灌浆施工技术
一、灌浆分类
1.按灌浆材料分类
按浆液材料主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。
2.按灌浆目的分类
按灌浆目的分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、回填灌浆、预应力灌浆和补强灌浆等。
(1)帷幕灌浆。是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成防水幕,以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。
(2)固结灌浆。用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。
(3)接触灌浆。通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙。以增加接触面结合能力的灌浆。
(4)接缝灌浆。通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝,以改善传力条件增加坝体整体性的灌浆。
(5)回填灌浆。用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围岩或结构的密实性的灌浆。
二、钻孔灌浆用的机械设备
1.钻孔机械
钻孔机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。目前用得最多的是回转式钻机,其次是回转冲击式钻机,纯冲击式钻机用得很少。
2.灌浆机械
灌浆机械主要有灌浆泵、制浆机、灌浆记录仪及灌浆管路等。
灌浆管路应保证浆液流动畅通,并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵到灌浆孔口的输浆管长度不宜大于30m。
三、灌浆方式和灌浆方法
1.灌浆方式
灌浆方式有纯压式和循环式两种。
1)纯压式
纯压式灌浆是指浆液注入孔段内和岩体裂隙中,不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单,操作方便;但浆液流动速度较慢,容易沉淀,堵塞岩层缝隙和管路,多用于吸浆量大,并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况。
2)循环式
循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入孔段内,部分浆液渗入到岩体裂隙中,部分浆液通过回浆管返回,保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面使浆液保持流动状态,可防止水泥沉淀,灌浆效果好;另一方面可以根据进浆和回浆液比重的差值,判断岩层吸收水泥的情况。
(a)纯压式;(b)循环式
1一水;2一拌浆筒;3一灌浆泵;4一压力表;
5一灌浆管;6一灌浆塞;7一回浆管
2.灌浆方法
灌浆方法可分为全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法等。
1)全孔一次灌浆
全孔一次灌浆是将孔一次钻完,全孔段一次灌浆。这种方法施工简便,多用于孔深不深,地质条件比较良好,基岩比较完整的情况。
2)自下而上分段灌浆
3)自上而下分段灌浆法
4)综合灌浆法
综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆,另一些段采用自下而上分段灌浆的方法。
5)孔口封闭灌浆法
孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管,自上而下分段钻孔和灌浆,各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。
混凝土防渗墙下基岩帷幕灌浆宜采用自上而下分段灌浆法或自下而上分段灌浆法,不宜直接利用墙体内预埋灌浆管作为孔口管进行孔口封闭法灌浆。
灌浆孔的基岩段长小于6m时,可采用全孔一次灌浆法;大于6m时,可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法。