灌浆【灌浆】灌浆是将某些固化材料,如水泥、石灰或其他化学材料灌入基础下一定範围内的地基岩土中,以填塞岩土中的裂缝和孔隙,防止地基渗漏,提高岩土整体性、强度和刚度 。在闸、坝、堤等挡水建筑物中,常用灌浆法构筑地基防渗帷幕,是水工建筑物的主要地基处理措施 。
基本介绍中文名:灌浆
外文名:Grouting
套用学科:环境科学
适用领域範围:环境生态
分类:化学灌浆、接缝灌浆等
机具:凿岩机等
简介灌浆是通过钻孔(或预埋管),将具有流动性和胶凝性的浆液,按一定配比要求,压入地层或建筑物的缝隙中胶结硬化成整体,达到防渗、固结、增强的工程目的 。灌浆按其作用可分为帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、补强灌浆和裂缝灌浆等;按灌浆材料可分为水泥灌浆、黏土灌浆、沥青灌浆及化学材料灌浆等 。分类①按组成灌浆浆液材料划分为:水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、粘土灌浆、水泥粘土灌浆、硅酸钠或高分子溶液化学灌浆;
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灌浆②按灌浆所起的作用划分为:防渗帷幕灌浆,岩石固结灌浆,填充隧洞混凝土衬砌层与岩石之间空隙的回填灌浆,混凝土坝体接缝灌浆,填充钢板衬砌与混凝土之间缝隙、混凝土坝体与基岩之间缝隙的接触灌浆,填充混凝土建筑物或土堤、土坝裂缝或空洞的补强灌浆;③按被灌地层的构成划分为:岩石灌浆、岩溶灌浆(见岩溶处理)、砂砾石层灌浆和粉细砂层灌浆;④按灌浆压力划分为:小于40×105Pa的常规压力灌浆,大于40×105Pa的高压灌浆;⑤按灌浆机理划分为:採用一般压力的压入式灌浆,採用较高压力将岩石中原有裂隙撑大或形成新的裂隙的劈裂式灌浆 。设计设计前需做好工程地质和水文地质勘探,掌握岩性、岩层构造、裂隙、断层及其破碎带、软弱夹层、岩溶分布及其充填物、岩石透水性、砂或砂卵石层分层级配、地下水埋藏及补给条件、水质及流速等情况 。进行坝体补强灌浆设计时,摸清裂缝、架空洞穴大小及分布情况 。规模较大的灌浆工程需进行现场灌浆试验,以便确定灌浆孔的孔深、孔距、排距、排数,选定灌浆材料、 压力、 顺序、施灌方法、质量标準及检查方法等 。灌浆压力是一项重要参数,既要保证灌浆质量,又要不破坏或抬动被灌地层和建筑物 。一般先用公式算出初定数值,通过灌浆试验最后选定灌浆压力 。
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灌浆施工岩心钻机的钻进方法,根据岩石硬度及完整性,可选用硬质合金、钢粒或金钢石钻进 。钢粒钻进时研磨的岩粉或铁屑常易堵塞孔壁裂隙,影响灌浆质量 。在砂砾石层中钻孔,多採用优质泥浆固壁 。在岩基中钻孔要分段测量孔斜,据以分析灌浆质量 。为保证岩石灌浆质量,灌前要用有压水流沖洗钻孔,将裂隙或孔洞中的泥质充填物冲出孔外,或推移到灌浆处理範围以外 。按一次沖洗的孔数分为单孔沖洗和群孔沖洗 。按沖洗方法分为压力水连续沖洗、脉动沖洗和压气抽水沖洗 。沖孔后灌浆前,每个灌浆段大都要做简易压水试验,即一个压力阶段的压水试验 。其目的是:
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手动化学灌浆机①了解岩层渗透情况,并与地质资料对照;②根据渗透情况储备一个灌浆段用的材料并确定开灌时的浆液浓度;③查看岩层渗透性与每米灌浆段实际灌入乾料重量的大致关係,检查有无异常现象;④查看各次序灌浆孔的渗透性随次序增加而逐渐减少的规律 。各类灌浆施工都要按规定顺序进行,分为一序孔、二序孔、三序孔等,随着序数增加,灌浆孔逐渐加密 。单孔灌浆方法有两种:①全孔一次灌浆法,以灌浆塞封闭孔口,有压浆液灌入到全孔的岩层裂隙中,适于浅孔灌浆;②全孔分段灌浆法,将全孔自下而上分成若干段,用灌浆塞将其中一段与相邻段隔离,有压浆液只灌入到该段岩石裂隙中,适于深孔灌浆 。按浆液注入方式,又分为:①纯压式灌浆法,灌入的浆液都压入岩石裂隙中,不让其返回地面,如化学灌浆多为定量灌浆,常採用这种方式;②循环式灌浆法,注入的浆量大于裂隙吸浆量,多余浆液经回浆管返回搅拌机 。其主要优点是浆液不易沉澱,有利于保证灌浆质量,帷幕灌浆或固结灌浆多採用这种方式 。灌浆过程中可能出现的事故有:①灌浆中断;②地面抬动;③串浆、冒浆或绕塞返浆 。发生事故后应立即查明原因,及时採取处理措施,必要时停工处理 。每个灌浆孔灌浆结束后都要用机械压浆法封孔 。封孔质量非常重要,直接影响到建筑物的安全 。