CN111119129A - 基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法 - Google Patents

基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法 Download PDF

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程德虎
尹延飞
郝继锋
周学友
李斌
王西苑
王军
张敏
彭春义
孙统领
康静伟
冯党
解林
刘琴文
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Abstract

本发明公开了一种基于膨胀土渠坡裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，通过选取试验段、清理裂缝、初步封堵缝隙、预置灌浆管、准备灌浆材料、制备浆液、灌注浆液及取芯等一系列步骤，完成对渠坡裂缝的灌浆施工。与现有技术相比，本发明采用的技术方案表明路面以下90‑115cm范围内土体填筑密实、裂缝宽，含水率低，此时采用地面贴嘴式灌浆，仅挖除沥青路面，灌浆效果较好，不仅能有效封堵渠坡的裂缝，而且能保持较长时间不再有裂缝。

Description

基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法
技术领域
本发明涉及堤坝裂缝处理技术领域，具体涉及一种基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法。
背景技术
引水调水工程作为对沿线城市供水的重要来源，建成之后后期的堤坝维护非常重要。建成后的堤坝在引水调水过程中，随着岁月的磨炼，位于堤坝顶部的道路路面随着风吹雨淋，不可避免会出现一些间断分布的纵向裂缝，较深处能够穿透路面沥青混凝土层，通过采用专业的瞬变电磁探测方法对现场进行地质扫描，确定裂缝已向渠堤深部发展，局部能达到几米深。如果任由其不断发展，那么水资源必将会有较大流失，影响的是沿线城市的供水问题。一般采用灌浆方式进行修补，但一般灌浆掌握不好灌浆的深度，导致灌浆效果不明显，不仅不能有效封堵渠坡的裂缝，而且时间一长，容易再次出现裂缝。
发明内容
为解决上述缺陷，本发明的目的是提供一种基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，不仅能有效封堵渠坡的裂缝，而且能保持较长时间不再裂缝。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，其特征在于包括以下步骤：
1）开挖管沟：沿裂缝轴线两侧破除宽度为25-35cm的沥青路面，破除深度为60-70cm，得到管沟；用铁锹清理管沟内的杂物，用扫把清理管沟面层的浮土，使面层整洁，显露出裂缝；
2）清理裂缝：清理裂缝内的杂物，并用毛刷清扫裂缝及周围的浮土，然后用不小于0.2MPa的空压机吹裂缝内深层的杂物，使裂缝内干净、无杂物、无浮尘；
3）灌浆孔布置：沿裂缝轴线布置单排多个注浆孔，孔间距0.8m，孔径50mm；
3）初步封堵缝隙：灌浆前用黄胶泥掺膨润土，添加适当的水搅拌均匀后制成封堵材料沿裂缝轴线封堵，封堵两孔之间及两孔外侧各80cm，封堵宽10cm，封堵要密实确保不漏浆；
4）预置灌浆管：灌浆管采用不锈钢管，出浆液的管口用机具压扁至与裂缝宽度相匹配，置于裂缝的灌浆孔中，并用黄胶泥封堵，灌浆管管口投入裂缝的深度为地面以下115cm；
4）准备灌浆材料：按照1: 7.14:12.8~15.7的配比称取水泥、膨润土及水；
5）制备浆液：将步骤2）中的材料移至液体搅拌机中进行搅拌，搅拌后浆液密度为1.38~1.42t/m3，浆液黏度为31.27~38.46ml/s，完成浆液制备；
6）灌注浆液：将灌浆管进浆液的管口与活塞式灌浆机接在一起，启动活塞式灌浆机，进行地面贴嘴注浆，灌浆时通过观测压力表上的数值变化，始终使压力保持在50~100kPa左右；灌浆采用相邻双孔同时灌浆，按顺序依次灌注施工；灌浆时采用自沥青路面以下90-115cm的灌浆深度进行灌浆；
7）灌浆观测：浆液灌注后，为检验灌浆效果，保证渠堤安全，在灌浆期间应进行全过程监测，监测内容包括堤身变形、渗流、裂缝及冒浆现象，灌浆期间，派专人在堤顶及堤坡巡视，发现冒浆，及时处理，并做好记录；
7）取芯：完成灌浆后等到6-8天后，准备取芯，取芯时采用手动式洛阳铲进行取芯，取出的芯体裂缝宽度为0.1-0.6cm，采用90-115cm的灌浆深度进行灌浆，最后得到的灌浆效果较好；
8）路面恢复：钻孔灌浆施工完毕，经验收合格后将原破损沥青路面拆除，拆除范围为40+100-40+780全部路面，重新铺设5cm厚细粒式沥青砼面层。
进一步地，步骤6）在灌注浆液时，灌浆分2次进行，第一次灌浆时间持续30~40分钟，直到该段两端端头处裂缝冒浆为止；第二次灌浆与第一次灌浆结束间隔时间20分钟，直到该段两端端头处裂缝再次冒浆停止灌浆。
在注浆孔周围布置多个检查孔，检查孔数量为灌浆孔数的10%，通过检查孔来推断裂缝的宽度、深度及走向。
与现有技术相比，本发明采用的技术方案表明沥青路面以下90-115cm范围内土体填筑密实、裂缝宽，含水率低，此时采用地面贴嘴式灌浆，仅挖除沥青路面，灌浆效果较好，不仅能有效封堵渠坡的裂缝，而且能保持较长时间不再裂缝。
具体实施方式
下面结合多个实施例，对本发明的技术特征做进一步描述。
实施例一
一种基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，按照以下步骤来实现：
1）选取试验段：选取灌浆试验段多段，每段长5m；
2）清理裂缝：沿裂缝轴线两侧清除试验段中的路面沥青30cm，对裂缝周边的松散土层和杂物进行清除，并用空气压缩机吹除缝内杂物；
3）初步封堵缝隙：步骤2）完成后采用黄胶泥封堵缝隙；
4）预置灌浆管：灌浆管采用不锈钢管，出浆液的管口用机具压扁至与裂缝宽度相匹配，置于裂缝中，并用黄胶泥封堵，灌浆管管口投入裂缝的深度为地面以下115cm，灌浆管在试验段的中心位置设有两个，两个灌浆管相距0.8米；
4）准备灌浆材料：按照1: 7.14: 15.7的配比称取水泥、膨润土及水；
5）制备浆液：将步骤2）中的材料移至液体搅拌机中进行搅拌，搅拌后浆液密度为1.38t/m3，浆液黏度为38.46ml/s，完成浆液制备；
6）灌注浆液：将灌浆管进浆液的管口与活塞式灌浆机接在一起，启动活塞式灌浆机，进行地面贴嘴注浆，灌浆时通过压力表，始终使压力保持在50kPa左右；灌浆量约209.5L，分为两次灌浆：第一次灌浆量约200.3L，灌浆时间持续约40分钟，直到该段两端端头处裂缝冒浆为止；第二次灌浆量约9.2L，与第一次灌浆结束间隔时间约20分钟，直到该段两端端头处裂缝再次冒浆停止灌浆。
7）取芯：完成灌浆后等到6-8天后，准备取芯，取芯时采用手动式洛阳铲进行取芯。该试验段取芯1处，在中心点位置。人工取芯深度115cm。当取芯深度为50cm时，裂缝宽度为1.5cm；当取芯深度为90cm时，裂缝宽度为0.6cm；当取芯深度为100cm时，裂缝宽度约为0.2-0.3cm；当取芯深度为115cm时，发现无彩色浆液（115cm以下为含水量较大的湿土），自沥青路面至取芯孔底部深度为115cm。
实施例二
一种基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，按照以下步骤来实现：
1）选取试验段：选取灌浆试验段多段，每段长5m；
2）清理裂缝：沿裂缝轴线两侧清除试验段中的路面沥青25cm，对裂缝周边的松散土层和杂物进行清除，并用空气压缩机吹除缝内杂物；
3）初步封堵缝隙：步骤2）完成后采用黄胶泥封堵缝隙；
4）预置灌浆管：灌浆管采用不锈钢管，出浆液的管口用机具压扁至与裂缝宽度相匹配，置于裂缝中，并用黄胶泥封堵，灌浆管管口投入裂缝的深度为地面以下110cm；灌浆管在试验段的中心位置设有两个，两个灌浆管相距0.8米；
4）准备灌浆材料：按照1: 7.14:12.8的配比称取水泥、膨润土及水；
5）制备浆液：将步骤2）中的材料移至液体搅拌机中进行搅拌，搅拌后浆液密度为1.42t/m3，浆液黏度为31.27ml/s，完成浆液制备；
6）灌注浆液：将灌浆管进浆液的管口与活塞式灌浆机接在一起，启动活塞式灌浆机，进行地面贴嘴注浆，灌浆时通过压力表，始终使压力保持在80kPa左右；灌浆分2次进行，灌浆量约39.3L。第一次灌浆量约35L，灌浆时间持续约30分钟，直到该段两端端头处裂缝冒浆为止。第二次灌浆量约4.3L，与第一次灌浆结束间隔时间约20分钟，直到该段两端端头处裂缝再次冒浆停止灌浆；
7）取芯：完成灌浆后等到6-8天后，准备取芯，取芯时采用手动式洛阳铲进行取芯；该试验段取芯1处，在中心点位置；人工取芯深度114cm。当取芯深度为90cm时，裂缝宽度为1.2cm，当取芯深度为114时，裂缝宽度为0.1cm，发现无彩色浆液，自沥青路面至取芯孔底部深度为114cm。
实施例三
一种基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，按照以下步骤来实现;
1）选取试验段：选取灌浆试验段多段，每段长5m；
2）清理裂缝：沿裂缝轴线两侧清除试验段中的路面沥青25cm，对裂缝周边的松散土层和杂物进行清除，并用空气压缩机吹除缝内杂物；
3）初步封堵缝隙：步骤2）完成后采用黄胶泥封堵缝隙；
4）预置灌浆管：灌浆管采用不锈钢管，出浆液的管口用机具压扁至与裂缝宽度相匹配，置于裂缝中，并用黄胶泥封堵，灌浆管管口投入裂缝的深度为地面以下110cm；灌浆管在试验段的中心位置设有两个，两个灌浆管相距0.8米；
4）准备灌浆材料：按照1: 7.14:14.2的配比称取水泥、膨润土及水；
5）制备浆液：将步骤2）中的材料移至液体搅拌机中进行搅拌，搅拌后浆液密度为1.39t/m3，浆液黏度为34.63ml/s，完成浆液制备；
6）灌注浆液：将灌浆管进浆液的管口与活塞式灌浆机接在一起，启动活塞式灌浆机，进行地面贴嘴注浆，灌浆时通过压力表，始终使压力保持在100kPa左右；灌浆分2次进行，灌浆量约35.5L。第一次灌浆量约30.5L，灌浆时间持续约30分钟，直到该段两端端头处裂缝冒浆为止；第二次灌浆量约5L，与第一次灌浆结束间隔时间约20分钟，直到该段两端端头处裂缝再次冒浆停止灌浆；
7）取芯：完成灌浆后等到6-8天后，准备取芯，取芯时采用手动式洛阳铲进行取芯；该试验段取芯1处，在中心点位置；人工取芯深度108cm。当取芯深度为99cm时，裂缝宽度为0.5cm，当取芯深度为108cm时，裂缝宽度约为0.1cm，发现无彩色浆液，自沥青路面至取芯孔底部深度为114cm。
通过以上实施例表明沥青路面以下90-115cm范围内土体填筑密实、裂缝宽，含水率低，此时采用地面贴嘴式灌浆，仅挖除沥青路面，灌浆效果较好，不仅能有效封堵渠坡的裂缝，而且能保持较长时间不再裂缝。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，其特征在于包括以下步骤：
1）开挖管沟：沿裂缝轴线两侧破除宽度为25-35cm的沥青路面，破除深度为60-70cm，得到管沟；用铁锹清理管沟内的杂物，用扫把清理管沟面层的浮土，使面层整洁，显露出裂缝；
2）清理裂缝：清理裂缝内的杂物，并用毛刷清扫裂缝及周围的浮土，然后用不小于0.2MPa的空压机吹裂缝内深层的杂物，使裂缝内干净、无杂物、无浮尘；
3）灌浆孔布置：沿裂缝轴线布置单排多个注浆孔，孔间距0.8m，孔径50mm；
3）初步封堵缝隙：灌浆前用黄胶泥掺膨润土，添加适当的水搅拌均匀后制成封堵材料沿裂缝轴线封堵，封堵两孔之间及两孔外侧各80cm，封堵宽10cm，封堵要密实确保不漏浆；
4）预置灌浆管：灌浆管采用不锈钢管，出浆液的管口用机具压扁至与裂缝宽度相匹配，置于裂缝的灌浆孔中，并用黄胶泥封堵，灌浆管管口投入裂缝的深度为地面以下115cm；
4）准备灌浆材料：按照1: 7.14:12.8~15.7的配比称取水泥、膨润土及水；
5）制备浆液：将步骤2）中的材料移至液体搅拌机中进行搅拌，搅拌后浆液密度为1.38~1.42t/m3，浆液黏度为31.27~38.46ml/s，完成浆液制备；
6）灌注浆液：将灌浆管进浆液的管口与活塞式灌浆机接在一起，启动活塞式灌浆机，进行地面贴嘴注浆，灌浆时通过观测压力表上的数值变化，始终使压力保持在50~100kPa左右；灌浆采用相邻双孔同时灌浆，按顺序依次灌注施工；灌浆时采用自沥青路面以下90-115cm的灌浆深度进行灌浆；
7）灌浆观测：浆液灌注后，为检验灌浆效果，保证渠堤安全，在灌浆期间应进行全过程监测，监测内容包括堤身变形、渗流、裂缝及冒浆现象，灌浆期间，派专人在堤顶及堤坡巡视，发现冒浆，及时处理，并做好记录；
7）取芯：完成灌浆后等到6-8天后，准备取芯，取芯时采用手动式洛阳铲进行取芯，取出的芯体裂缝宽度为0.1-0.6cm，采用90-115cm的灌浆深度进行灌浆，最后得到的灌浆效果较好；
8）路面恢复：钻孔灌浆施工完毕，经验收合格后将原破损沥青路面拆除，拆除范围为40+100-40+780全部路面，重新铺设5cm厚细粒式沥青砼面层。
2.根据权利要求1所述的基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，其特征在于：步骤6）在灌注浆液时，灌浆分2次进行，第一次灌浆时间持续30~40分钟，直到该段两端端头处裂缝冒浆为止；第二次灌浆与第一次灌浆结束间隔时间20分钟，直到该段两端端头处裂缝再次冒浆停止灌浆。
3.根据权利要求1所述的基于膨胀土渠坡纵向裂缝的贴嘴式灌浆施工方法，其特征在于：在注浆孔周围布置多个检查孔，检查孔数量为灌浆孔数的10%，通过检查孔来推断裂缝的宽度、深度及走向。
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