劈裂注浆压力的选用应根据土层的性质及其埋深确定。在砂土中的经验数值是 0.2~0.5MPa;在黏性土中的经验数值是 0.2~0.3MPa。如采用水泥-水玻璃双液快凝浆液,则注浆压力宜小于 1MPa。在保证可注入的前提下应尽量减小注浆压力,浆液流量也不宜过大,一般控制在 10~20 l/min 范围。
压密注浆压力主要取决于浆液材料的稠度。采用水泥砂浆时,坍落度可在 25~75mm 左右,注浆压力可选定在 1~7MPa 范围内,而且坍落度较小时,注浆压力可取上限值。流量一般为 10~40 l/min。
7、注浆量
渗透注浆的常用注浆量计算公式为式 21-5。
不同条件下的有效灌注系数取值见表 21-6。
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,劈裂注浆的注浆量一般表示如式 21-6。
式中:
Q——注浆量;
V——加固土体体积;
λ——浆液充填率。
浆液充填率 λ 的取值可通过现场试验、施工经验和经验公式确定。根据上海、天津和江浙地区的经验,劈裂注浆加固土体的浆液充填率一般在 15%~20%。
低坍落度砂浆压密注浆的注浆量是根据每个注浆段注入的球状体的体积来计算的,目前的相关经验较少,宜通过注浆试验来确定,现有的 CCG 工法在上海和浙江的工程实例中是按照直径为 60cm 左右的球状体来设计和施工的。
必须指出的是上述仅为注浆量的估算方法,在实际施工中应根据注浆压力的变化、地面是否冒浆、地表抬升、周边构筑物位移等情况对注浆量进行即时的控制。
8、施工顺序
注浆顺序必须采用适合于地基土质条件、现场环境及注浆目的的方式。
一般情况下不宜采用自注浆地带某一端单向推进的压注方式,应按跳孔间隔注浆方式进行,以防止窜浆或压力过分集中,提高浆液强度与时俱增的约束性。对有地下动水流的特殊情况,应考虑浆液在动水流下的迁移效应,应自水头高的一端开始注浆。
压密注浆的施工顺序应根据周边排水条件通过注浆试验确定,主要的设计原则是有利于地下水的排出。
一般注浆施工应采用先外围后内部的注浆施工方式,注浆范围以外有边界约束条件时,也可采用自边界约束远侧开始顺次往近侧注浆的方法。
若在施工场地附近存在对变形控制有较严格要求的建筑物、管线等时,可采用由建筑物或管线的近端向远端推进的施工顺序,同时必须加强对建筑物、管线等的监测工作。
9、质量控制
注浆施工过程中必须进行严格的质量控制和质量检验,其主控项目包括原材料检验、注浆体强度、注浆施工顺序等,在有特殊要求时,还包括浆液初凝和终凝时间等;一般项目包括各种注浆材料称量误差、注浆孔位、注浆孔深、注浆压力、注浆流量等。注浆施工情况必须如实和准确地记录,应有压力和流量记录,宜采用自动流量和压力记录仪。施工中要对资料及时进行整理分析,以便指导注浆工程的顺利进行,并为验收工作作好准备。
注浆工程竣工验收的检验,应根据设计提出的要求进行,检验时间一般在注浆结束 28天后。对于设计明确提出承载力要求的工程,应采用载荷试验进行检验;有抗渗要求时可采用注水试验、抽水试验等原位测试方法测定其渗透性;加固工程可选用标准贯入或静力触探等方法对加固地层进行检测。
注浆施工和效果评定的经验性较强,在效果评定时要注重前后数据的对比,同时还要注意相似工程的类比,这样才能客观地综合评定注浆效果。由此可见,注浆工程的大量数据收集和分析是十分必要的。
10、周边环境影响控制
采用注浆法进行地基处理时,通常要经历先破坏、扰动地基,然后经过浆液凝固、土体固结等过程使地基土改良的过程,同时伴有施工时土体向周围膨胀,施工后由于注浆压力释放、浆液凝固收缩、土体固结等原因土体又有收缩的趋势。这些现象往往造成注浆法施工时对周边环境产生不利影响,是在进行注浆法设计和施工时必须考虑的因素。
控制周边环境影响在施工方面可采取的措施包括:
(1)在可注入的前提下尽量降低注浆压力和流量,降低孔隙水压力的突增量,有利于孔隙水压力的消散,同时有利于提高注浆效果。
(2)采用“多点少注”的方法,即加密布孔,减少每孔注浆量,避免应力过分集中。
(3)采用由建筑物或管线的近端向远端推进的施工顺序,将施工引起的附加地内压力向远侧引导。
(4)控制施工节奏,放慢施工速度,同样有利于降低孔隙水压力的突增量、有利于孔隙水压力的消散、避免应力过分集中。
控制周边环境影响最重要的是对注浆进行严格的信息化施工管理,即在施工期间对周边环境进行严密的观测和监测,并将相关信息及时传递至施工方面,施工方面及时对信息进行分析,并根据分析结果对施工工艺、技术参数、施工顺序、施工速度等进行调整。
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