CN105908697A

CN105908697A - 一种采用水平孔灌浆的地基加固方法

Info

Publication number: CN105908697A
Application number: CN201610322087.3A
Authority: CN
Inventors: 张文超; 薛炜; 张俊兴; 郭柏良
Original assignee: GUANGZHOU CHEMICAL GROUTING ENGINEERING Co Ltd CHINESE ACADEMY OF SCIENCES
Current assignee: GUANGZHOU CHEMICAL GROUTING ENGINEERING Co Ltd CHINESE ACADEMY OF SCIENCES
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2016-05-16
Publication date: 2016-08-31

Abstract

本发明公开了一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，包括步骤：1)在拟加固的既有建筑物四周布置垂直向钻孔；2)在垂直向钻孔内灌入双液浆；3)在垂直向钻孔内需要进行灌浆加固的深度处钻水平方向的灌浆孔，可根据需要加固的范围在竖向布置多排水平灌浆孔；4)灌浆既可采用钻进系统的钻杆直接灌浆，也可退出钻杆后在孔内安装钢丝网骨架塑料复合管作为灌浆管，而采用钢丝网骨架塑料复合管作为灌浆管时能够满足多次灌浆的需求，灌浆所采用的灌浆压力根据灌浆孔所处深度小主应力大小确定。本发明方法的操作性更强、适用性更广泛、灌浆效果更显著、可靠性更高。

Description

一种采用水平孔灌浆的地基加固方法

技术领域

本发明涉及既有建筑地基加固的技术领域，尤其是指一种采用水平孔灌浆的地基加固方法。

背景技术

自20世纪60年代我国开始将灌浆技术应用在建筑工程中以来，灌浆已经在地基处理、防渗堵漏工程中广泛应用。所谓灌浆是通过灌浆泵等加压设备将预制好的无机或者有机浆液压送到建筑物地基的裂隙、断层破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中，从而提高被灌地层或建筑物的抗渗性和整体性，最终达到满足建筑物使用要求的承载力和变形限值。

目前，无论是花管灌浆还是袖阀管灌浆，灌浆的工艺都是成垂直向的钻孔后再沿钻孔从下向上施灌。由于灌浆时浆液的扩散半径有限，且与所灌的地层类型、深度等因素有关，若需要达到理想的地基加固效果，灌浆孔布置通常很密，孔距一般为0.5～2m不等。这种施工工艺在新建工程中使用没有问题，但是在既有建筑地基加固中则存在各种不足。

1、为达到均匀灌浆的目的，灌浆孔布置时需要在既有建筑内部钻孔，不仅影响既有建筑使用，且极大的破坏了既有建筑基础结构和防水性能。

2、在某些不具备施工空间的位置无法布置灌浆孔；实践中有采取一定角度的斜孔灌浆，但是影响范围大且定位非常困难。

3、灌浆时的浆液在压力作用下，向地基中最为薄弱的地方扩散，难以保证灌浆的均匀性，也很难控制灌浆量和灌浆范围。

在本发明做出以前，也有采用水平向灌浆的地基加固方法，如已公开的发明专利CN1963046A。但是这种方法为了实现水平向灌浆，必须在既有建筑附近开挖沉井，在开挖的沉井中采用千斤顶顶入灌浆管。这种方法存在两大缺点。

1、在既有建筑附近开挖沉井存在较大的风险，同时可能造成既有建筑因开挖引起较大的变形或者倾斜。

2、在沉井中顶入水平向的灌浆管在平面上呈辐射状，距离沉井越远，灌浆管间距越大，灌浆的均匀性越差，导致只有在沉井周边灌浆管布置很密的区域，才能起到灌浆加固地基的效果。

在石油工业领域，水平井侧钻技术已被广泛应用。具体来说，即是采用特制的工具，可在垂直孔之间形成水平向的钻孔，如我国自主研发的JLZ120型井下驱动系统即可实现此功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作性更强、适用性更广泛、灌浆效果更显著、可靠性更高的采用水平孔灌浆的地基加固方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，包括以下步骤：

1)在拟加固的既有建筑物四周的地面上布置垂直向钻孔，间距根据地层分布和垂直孔灌浆的扩散半径综合考虑，且钻孔孔深应超过渗透性较好的土层，孔底位于渗透性较差或者隔水层内；

2)在垂直向钻孔内灌入双液浆，双液浆将在既有建筑物周边形成完成的帷幕，以便将灌浆范围限制在拟加固的建筑物基础下方，从而达到控制灌浆范围和灌浆量的目的；

3)采用井下驱动型短半径工具系统，在垂直向钻孔内需要进行灌浆加固的深度处钻水平方向的灌浆孔，并且能够根据需要加固的范围在竖向布置多排水平灌浆孔；

4)灌浆既能够采用钻进系统的钻杆直接灌浆，也能够退出钻杆后在孔内安装钢丝网骨架塑料复合管作为灌浆管，而采用钢丝网骨架塑料复合管作为灌浆管时能够满足多次灌浆的需求，灌浆所采用的灌浆压力根据灌浆孔所处深度小主应力大小确定。

在步骤1)中，钻孔成孔直径为100～200mm，孔距为0.5m～2m。

在步骤2)中，双液浆为水泥与水玻璃混合液，固化时间为30s。

在步骤3)中，水平方向的灌浆孔成孔直径为100～200mm，同一个水平面上的灌浆孔间距根据所处的地层特性为0.5m～2m，而垂直方向排距为0.5m～2m。

在步骤4)中，灌浆所采用的灌浆压力p＝k₀γh+p_o，其中k₀为水平侧压力系数，γ为灌浆孔以上土层的平均重度，h为灌浆孔中心至地面的深度，p_o为建筑物基底压力。

在步骤4)中，钢丝网骨架塑料复合管的直径为50mm。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明方法在加固既有建筑地基时，加固施工过程中不影响既有建筑的使用，不影响既有建筑的安全性和稳定性。

2、采用水平灌浆孔灌浆，浆液沿孔四周扩散，在同样的灌浆压力下，各处扩散更加均匀，灌浆影响范围更大，加固整体性更好。

3、采用垂直向钻孔作为引孔，所有垂直向钻孔均在既有建筑物外侧，水平灌浆孔却可以均匀布置于基础以下，不会对既有建筑基础结构造成破坏。

4、在垂直向钻孔内灌入双液浆，形成封闭的帷幕，约束水平灌浆孔内的浆液在既有建筑物基础以下范围扩散，可有效控制灌浆范围和灌浆量。

附图说明

图1为本发明所述水平孔灌浆加固剖视图。

图2为本发明所述垂直向钻孔与水平灌浆孔的组合俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例所述的地基加固方法，包括以下步骤：

1、在拟加固的既有建筑物3四周的地面4上布置垂直向钻孔1。钻孔成孔直径100～200mm，间距根据地层分布和垂直孔灌浆的扩散半径综合考虑，孔距为0.5m～2m。钻孔距离既有建筑物不宜太远，以便控制灌浆量，也不宜太近，避免影响既有建筑物使用。钻孔孔深应超过渗透性较好的土层，孔底位于渗透性较差或者隔水层内。

2、在垂直向钻孔1内灌入双液浆，双液浆通常为水泥与水玻璃混合液，其固化时间约30s。双液浆将在既有建筑物周边形成完成的帷幕，以便将灌浆范围限制在拟加固的建筑物基础下方，从而达到控制灌浆范围和灌浆量的目的。

3、采用井下驱动型短半径工具系统，在垂直向钻孔1内需要进行灌浆加固的深度处钻水平方向的灌浆孔2。水平方向的灌浆孔2的成孔直径100～200mm，同一个水平面上的灌浆孔间距根据所处的地层特性可为0.5m～2m，并且可根据需要加固的范围在竖向布置多排水平灌浆孔，而垂直方向排距为0.5m～2m。

4、灌浆可采用钻进系统的钻杆直接灌浆，也可退出钻杆后在孔内安装直径50mm的钢丝网骨架塑料复合管作为灌浆管。采用钢丝网骨架塑料复合管作为灌浆管时可满足多次灌浆的需求。灌浆所采用的灌浆压力可根据灌浆孔所处深度小主应力大小确定。其中，灌浆压力p＝k₀γh+p_o，式中k₀为水平侧压力系数，γ为灌浆孔以上土层的平均重度，h为灌浆孔中心至地面的深度，p_o为建筑物基底压力。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，其特征在于：在步骤1)中，钻孔成孔直径为100～200mm，孔距为0.5m～2m。

3.根据权利要求1所述的一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，其特征在于：在步骤2)中，双液浆为水泥与水玻璃混合液，固化时间为30s。

4.根据权利要求1所述的一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，其特征在于：在步骤3)中，水平方向的灌浆孔成孔直径为100～200mm，同一个水平面上的灌浆孔间距根据所处的地层特性为0.5m～2m，而垂直方向排距为0.5m～2m。

5.根据权利要求1所述的一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，其特征在于：在步骤4)中，灌浆所采用的灌浆压力p＝k₀γh+p_o，其中k₀为水平侧压力系数，γ为灌浆孔以上土层的平均重度，h为灌浆孔中心至地面的深度，p_o为建筑物基底压力。

6.根据权利要求1所述的一种采用水平孔灌浆的地基加固方法，其特征在于：在步骤4)中，钢丝网骨架塑料复合管的直径为50mm。