层中容易造成串浆、冒浆和岩石上抬等事故，因而此法仅适用于裂隙不很发育和比较坚硬的岩层中。

3、自上而下栓塞分段灌浆法(图 9-23c)

      栓塞易于堵塞严密，压水资料比较准确，并能自上而下逐段加固岩石和减少浆液串冒和岩石上抬事故等，在地质条件较差的岩层中多采用此法。

三、袖阀管法灌浆

      此法为法国Soletanche公司所首创(又称索列丹斯法)，于20世纪50年代开始广泛用于国际土木工程界，用来解决砂砾石及黏性土的灌浆问题。这一灌浆方法的主要设备及钻孔构造如图 9-24所示。

      袖阀管法灌浆主要包括钻孔等四个步骤，见图9-25      (1)钻孔。通常都用优质泥浆例如膨润土浆进行固壁(图9-25a)，很少用套管护壁;

      (2)插入袖阀管。为使套壳料的厚度均匀，应设法使袖阀管位于钻孔的中心(图9-256);

      (3)浇注套壳料。用套壳料置换孔内泥浆(图9-25c)，浇注时应避免套壳料进入袖阀管内，并严防孔内泥浆混入套壳料中;

      (4)灌浆。待套壳料具有一定强度后，在袖阀管内放入双塞的灌浆管进行灌浆(图9-25d);

      袖阀管法的主要优点为:

      (1)可根据需要灌注任何一个灌浆段，还可以进行重复灌浆; 

      (2)可使用较高的灌浆压力，灌浆时冒浆和串浆的可能性小；

      (3)钻孔和灌浆作业可以分开，使钻孔设备的利用率提高。

      这一施工方法的缺点主要有二：一为袖阀管被具有一定强度的套壳料胶结，难于拔出重复使用，耗费管材较多；另一为每个灌浆段长度固定为33~50cm，不能根据地层的实际情况调整灌浆段长度。