注浆处理计算

11、注浆工程调查首先进行工程地质和岩土工程性质的调查。调查的范围是地层需要处理的范围。工程调查的目的是解决以下三个问题：(1)能否采用注浆方法处理；(2)注浆处理时采用何种浆液材料，注浆压力和注浆量的确定；(3)注浆处理后，地层强度增加或渗透性减小的程度。工程调查的内容包括以下几点：(1)注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和空穴；(2)地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性特征；(3)需要处理地层的强度或渗透程度；(4)构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑物的影响；(5)注浆过程中，废浆排放对环境的影响和注浆后地下水位的变化对邻近居民饮水及灌溉的影响。2、粘性土注浆加固，多采用劈裂注浆。土体的力学特性较为重要。工程调查中的试验内容分为室内土工试验和现场试验。注浆调查的试验内容室内土工试验现场试验1．土颗粒分析2．空隙率3．透水系数4．土的含水量5．土的密度与土颗粒比重6．有机质含量7．土的力学性质试验1．地基强度方面：动力、静力触探，旁压试验2．水力学性质方面：抽水或压水试验3．水流、水质方面：地下水流向、流速，水的pH值和离子含量4．节理裂隙统计：节理的组数、产状、密度、宽度、粗糙度等5．岩体力学性质：裂隙的水力劈裂，断裂指数2注浆试验研究目的及内容1．注浆管的入土方式振动入土法射水入土法旋转入土法2．注浆材料的选择注浆材料的性质试验注浆模拟试验3．注浆效果降低渗透性现场抗渗试验取样抗渗试验强度提高值标准贯入试验静力触探荷载试验取样强度试验弹性波探测4．对周围环境的影响周围地层的变形周围建筑物的变形地下水质变化3、地基加固计算计算注浆量时应考虑：注浆类型、岩土的孔隙率和裂隙率、浆液充填程度等因素。劈裂注浆的注浆量与注浆范围内浆脉的多少有关，浆脉越多，注浆量也越多，注浆效果也越好。但浆液不可能无限制地注，应该有个最佳的注浆量。劈裂注浆的注浆量计算对于脉状劈裂注浆，只考虑孔隙率为主体的注浆率是不能确定注浆量的。下面从三个方面来求注浆量。1）从土的含水率来求注浆量对于软塑性土，注浆时浆脉可以使土体发生压缩脱水，使天然含水量降低到塑限以下，土体变为硬塑状，加之脉状浆体成网状分布于土体，使土体稳定性增加，这种注浆通常称为软土固结注浆。注浆量表示为)(10PgWWedVVQ32）从土被压缩的难易程度来求注浆量浆脉的插入可认为土颗粒间孔隙缩小，孔隙缩小的体积即为浆脉的总体积，这样可按照土的压缩指数来求注浆量3）经验法仍按渗透注浆公式，，对于粘性土值见表粘性土λ值N值孔隙率n（%）（%）（%）粘性土松散0～460～7530～4018～30中等4～850～6020～3010～18工程实践经验，注浆量约为土体体积的10％或更大些。比较合理的办法是在现场通过观测到的注浆压力的变化来决定注浆量。4、注浆压力劈裂注浆脉压提高后，土颗粒更加密实和固结。但是压力超过边界条件允许的范围，就会引起地面、基础、结构物的变形和破坏。最大容许注浆压力：式中:h为注浆处以上土柱高度，m；γ为注浆地基的天然重度，kN/m3；为土的抗拉强度，kPa。一般软土地基中注浆压力在0.3～0.5MPa之间。001lg1pppfeCVQcVQ)1(n)1()1(ntthgpmax4根据注浆处地层深度计算P=KH式中：P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）H——注浆处深度（m）K——由注浆深度确定的压力系数压力系数K的取值如表示：注浆深度（m）＜810-1212-1616-20＞20K0.023-0.0210.021-0.0200.020-0.0180.018-0.0160.016(1)、工艺要求：定孔位：对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为±3cm，入射角度偏差不大于1°。钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工；回抽钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于15-20cm，匀速回抽，注意注浆参数变化。浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照配合比配料。注浆：注浆孔开孔直径不小于45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面砂层溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。土、砂层容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；5、效果检测手段1、注浆施工结束后，通过注浆体内钻孔，用压水、注水或抽水等办法测定土（砂）层的流量及渗透系数，达不到要求需进行补充注浆。检查孔的数目每个5循环设2-3个检查孔，检查孔钻取岩芯，观察浆液充填情况，并检查检查孔内涌水量，检查孔涌水量小于0.2L/m.min，布孔的重点是地质条件不好的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位。2、通过钻孔，从注浆体内取出原状样品，送试验室进行必要的试验研究。实践经验证明，通过这类检测可得出下述几项重要的物理力学性能指标，据此能对注浆效果做出比较确切的评价:(1)样品的密度；(2)结石的性质；(3)浆液充填率及剩余孔隙率；(4)异地同地质情况下做垂直注浆试验采用挖探取心检查土质的密实度及结石性质，钻孔注浆辐射咬合及浆液充填率。3、建筑物(及构筑物)投入运行后，通过钻孔网观测灌浆体上下游的水位和渗流量，并用（1）和（2）式样表达防渗效果，这样可以确切地评价出注浆加固土体的渗透性及长期渗流稳定性。其计算公式如下：HHEH（1）01QQEQ（2）式中EH——按水头损失计算的灌浆效果；ΔH——灌浆替上下游水头差；H——上下游总水头差；EQ——按渗流量计算的灌浆效果；Q0——灌浆前土体的渗流量；Q——穿过灌浆体的渗流量。6