当前课程知识点:水利工程施工 > 第3章 地基处理技术 > 3.3 砂砾石地基灌浆 > 3.3砂砾石地基灌浆
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我是中国农业大学
水利与土木工程学院 李淑芹
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第三节 砂砾石地层灌浆
主要内容包括
砂砾石的可灌性 灌浆材料 钻灌方法
砂砾石地基与岩基不同
它具有结构松散
空隙率大 渗透性强 孔壁易坍塌的特点
在这样的地层上修建水工建筑物
能否采用灌浆的方法
来处理地基存在的缺陷呢
大量的工程实践证明是可以的
砂砾石地层适宜用灌浆方法建造防渗帷幕
其优点在于
灌浆帷幕对基础的变形具有较高的适应性
施工的灵活性大
较其它方法
在深厚砂砾石地层施工相对简便和经济
由于砂砾石地层和岩基地层不同的特点
在砂砾石地层成孔较为困难
因此 在砂砾石地层灌浆
有一些特殊的技术要求和施工工艺
我们要回答的第一个问题
砂砾石地基的可灌性如何
可灌性
是砂砾石地基
能接受灌浆材料灌入的一种特性
浆液能否有效地灌入地层
主要取决于砂砾石的颗粒组成
细粒含量
渗透系数以及浆液的性质
和制浆材料的粒径
灌浆压力和施工工艺等
也就是说
砂砾石地基能否接受灌浆材料的有效灌入
与三个方面的因素有关
一是地层自身的特性
二是灌浆材料与浆液的性能
三是施工技术与方法
工程实践中
砂砾石地基的可灌性如何怎么衡量呢
我们常用可灌比值的大小来衡量
什么是可灌比
这是可灌比的计算公式
即 可灌比值的大小
等于砂砾石颗粒组成曲线上含量为15%的粒径
与制浆材料颗粒组成曲线上
含量为85%的粒径之比值
可灌比值越大
地层接受颗粒浆材的可灌性越好
一般认为 当可灌比为10~15时
可灌水泥粘土浆
当可灌比大于等于15时
可灌水泥浆
显然
可灌比是对由颗粒组成的材料而言的
化学灌浆不存在可灌比的问题
根据一些工程的灌浆实践经验
当砂砾石层中
粒径小于0.1mm的颗粒含量少于5%时
可以实现水泥粘土浆的有效灌注
目前
对于砂砾石地基的可灌性还处于半经验阶段
针对具体的工程实践
其可灌性和防渗效果
还需要通过灌浆试验确定
砂砾石地基灌浆的第二个问题
灌浆材料
岩基灌浆以水泥浆为主
而砂砾石地基灌浆
一般以水泥粘土浆为主
因为 砂砾石地层灌浆
多用于修筑防渗帷幕
很少用于加固地基
对浆液结石强度要求不高
灌浆后
要求帷幕体内的渗透系数能降到
10的负4次方到10的负6次方cm/s 以下
浆液结石28天的强度能够达到
0.4~0.5MPa就可以满足要求
配制水泥粘土浆所使用的粘土
要求遇水后能迅速崩解分散
吸水膨胀
具有一定的稳定性和粘结力
浆液配比
视帷幕的设计要求而定
一般按重量比
水泥与粘土的比例多为1:1~1:4
水与干料的比例多在1:1~3:1
水泥粘土浆的稳定性和可灌性指标
均优于水泥浆
缺点是析水能力低
排水固结时间长
浆液结石强度不高
粘结力较低
抗渗和抗冲能力较差
有关灌浆材料的选用
浆液的配比
稠度的分级
均需根据砂砾石地层的特性和灌浆要求
通过室内外试验确定
砂砾石地基灌浆的第三个问题
钻灌方法
砂砾石地基的钻孔灌浆方法有
打管灌浆 套管灌浆 循环钻灌法 预埋花管法
其中 打管灌浆法和套管灌浆法相对简单
我们重点介绍一下循环钻灌法和预埋花管法
循环钻灌法 是我国自创的灌浆方法
请大家看这个图
实质上
这是一种自上而下
钻一段灌一段
无需待凝
钻孔与灌浆循环进行的施工方法
钻孔时用粘土浆或最稀一级水泥粘土浆固壁
钻孔的长度就是灌浆段的长度
视孔壁稳定和砂砾石渗透程度而定
容易塌孔和渗漏严重的地层
分段短一些
反之 长一些
一般为1~2m
灌浆时可利用钻杆做灌浆管
这种灌浆方法
必须做好孔口封闭
以防止地面抬动和地面冒浆
在压重作用下
有利于提高灌浆质量
预埋花管法
请大家看这个图
这是国际上比较通用的
一种砂砾石地层灌浆方法
介绍一下这种方法的施工程序与要求
1 用回转式或冲击式钻机钻孔
跟着下护壁套管
并一次直达设计孔深
2 钻孔结束后 立即进行清孔
清除孔底残留的石渣
3 在套管内安设花管
花管的直径一般为73~108mm
沿着管长每隔33~50cm钻一排3~4个射浆孔
孔径为1mm
射浆孔外面用橡皮圈箍紧
花管底部要封闭严密牢固
4 在花管与套管之间灌注填料
边下填料边起拔套管
连续灌注
直到全孔填满套管拔出为止
填料由水泥 粘土和水配置而成
5 填料要待凝5~15天 达到一定强度
密实地将花管与孔壁之间的环行圈封闭起来
6 在花管中下入双栓灌浆塞
灌浆塞的出浆孔要对准射浆孔
7 开环
先用清水或稀浆压开花管上的橡皮圈
压穿填料
形成通路
为浆液进入地层创造条件
我们把这个过程称为开环
8 灌浆
开环后就可以通过花管的射浆孔进行灌浆
灌完一段 移动双栓灌浆塞
使其出浆孔对准另一排射浆孔
进行另一灌浆段的开环与灌浆
这种灌浆方法
由于有填料阻止浆液沿着孔壁和管壁上升
很少发生冒浆和串浆的现象
可适当提高灌浆压力
另外 由于双栓灌浆塞的构造与特点
灌浆部位激动灵活
可以进行重复灌浆
对提高灌浆质量有利
但该方法也有一定的缺点
花管被填料胶结以后
不能起拔 消耗管材较多
以上 我们学习了砂砾石地基灌浆
同为灌浆处理
但岩基与砂砾石地基不同
希望大家结合它们各自的特点进行学习
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--课程思维导图
-0.1 水利工程施工的成就
-0.2 水利工程施工的科技发展
-0.3 水利工程施工的概念、地位和作用
-0.4 水利工程施工的任务和特点及应遵循的基本原则
-0.5 水利工程施工课程的性质、教学目标、内容与要求
-绪论教学课件
--绪论01
--绪论02
--绪论03
--绪论04
--绪论05
-1.1 概述
--1.1概述
-1.2 施工导流方式与方法
-1.3 导流挡水建筑物
-1.4 导流泄水建筑物
-1.5 施工导流标准
-1.6 施工导流方案
-1.7 截流施工
--截流工程实例
-1.8 拦洪度汛与封堵蓄水
-1.9 基坑排水
-第1章 施工水流控制作业题
-第1章 施工水流控制教学课件
--第1章 教学课件
-第1章 知识点总结
-2.1 概述
--2.1概述
-2.2 爆破器材与钻孔机具
-2.3 爆破的基本原理与装药量计算
-2.4 爆破方法
-2.5 爆破公害与安全控制
-第2章 工程爆破技术作业题
-第2章 工程爆破技术教学课件
--第2章 教学课件
-第2章 知识点总结
-3.1 概述
--概述
-3.2 岩基灌浆
-3.3 砂砾石地基灌浆
-3.4 防渗墙施工
-第3章 地基处理技术作业题
-第3章 地基处理技术教学课件
--第3章 教学课件
-第3章 知识点总结
-4.1 概述
--4.1概述
-4.2 坝体材料与料场规划
-4.3 土石料的开挖与运输
-4.4 坝体填筑与压实
-第4章 土石坝施工作业题
-第4章 土石坝工程施工教学课件
--第4章 教学课件
-第4章 知识点总结
-5.1 概述
--5.1概述
-5.2 骨料料场规划和生产
-5.3 模板与钢筋作业
-5.4 混凝土制备
-5.5 混凝土运输
-5.6 常态混凝土坝浇筑施工
-5.7 大体积混凝土的温度控制与防裂
-第5章 混凝土坝施工作业题
-第5章 混凝土坝施工教学课件
--第5章 教学课件
-第5章 知识点总结
-6.1 概述
--6.1概述
-6.2 地下建筑工程的施工程序
-6.3 钻孔爆破法开挖
-6.4 联合掘进机法开挖
-6.5 喷锚支护
--6.5喷锚支护
-6.6 衬砌施工
--6.6隧洞衬砌
-第6章 地下建筑工程施工作业题
-第6章 地下建筑工程施工教学课件
--第6章 教学课件
-第6章 知识点总结
-7.1 概述
-7.2 施工总体布置
-7.3 施工进度计划
-第7章 施工总组织作业题
-第7章 施工总组织教学课件
--第7章 教学课件
-第7章 知识点总结
-期末总复习
--课程总复习题目