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淺析水泥注漿加固污水坑塘砂礫填筑
導語：利用灌漿泵或漿液自重，通過鉆孔、埋管、或混凝土與鋼板之間的空隙和孔洞，以增強圍巖或結構的密實性的灌漿，這種空隙和孔洞是由于混凝土澆筑施工的缺陷或技術能力的限制所造成的。
1加固機理
灌漿就是要讓水泥漿液在周圍土體中通過滲透、充填、壓密擴展形成漿脈。通過鉆孔向土層中加壓灌入一定水灰比的漿液，一方面灌漿孔向外擴張形成圓柱狀漿體，鉆孔周圍土體被擠壓充填，緊靠漿體的土體遭受破壞和剪切，形成塑性變形區(qū)，離漿體較遠的土體則發(fā)生彈性變形，鉆孔周圍土體的整個密度得到提高。另一方面隨著灌漿的進行，土體裂縫的發(fā)展和漿液的滲透，漿液在地層中形成方向各異、厚薄不一的片狀、條狀、團塊狀漿體，縱模交錯的漿脈隨著其凝結硬化，造成結石體與土體之間緊密而粗糙的接觸，沿灌漿管形成不規(guī)則的、直徑粗細相間的樁柱體。這樣從而相互共同作用起到控制沉降、提高承載力的作用。
滲透注漿是指在注漿壓力作用下，漿液克服各種阻力而滲入土體的空隙和裂縫中，在注漿過程中，地層結構不受擾動和破壞的注漿形式。
灌漿材料采用粒狀漿液，即普通硅酸鹽水泥。其礦物成分主要有4種：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。此外，水泥中還含有少量氧化鐵、水和游離石灰。鋁酸三鈣是快凝物質，能放出較大的熱量。鐵鋁酸四鈣的凝結速度也較快，但釋放的熱量比鋁酸三鈣少。硅酸三鈣幾乎在7d齡期內就能得到全部強度。硅酸二鈣的凝結速度則極慢，釋放的熱量也很低。
影響強度主要因素為漿液濃度，也即漿液的起始水灰比。由于地下水位高，經(jīng)大量工程實踐證實，水灰比在1:1.5～1:2為最佳范圍。
2注漿工程布置
(1)注漿工程長度布置于路基邊緣填方擴散坡之內。寬度為路基邊緣3m范圍以內。
(2)注漿孔深度為路基頂面至砂礫墊層底部，延伸至原地面以下0.5m。
(3)注漿孔平面布置：孔距1.0m，梅花型布孔。
(4)注漿孔孔徑設計為φ≥75mm。
3施工工藝
3.1成孔
注漿孔成孔才用G2-A油壓鉆機潛孔錘，回轉鉆進，空氣排渣法鉆探工藝完成2#、3#坑，注漿孔施工，跟據(jù)地質情況1#坑成孔難度很大，選擇金剛石鉆頭取芯或結合水泥漿多次速凝護壁法成孔。
3.2主要機具設備
XY-1型油壓鉆機2臺，G2-A型鉆機1臺，空氣壓縮機(9m3)，10kW發(fā)電機組，桶式水泥漿攪拌機2臺，20kg/cm2注漿泵2臺。
3.3封孔
成孔后，插入打好注漿小孔的鋼管(φ25mm)，小孔采用人工鉆眼，小孔孔徑φ0.5cm，小孔間距20cm，鋼管長度應超出鉆孔深度0.5m，以便于下道注漿工序的順利操作。
封孔采用水玻璃、水泥干粉拌和液，在注漿管與孔壁之間先塞人預先團好的牛皮紙團，用鐵條將其涌入，深度控制在設計深度，然后用黏土少量封填搗實，最后倒入水玻璃、水泥干粉拌和液，由于拌和液為快速凝固體，大約10min左右即達到封孔效果。
3.4注漿漿液
注漿漿液采用水：水泥干粉=1:1.5～1:2的較濃漿液，即速凝添加劑(水玻璃、三乙醇胺)，在施工過程中根據(jù)灌漿量及灌漿效果及時再作調整。
3.5注漿
根據(jù)地層及1#污水坑回填情況，采用三次注漿：
(1)將水泥濃漿液加人速凝劑(水玻璃、三乙醇胺、石膏)使其在30min凝固，并按其計算量注入孔內。
(2)注入普通水泥漿至設計壓力持續(xù)10min～20min后停泵。
(3)待停注漿10h后補充孔內濃水泥漿至滿為止。
注漿采用可調壓力注漿泵，注漿壓力原則采用靜壓注漿，即采用小泵量、小壓力，控制在5kg/cm2～15kg/cm2范圍。因為泵壓過大將會產生地基土或路基填土的劈裂，進而形成劈裂通道，反而影響了注漿效果。
3.6特殊情況下的技術處理措施
(1)在灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)漿液冒出地表即冒漿，采取以下控制性措施：①降低灌漿壓力，同時提高漿液濃度，必要時摻砂或水玻璃;②限量灌漿，控制單位吸漿量不超過30L/min～40L/min或更小一些;③采用間歇灌漿的方法，即發(fā)現(xiàn)冒漿后就停灌，待15min左右再灌。
(2)在灌漿過程中，當漿液從附近其他鉆孔流出即串漿，采取以下方法處理：①加大第1次序孔間的孔距;②在施工組織安排上，適當延長相鄰兩個次序孔施工時間的間隔，使前一次序孔漿液基本凝固或具有一定強度后，再開始后一次序鉆孔，相鄰同一次序孔不要在同一高程鉆孔中灌漿;③串漿孔若為待灌孔，采取同時并同灌漿的方法處理，如串漿孔正在鉆孔，則停鉆封閉孔口。待灌漿完后再恢復鉆孔。
4施工組織
本工程的施工管理采用項目管理法，設置1名項目經(jīng)理，負責整個工程的全面管理。
各鉆進注漿組設組長1名，負責其小組的生產組織，每鉆組設置技術人員1名。主要負責其小組施工過程中的技術問題，也即負責實施完成設計文件中的各項技術指標。
根據(jù)本工程量及工期要求，將組織鉆機3～5臺。
5質量保證體系
本注漿工程，根據(jù)工程目的、地質情況等，主要質量環(huán)節(jié)為成孔—封孔—配漿液—注漿。其中，封孔這一環(huán)節(jié)尤為重要，如若封孔失效，孔內漿液處于無壓狀態(tài)。加固地基土的目的將無從實現(xiàn)。
為此，本公司在每個鉆組將設置有經(jīng)驗的專門人才指導封孔工作。
采用全面質量管理辦法，設置項目技術負責1名。質量指標層層分解、層層負責、人人有指標、人人有壓力。以下為具體措施：
(1)工序管理措施。工地成立質量管理小組。由項目經(jīng)理指揮，項目技術負責人負責制。做好事先指導，中間自檢，最后審查。配專職質檢員，按全面質量管理要求施工，以工作質量保證工序質量，以工序質量保證工程質量。
(2)鉆孔一定要達到設計深度，鉆孔應垂直。
(3)放孔要準確。
(4)嚴格按照圖紙設計要求及有關規(guī)范進行施工。
(5)嚴格控制注漿量、水灰比。保證灌漿效果。
(6)嚴把材料關，不合格的材料堅決不用。
(7)技術人員應把好成孔、插管、封孔、注漿關，并如實做好記錄。
6安全保證體系
“安全為了生產，生產必須安全”，本公司一貫堅持“安全第一，質量第一”。樹立安全第一、質量第一思想、職工上崗前應進行安全教育和技術交底;機班長負責每班安全生產;現(xiàn)場用電及電器應有專職電工管理，防止發(fā)生電氣火災事故;夜間施工設置照明設備，由專人值班管理;在現(xiàn)場設置安全標語牌;嚴禁酒后上崗;工人上班需戴安全帽;勤檢查、勤維修，把一切不安全因素盡量排除。
7結論
(1)注漿技術加固軟路基，在技術上是可行的，在施工質量和處理效果上是好的，對其承載力和穩(wěn)定性將得到較大的提高。
(2)注漿技術的關鍵是注漿壓力的選擇和控制、漿材配比和注漿工藝。
(3)注漿參數(shù)的選擇是一個復雜的問題，只有通過現(xiàn)場試驗才能切實地確定。
(4)在地基加固處理方面，選擇注漿方法比其他諸如碎石樁、大開挖換填等處理方法，不但技術上可行、經(jīng)濟上合理、工期上縮短，而且極大地減少了環(huán)境污染問題。
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