專利名稱：水泥灌漿附加推剪擠壓的地基處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)本明涉及一種地基處理施工方法。其依據(jù)的原理是利用漿液凝膠體在灌漿壓力作用下會(huì)產(chǎn)生滑移擴(kuò)散作用，會(huì)對周圍產(chǎn)生附加推剪擠壓力，從而使被處理的地基更加密實(shí)。
背景技術(shù)：
水泥灌漿回填和加固地基被廣泛應(yīng)用，是最普遍和常規(guī)的加固地基的施工方法之一。“控制性水泥灌漿工藝”專利解決了水泥灌漿的串冒水泥漿、不易抬高灌漿壓力和易產(chǎn)生壓裂抬動(dòng)等長期存在而未被解決的技術(shù)難題，促進(jìn)了水泥灌漿技術(shù)的發(fā)展。水泥灌漿附加推剪擠壓技術(shù)在應(yīng)用控制性水泥灌漿工藝專利基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮水泥灌漿的回填和固結(jié)效果后，仍以灌漿方式使用雙液灌漿裝置并通過孔內(nèi)射漿管將速凝的水泥漿液用高灌漿壓力(≥3.0Mpa)把水泥漿液凝膠體強(qiáng)壓入地層內(nèi)，灌漿壓力通過漿液凝膠體的滑移推壓擴(kuò)散作用對地層產(chǎn)生有方向性的附加推剪擠壓作用力，不但達(dá)到再壓密、壓實(shí)加固地基的效果，而且對斷層及軟弱帶內(nèi)的推剪擠壓作用力超一定值后，斷層泥會(huì)在推剪擠壓作用力下向推剪擠壓作用力方向產(chǎn)生剪擠滑移而被水泥漿凝膠體置換推擠掉，或被水泥漿凝膠體擠嵌到斷層塊石體和巖縫內(nèi)，從而大幅提高斷層軟弱帶的粘結(jié)力c值、摩擦系數(shù)f值和地層變模E值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是利用水泥漿液的液壓滲透固結(jié)機(jī)理和附加推剪擠壓法的固態(tài)的剪擠置換壓密壓實(shí)機(jī)理相結(jié)合，即流體力學(xué)的灌漿加固和固體力學(xué)的壓密壓實(shí)相結(jié)合的工程力學(xué)的應(yīng)用。其產(chǎn)生的效果是通過高壓灌入速凝水泥漿液，產(chǎn)生大的附加推剪擠壓作用力其一、壓密壓實(shí)周圍地層；其二、擠剪置換斷層泥及軟弱夾層或?qū)鄬幽嗟溶浫跷飻D嵌到巖石塊體和巖縫內(nèi)，大幅提高地層變模E值、斷層軟弱帶的粘結(jié)力c值和摩擦系數(shù)f值。
水泥灌漿附加推剪擠壓法將每孔段的水泥灌漿分成兩階段進(jìn)行第一階段首先、安裝好孔內(nèi)設(shè)施，水泥灌漿按水泥灌漿技術(shù)要求進(jìn)行施工后滿足a.灌漿壓力≥指定值(Mpa)；b.灌漿進(jìn)漿率≤指定值(升/分)，充分發(fā)揮水泥灌漿的回填和固結(jié)效果后，轉(zhuǎn)入灌漿附加推剪擠壓力施工的第二階段。
第二階段灌漿附加推剪擠壓施工，a.漿液配比變成1∶1以上濃漿，需用普通硅酸鹽水泥；b.使用雙液灌漿裝置，采用填壓式灌漿，其中一泵專門灌注外加劑化學(xué)控制液，控制灌入的水泥漿液的凝膠時(shí)間為15～50秒，壓灌入速凝的水泥漿液；c.控制正常的灌漿壓力≥3.0Mpa或更大值；d.p≥3.0Mpa或更大值后，進(jìn)漿率達(dá)零再穩(wěn)定10-20分鐘結(jié)束灌漿。
第一階段屬常規(guī)水泥灌漿，水泥漿液通過滲透和擠壓流動(dòng)擴(kuò)散，達(dá)到回填和固結(jié)地層。漿液擴(kuò)散時(shí)具有液壓力特性，對周圍產(chǎn)生滲透浮托力。即第一階段屬水泥漿液回填和固結(jié)加固地基。
第二階段灌漿附加推剪擠壓，水泥漿凝膠體在高灌漿壓力作用下，以灌漿孔為中心形成灌漿附加推剪壓力場，呈固體形態(tài)向外產(chǎn)生擠壓滑移擴(kuò)散，對周圍產(chǎn)生擠壓推剪力其一、擠壓推剪力對地基產(chǎn)生壓密壓實(shí)作用。其二、不產(chǎn)生液壓滲透力，消除了液壓滲透力的上抬和張性破壞影響，能大幅提高灌漿使用壓力。其三、作用于凝膠體的灌漿壓力越大，則凝膠體向外產(chǎn)生的推剪擠壓力就越大。推剪擠壓力超一定值后，必然會(huì)產(chǎn)生1)會(huì)擠動(dòng)已灌入的水泥漿液，加強(qiáng)已灌入的水泥漿液的回填固結(jié)效果。2)會(huì)推剪擠壓斷層泥及軟弱夾層，使斷層泥被漿液凝膠體剪擠掉而置換，斷層軟弱物會(huì)被擠嵌到斷層破碎巖塊間或破碎巖縫內(nèi)，會(huì)極大的提高斷層的受力性能，提高斷層的C值、f值和E值。3)在地基內(nèi)會(huì)產(chǎn)生壓縮變形和固結(jié)排水，產(chǎn)生壓密壓實(shí)效果。如果控制灌漿壓力產(chǎn)生的附加推剪壓力值遠(yuǎn)超過建筑物的附加荷載值，又控制灌漿的進(jìn)漿率都達(dá)零后結(jié)束，使被處理地層沒有回彈空間。在承受建筑物的附加荷載時(shí)，地基就不會(huì)再產(chǎn)生沉降壓縮變形。第二階段屬固態(tài)置換壓密壓實(shí)式加固地層。
從上可知，水泥灌漿附加推剪擠壓的地基處理方法是采用水泥漿液的液壓滲透擴(kuò)散固結(jié)機(jī)理與灌漿附加推剪擠壓作用的固態(tài)的剪擠置換壓密壓實(shí)機(jī)理相結(jié)合的方式進(jìn)行地基處理的方法，在加固地基上屬流體力學(xué)的灌漿加固和固體力學(xué)的壓密壓實(shí)相結(jié)合的工程力學(xué)的應(yīng)用。故水泥灌漿附加推剪擠壓技術(shù)適用于加固斷層及滑坡體、加固公路和鐵路的橋墩及修復(fù)路基、加固各類重大建筑物的地基基礎(chǔ)及隧道地鐵等。
具體實(shí)施例方式
施工步驟1、鉆孔安裝好孔內(nèi)雙液進(jìn)漿裝置和孔內(nèi)射漿管；2、實(shí)施水泥灌漿，滿足a.灌漿壓力≥指定值(Mpa)；b.水泥漿進(jìn)漿率≤指定值(升/分)；3、水泥灌漿完成后經(jīng)過10-20分鐘，用雙液灌漿裝置灌速凝的水泥漿液，要求a.1∶1以上的普通硅酸鹽水泥濃漿，用高速攪拌機(jī)制漿；b.加灌水玻璃等化學(xué)外加劑控制水泥漿的凝膠時(shí)間為15-50秒；c.控制最大水泥漿進(jìn)漿率≤40升/分；4、灌入速凝水泥漿的灌漿壓力值應(yīng)≥3.0Mpa，灌漿過程中要保持在升壓過程中，如果條件許可，灌漿過程中的升壓值應(yīng)越大越好；5、灌漿壓力已達(dá)要求的最大值，水泥漿的進(jìn)漿率已達(dá)零后再穩(wěn)定10-20分鐘結(jié)束灌漿。
權(quán)利要求
1.一種水泥灌漿附加推剪擠壓的地基處理方法，包括如下步驟鉆孔安裝好孔內(nèi)雙液進(jìn)漿裝置和孔內(nèi)射漿管；實(shí)施水泥灌漿，滿足灌漿壓力≥指定值、水泥漿進(jìn)漿率≤指定值；其特征在于水泥灌漿完成經(jīng)過一段時(shí)間后，灌注速凝的水泥漿液；灌漿過程要保持在升壓過程中，灌漿壓力達(dá)到要求的最大值，水泥漿的進(jìn)漿率達(dá)到零后再穩(wěn)定一段時(shí)間后結(jié)束灌漿。
2.如權(quán)利要求1所述的地基處理方法，其特征在于，水泥灌漿完成經(jīng)過10-20分鐘后，使用雙液灌漿裝置灌注速凝水泥漿液。
3.如權(quán)利要求1或2所述的地基處理方法，其特征在于，水泥漿液使用1∶1以上的普通硅酸鹽水泥濃漿，用高速攪拌機(jī)制漿、水泥漿液的凝膠時(shí)間為15-50秒。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的地基處理方法，其特征在于，灌注速凝的水泥漿液時(shí)，水泥漿液的進(jìn)漿率≤40升/分，灌入速凝水泥漿液的灌漿壓力值應(yīng)≥3.0Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥灌漿附加推剪擠壓的地基處理方法。水泥灌漿附加推剪擠壓的地基處理方法是采用水泥漿液的液壓滲透擴(kuò)散固結(jié)機(jī)理與灌漿附加推剪擠壓作用的固態(tài)的剪擠置換壓密壓實(shí)機(jī)理相結(jié)合的方式對地基進(jìn)行處理的方法，在加固地基上屬流體力學(xué)的灌漿加固和固體力學(xué)的壓密壓實(shí)相結(jié)合的工程力學(xué)的應(yīng)用。水泥灌漿附加推剪擠壓技術(shù)適用于加固斷層及滑坡體、加固公路和鐵路的橋墩及修復(fù)路基、加固各類重大建筑物的地基基礎(chǔ)及隧道地鐵等。
文檔編號(hào)E02D3/02GK1908319SQ200610112050
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者李旺雷 申請人:李旺雷