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带承压板的注浆设计及路基工程中的应用

2010-08-15杜雅丽

科学之友 2010年17期
关键词:工法浆液黏土

杜雅丽

(鄂尔多斯市公路质量监督站,内蒙古 鄂尔多斯 017000)

带承压板的注浆设计及路基工程中的应用

杜雅丽

(鄂尔多斯市公路质量监督站,内蒙古 鄂尔多斯 017000)

文章结合施工实践介绍了带压承载板法在某路基工程加固中的应用,结合该工程的特点,进行工程调查、方案选择、注浆的设计标准。实践证明,加固效果明显能满足设计要求。

承载板;注浆;工程应用;设计

1 工程应用实例

文章研究带承压板注浆工法应用于某公路软土路基的加固,实践表明应用承压板注浆工法处理填土地基具有较好的技术效果和经济效益。

该公路长约100m,路段工程地质条件较差,工程地质勘查报告揭示:该地段为第四系堆积物,堆积物自上而下为:①近期填土,厚为0.25m左右,由黄褐色黏土,夹孵砾石砖渣等建筑垃圾物组成,疏松。②粉细砂层或淤泥质黏土层,厚0.1~0.2m,粉细砂呈深灰色、松散状,淤泥质黏土可见水平纹理。③孵砾石土,灰黄色黏土,含孵砾石约20%~30%,稍密。④粉质黏土层,厚3~4m之间黄褐色,可塑~硬塑,含铁锰质结核物。⑤粉土层,厚6~7 m,褐色、湿、部分地段因含粉砂量较多而呈粉细砂。⑥孵砾石层,稍密~中密,基底为白奎系五龙组砂岩。因工期及其他原因,仅对原有地基进行强夯处理,通车一段时间后路基变形较大,严重影响路面使用。经多种方案比较,认为采用除掉面层后再采用桩基或换土垫层的常规方法处理,不仅费用大而且工期长,通过对以往注浆工作的经验和有关资料的分析研究,提出对回填土注浆补强的方案,尽量保留原有的道路面层,采用带承压板的注浆工法进行路基加固。施工完毕后,达到一定的凝固期,有选择地取样分析,经过检测,结果显示加固效果满足设计要求。

2 加固工程调查

带压承载板工法在进行地基注浆设计前,应详细调查下述工程情况:①工程类别及主要特点;②注浆的缘由和基本要求;③施工现场的地形和地质条件;④地下水质及水力特性;⑤周围环境及原地下构筑物情况;⑥浆材的产地及价格。

上述情况对注浆方案的选择、注浆参数的确定、施工措施的制订及工程进度和造价都有重要的影响,例如在重要建筑下面注浆时要严防对上部建筑物造成上抬和破坏;在埋有管道和电缆等物的地层中注浆应防止浆液把这些设施堵塞;在临近边坡处不宜施加较大的压力;在软黏土中注浆应采用劈裂注浆;在高流速地下水中注浆宜采用速凝措施,对永久性重要工程应提高注浆标准等等。

3 方案选择

方案的选择一般把注浆方法和注浆材料的选择放在首要位置;其次,看能否考虑把增设承压板作为注浆的前处理工序,以及考虑如何使注浆对建筑物上部造成上抬的影响降低到最小限度。

注浆方法和注浆材料的选择与一系列因素有关,主要的有下述几方面:

3.1 注浆、加固目的

注浆目的是为了加固地基还是为了防渗。加固的目的是提高地基承载能力、抗滑稳定性还是降低地基变形量。

3.2 地质条件

包括地层构造、土的类型和性质、地下水位、水的化学成分、注浆施工期间的地下水流速及地震级别等。

3.3 工程性质

工程性质看是永久工程还是临时工程,是重要建筑物还是一般建筑物,是否振动基础以及地基将要承受多大的附加荷载等。

在国内外工程实践中,常采用联合注浆工艺,包括不同浆材及不同注浆方法的联合,以适应某些特殊地质条件和专门注浆目的的需要,下面是几个工程中采用过的实例:

(1)开挖隧洞过程中因流砂而造成大规模塌方,需要采用注浆法在砂层中形成较高的力学强度才能恢复开挖工作,为此先用低压或中压灌注含有机固化剂的硅酸盐浆液,然后再用高压劈裂法灌注水泥浆。

(2)在砂砾石地层中当含有可灌性较差的中细砂夹层时,先用浓度较大和稳定性较好的黏土水泥浆封闭卵砾石中的较大孔隙,再用低强度硅酸盐浆液灌注砂中的较小孔隙。

(3)开挖竖井时为防止流砂涌入开挖面,先在地面钻孔至砂层,用较低压力灌注硅酸盐浆液,再通过注浆管向注浆区内引入直流电,依靠电渗原理使硅酸盐浆液扩散更均匀。

(4)为了加固岩基中的断层破碎带和软弱夹泥层,先用高压劈裂法灌注纯水泥浆,以封闭较宽裂隙和在软泥中形成水泥石网格,然后用中压灌注高强度环氧树脂浆液,用以封闭水泥颗粒不能进入的微小裂隙。

(5)在裂隙岩层中建造较高标准的防渗帷幕,先注纯水泥浆以封闭较粗的裂隙,后灌注强度较低但稳定性较好的化学浆液,例如丙凝或AC-MS,以封闭残余的微细裂隙。

在选择注浆方案时,必须把技术上的可行性和经济上的合理性综合起来考虑。前者还包括浆材对人体的伤害和对环境的污染,这个问题已越来越引起工程界的重视,尤其在国外往往成为方案取舍的决定因素;后者则包括材浆是否容易取得和工期是否有保证等,在某些特殊条件下,例如由于工期过紧或因运输条件较差而使计划采用的浆材难于解决时,往往不得不把经济问题放在次要地位。

4 注浆标准

所谓注浆标准,是指设计者要求地基注浆后应达到的质量指标。所用注浆标准的高低,关系到工程量、进度、造价和建筑物的安全。

设计标准涉及的内容较多,而且工程性质和地基条件千差万别,对注浆的目的和要求很不相同,因而很难规定一个比较具体和统一准则,而只能根据具体情况作出具体的规定。下面仅提出几点与确定注浆标准有关的原则和方法。由于注浆目的、要求和各工程的具体条件千差万别,不同的工程只能根据自身的特点规定强度和变形要求,例如:

(1)为了增加摩擦桩的承载力,主要应沿桩的周边注浆,以提高界面间的黏聚力;支承桩则在桩底注浆以提高土的抗压强度和变形模量。

(2)为了减少拱坝基础的不均匀变形,仅需在坝下游基础受压部位进行固结注浆,以提高基础的变形模量,而无需在整个坝基注浆。

(3)对于振动基础,有时注浆目的是为了改变地基的自然频率以消除共振条件,因而不一定需用强度较高的浆材。

(4)为了减小挡土墙的土压力,则应在墙背后至滑动面附近的土体中注浆,以提高土的容重和滑动面的黏结强度。

5 结束语

注浆加固技术造价相对较低,带承压板的工法作为一种前处理工序,一般情况下不另外增加投资,而注浆效果和注浆可靠性却有明显提高。同时,也扩大了注浆工法在地基加固中的应用范围。

目前对注浆补强的检测一般都是对土体本身加固前后的承载力和压缩模量及其他物理指标进行的比较和检测,如果综合考虑承压板与加固土体组成的组合体的实际潜力会很大,因此,认为对于带承压板的注浆效果,比实际情况偏于安全。

In Bearing Plate’sNote Thick Liquid Design and Roadbed Project Application

Du Yali

This article unified the construction practice to introduce the beltpressed the loading board law in some roadbed project reinforcement application,the knotshoulds the projectcharacteristic,carried on the projectinvestigation,the plan choice,poured the thick liquid the design standard.The practice proved that the reinforcementeffectisobvious,can satisfy the design requirements.

loadingboard;pours the thick liquid;projectapplication;designs

U 416.1

A

1000-8136(2010)26-0018-02

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