钻孔灌注桩桩端后注浆施工工艺浅析

钻孔灌注桩桩端后注浆施工是在钻孔灌注桩成桩期间,当桩身达到一定强度后,通过预埋在桩内的注浆管或桩侧钻孔预埋注浆管将水泥浆浆液压入桩底土体中,对孔底沉渣、泥浆护壁泥皮、扰动土层及桩侧一定范围内土体进行加固的工艺措施,进而提高桩的承载力,减小桩的沉降。针对镇江引航道水利枢纽工程钻孔灌注桩桩端后注浆施工工艺进行分析。     

考虑参数动态变化和相互关联的浆液扩散范围研究

土体注浆加固与防渗施工引起的浆液扩散过程,涉及固体骨架应力应变、浆液的渗流场分布以及浆液浓度垂直于扩散方向的分布梯度等问题。基于多孔介质渗流场和应力场的耦合作用,考虑注浆浆液参数的粘时变特性,以及注浆过程中多孔介质的密度、孔隙率、渗透率等物性参数的动态变化,分析注浆过程中的土体物性参数相互关联性和动态变化过程,给出了浆液时变和多孔介质参数动态变化的渗流场与应力场耦合的注浆扩散的模拟实现过程。采用有限单元法对均质土体进行流固耦合作用下注浆扩散范围的数值模拟,得到了黏度时变和黏度不变条件下的球形扩散半径和柱面扩散半径范围。与经典注浆扩散理论对比分析可知,考虑浆液时变特性、土性参数的动态变化和相互关联的流固耦合作用模拟可以很好地分析土体中浆液扩散范围。     

水泥水玻璃注浆加固黄土隧道富水软弱段试验研究

针对黄土隧道富水软弱段围岩强度低、自稳能力差,极易发生地质灾害的现状,在室内测定了水泥-水玻璃浆液不同配比下的凝结时间以及注浆加固时影响土体无侧限抗压强度因素的基础上,通过现场模拟试验,对水泥-水玻璃浆液配比、注浆压力、浆液扩散半径等技术参数和注浆加固后复合土体的强度进行了研究。结果表明:水灰比取1∶1、水玻璃浓度取30~35°Be'及水泥水玻璃体积比取1∶1制备的浆液凝胶时间较为合理;当土体含水率为20%、密度1. 8 g/cm3、水玻璃浓度35°Be'及浆液掺入比为15%时,其无侧限抗压强度最大;现场模拟试验表明:注浆压力在0. 4~1. 0 MPa时,浆液的扩散半径为0. 4~0. 9 m,加固后土体的力学性能有了较大的改善,其极限荷载为300 k Pa,变形模量为21. 48 MPa。     

基于非均质地层模型的桩基注浆数值模拟

桩周后注浆技术是提高桩基承载力的重要措施。结合某工程勘察获得的场地土层物理参数,基于随机分形方法,运用Diamond-Square算法构建随机非均质地层模型;考虑桩基周围注浆过程中土层孔隙率、渗透率以及其他参数的动态变化过程,结合流体运动方程进行数值模拟。分析注浆过程中桩基周围土层物理参数的实时动态变化,获得浆液扩散及结石体的不规则分布情况;注浆后桩侧和桩端周围土体、结石体力学特性显著改善,桩周注浆加固效果明显。基于非均质地层模型开展注浆数值模拟计算,可以指导和评价桩周注浆加固过程。     

微型花管桩在覆盖层治理中的应用与分析

本文针对覆盖层基础加固,运用微型花管桩对土体灌浆形成的帷幕墙对隧道地基进行加固,由注浆花管和注浆固结后的土体形成复合基础共同承担隧道墙脚传来的荷载,改变隧道地基地层承载力较低的性能,提高隧道墙脚底部及仰拱与微型桩及帷幕墙共同承载和变形协调的能力,为今后类似工程提供了经验。     

高聚物布袋注浆桩成桩规律试验研究

高聚物布袋注浆桩是针对既有建筑物地基加固工程而开发的一种新型地基加固技术。为探讨该新技术对既有建筑物地基加固工程的适用性,通过不同密度及不同分层情况土体中的注浆成桩试验,研究了高聚物布袋注浆桩的施工工艺、成桩规律和加固效果等内容。试验结果表明:高聚物布袋桩挤密土体效果明显,成桩后桩径可达到2~3倍预钻孔直径;在相同注浆量的条件下,桩径随着土体密度的增大而减小,桩体密度随着土体密度的增大而增大;同时,高聚物布袋注浆桩能很好地通过硬质夹层,形成哑铃形桩体,对软土地基起到明显的加固作用。现场轻型动力触探试验结果表明,经高聚物布袋注浆桩加固处理后的土体,轻型动力触探试验的锤击数平均增加2~3次,提高了30%~50%,加固效果显著,充分论证了高聚物布袋注浆桩用于加固软弱地基的可行性。     

高压旋喷桩地基处理技术工法特点分析

高压旋喷灌注桩就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以高压设备使水或浆液以20 MPa左右的高压流喷射、冲击、破坏土体,并随浆液结合、凝固成固体,随着喷嘴不停地旋转、提升,最终形成圆柱状桩体,与周围土体形成复合地基,提高地基承载力。通过淜头水电站高压旋喷桩实例,简单分析了高压旋喷桩技术及工法特点。     

基于离散元模拟的黏土劈裂注浆扩散特性

为从细观角度研究劈裂注浆对富含黏土隧洞的加固效果,依托滇中引水工程伍庄村隧洞进口段,采用离散元软件PFC^2D,基于离散元流固耦合理论、平板窄缝流动模型与Fish语言的二次开发,实现了注浆过程中浆液和土体颗粒的相互作用,建立了颗粒流劈裂注浆数值模型。研究了注浆时步、注浆压力、颗粒粒径比及黏结强度对浆液扩散半径及土体孔隙率的影响。结果表明:注浆压力是影响土体加固效果的主控因素,随着注浆压力的增大,浆液扩散半径不断扩大,孔隙率持续增加,与注浆孔距离越远,对孔隙率影响越小,存在最优注浆压力。土体细观参数对注浆后宏观力学特性有较为明显的影响,随颗粒粒径比和黏结强度的增大,浆液扩散半径及孔隙率明显减小。将数值模拟结果与室内模型试验结果对比,发现二者趋势吻合较好,与实际相符,验证了所建立的注浆数值模型的正确性。     

微型花管桩在覆盖层治理中的应用

采用微型花管桩对土体灌浆形成的帷幕墙对隧道地基进行加固。该方法由注浆花管和注浆固结后的土体形成复合基础共同承担隧道墙脚传来的荷载,改变隧道地基地层承载力较低的性能,提高隧道墙脚底部及仰拱与微型桩及帷幕墙共同承载和变形协调的能力,为今后类似工程提供了经验。     

复合地其中桩基础的试验与计算理论研究

本文通过模型试验和有限元数值计算，对软土地其中桩基础和碎石桩复合地其中桩基础的作用特性进行了研究，结果表明：用碎石桩复合地基的方法可以有效地改善桩、土，承台体系的共同作用，提高桩基础的整体承载力。并提出了基于极限状态的桩基础加固的计算机及设计方法，可应用于工程实际。     

膏状浆液灌浆在构皮滩水电站溶洞处理中的应用

膏状浆液灌浆是通过在水泥浆液中添加增塑剂、速凝剂等复合材料,使浆液具有很好的可控制性和抗水冲性能,是尤其适合于大孔隙和有地下水流地层灌浆的一种方法。文章介绍了构皮滩水电站左岸溶洞段灌浆采用膏状浆液进行封闭处理的情况,阐述了膏状浆液在本次施工中的材料选用、配合比试验、浆液制备技术及灌注效果。施工达到了预期目的。     

不同渗透系数的非均质黏土劈裂注浆数值模拟

针对地下工程中软弱黏土地层病害治理问题,考虑黏土材料的非均质性与低渗透性,对黏土进行劈裂注浆加固特性分析。基于Weibull分布函数理论构建非均质黏土地层模型,对黏土进行劈裂注浆加固模拟;基于注浆模拟计算结果,分析不同均质度与渗透系数对黏土劈裂注浆效果的影响。结果表明:土体劈裂注浆难度随均质度的增大而增加,均质度较高土体劈裂后产生的裂缝较为单一,裂缝分布范围较小;均质度较低土体劈裂产生的裂缝宽度较大,裂缝影响范围更广。浆脉扩展的长度及增长幅度随土体渗透系数的增大而减小,高渗透系数土体的劈裂浆脉宽度要大于低渗透系数的土体,渗透系数较小土体的浆脉长度始终比较大,浆脉距注浆孔越远,其宽度越小。研究可为软弱黏土地层劈裂注浆的工程应用提供指导。     

膨胀复合浆液的物理力学性能试验研究

目前普通硅酸盐水泥浆液是水利工程中最常用的注浆加固材料,针对其存在流动性差、析水率高、结石率低、结石体强度低、抗渗性能差等问题,采用单因素控制变量法和正交试验法,对制备的不同配合比的水泥基膨胀复合浆液进行黏度、密度以及结石体力学性能试验。试验结果表明:掺加粉煤灰可以增加浆液的和易性和流动性;掺加膨润土可以提高浆液的结石率和稳定性,同时降低浆液的析水率;掺加粉煤灰和膨润土的浆液流动性和结石率性能都有所改善,但是前期结石体强度较低,而后期强度主要靠粉煤灰的水化作用进行补充;水泥浆液掺加适量的膨胀剂对结石体的膨胀影响较大,并且可以提高结石体的抗渗性能。合理选择和控制粉煤灰、膨润土和膨胀剂掺量,可以明显改善和提高注浆效果。     

富水条件下低热沥青浆液流动特性试验研究

低热沥青灌浆是在动水条件下封堵大空隙地层渗流通道的一种非常有效的方法。文中开展了富水条件下低热沥青浆液扩散性能和抗冲性能试验研究,揭示了低热沥青浆液在富水条件下的性能变化规律,该浆液具有良好的扩散能力,可基本满足在中等块石地层中灌浆孔排距对浆液扩散范围的要求。通过试验获得了不同流速条件下低热沥青的抗冲性能指标、并与速凝膏浆、水泥-水玻璃浆液进行了对比研究,采用低热沥青浆液进行封堵时,封堵率100%,封堵速度快,并且低热沥青-水泥基灌浆材料的复合灌浆弥补低热沥青结石体强度较低的不足。其成果可为类似工程提供有益的参考。     

一种适合松软地层高效控制灌浆的新工法 -自下而上,浆体封闭、高压脉动灌浆

全(强)风化岩体、松散土层、砂砾层、节理裂隙密集发育岩体等松软透水岩土体的防渗加固工程中存在钻孔易塌孔,灌浆难起压易导致垂向挤密抬动,灌浆易漏浆串浆导致耗浆量大,灌浆过程难控制等技术难题,研究提出“自下而上、浆体封闭、高压脉动灌浆”新工法,技术之一是基于以浆止浆的理念,钻孔后,在灌浆管与孔壁间注入封闭浆体材料,在注浆过程中达到消能阻浆的目的,技术之二是采用脉动高压实现对灌浆段的有效控制灌浆,使松软地层的土体强度与防渗性能得到较均匀有效提高,可实现自下而上,连续小间隔提管灌浆,极大地提高工效。在托口水电站河湾地块进行系列现场灌浆试验表明,该工法完全可行,且较大地节省成本,提高了工效,可在类似地层防渗加固工程中推广应用。     

水泥─丙烯酸盐复合浆液的试验研究

水泥─丙烯酸盐复合浆液是在丙烯酸盐浆液基础上研制出来的一种复合浆液。它既保持了丙烯酸盐浆液流动性 好、团结体弹性好的优点，又大幅度提高了浆液抗压强度和粘结强度，因此在注浆中可以带来良好的综合灌注效果。本 文介绍了对复合浆液的粘度和强度的试验研究。