CN1419012A - 控制性水泥灌浆工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可解决水泥灌浆发生串冒、地层抬动和控制水泥浆液减少流失和流动扩散的太远的控制性水泥灌浆工艺。本发明的技术方案的步骤如下：a.首先在土层内打入带孔的钢管，再连续注入水泥浆；b.再注入化学外加剂经钢管加入至地层内；c.a步骤与b步骤反复进行至灌浆压力达到通常的压力值。本发明是化学外加剂与水泥浆是在地层内才流动中混合，只要适当控制了进入的水泥浆量和化学外加剂的比例(这是现有技术)，则混合化学外加剂的水泥浆液的凝胶时间为20～40秒左右即可。本发明的操作简单，无须增加特殊设备，就可解决地层灌浆过程中的水泥浆流失，地面抬起等缺陷。
Description
技术领域：
本发明涉及一种对地层进行加固的工艺，特别是指一种与水泥灌浆相结合的对地层加固的灌浆工艺。
背景技术：
在建筑施工过程中或在很多特定的地质条件下，需对地层进行加固，如遇沙土层、软土层或渗土层，或建筑过高过重等情况，均需对对地层进行加固处理；目前常用的加固工艺是在地层上打多孔钢管，然后加注水泥浆，在加注过程中常出现串冒浆液，这时除了限压、现流和停灌待凝等措施外没有其它更好的措施；还有一种工艺是在水泥内加入化学外加剂(如速凝剂)混合后再注入钢管灌入地下，以促进水泥浆凝胶时间，或在水泥灌浆时要混凝土盖板和压重，对没有混凝土盖板和压重的浅层地基则不能进行加固。上述的工艺有时会出现水泥浆液流动扩散的很远造成大量水泥浆材流失。水泥灌浆还容易产生地面抬动。
发明内容：
本发明的发明目的是公开一种可解决水泥灌浆发生串冒、地层抬动和控制水泥浆液减少流失和流动扩散的太远的控制性水泥灌浆工艺。
实现本发明的技术方案的步骤如下：
a.首先在土层内打入带孔的钢管，再连续注入水泥浆；
b.再注入化学外加剂经钢管加入至地层内；
c，a步骤与b步骤反复进行至灌浆压力达到通常的压力值。
本发明的原理与现有技术的灌浆原理有本质区别，现有技术一般将化学外加剂与水泥浆混合后再注入地下，本发明是化学外加剂与水泥浆是在地层内才流动中混合，只要适当控制了进入的水泥浆量和化学外加剂的比例(这是现有技术)，则混合化学外加剂的水泥浆液的凝胶时间为20～40秒左右即可，这里所述的化学外加剂是普通常用的速凝剂，如常用的玻璃水。本发明的操作简单，无须增加特殊设备，就可解决地层灌浆过程中的水泥浆流失，地面抬起等缺陷。
具体实施方式：
本发明的具体实施方式的步骤如下：
a.首先在土层内打入带孔的钢管，再连续注入水泥浆；
b.再注入化学外加剂经钢管加入至地层；
c.a步骤与b步骤反复进行至灌浆压力达到通常的压力值。
实施中，首先将通常使用的双液灌浆装置与钢管连接好，用压力泵将水泥浆注入钢管后进入地层，当出现下列情况：1水泥灌浆产生中冒浆，2水泥灌浆吃浆量一直较大，灌浆压力却在较长时间一直不变，3水泥灌浆时，水泥进浆率突然变大，随之却出现吃浆率越来越大，而灌浆压力反而越来越小，在上述三种情况下，实施b步骤在钢管内注入化学外加剂，如通常使用的玻璃水，加注的化学外加剂从孔内进入地层内与水泥浆液产生速凝化学作用，按常规的技术，控制适当的水泥浆与化学外加剂的混合比例，将速凝时间控制为20～40秒左右较好，最佳控制在30秒左右，灌浆加固过程中时间会有反复，如a步骤灌水泥浆，灌浆压力上升，如出现前述的三种情况，则加注化学外加剂至地层内与水泥浆混合，速凝后则上述三种情况会消失或大为缓解，则继续灌水泥浆，可能又会出现上述三种情况，则再注入化学外加剂，反复多次进行，则完成本工艺过程。
灌浆加固施工顺序：水泥灌浆产生挤压、劈裂、挤压、劈…，化学外加剂加注依水泥灌浆的挤压、劈裂、挤压、劈裂…的相应顺序控制为停、注入、停、注入…控制灌浆压力按挤压、劈裂、挤压、劈裂…顺序分阶段的不断提高上升，直到达到要求加固的灌浆压力目的为止。
本发明实质是应用软弱地基随灌浆的不断进行和灌浆压力不断升高，其地层本身的允许灌浆压力也是随灌浆的不断加强而不断提高，利用水泥浆液和化学外加剂(水泥浆液外加速凝剂)的不同流体特性及凝胶时间的关系特性，控制加注化学外加剂在水泥灌浆扩散过程中，只随部分的水泥浆液进地层内发生混合，产生速凝，其中灌水泥浆液是连续不间断的，灌浆压力是不断上升的，加注化学外加剂是间断不连续的，加注压力随水泥灌浆压力变化，而灌浆孔本身始终是畅通完好不会凝固而被堵死。控制灌浆压力不断升高，直到要求的加固目的为止。
利用本发明可以对浅层进行灌浆加固处理，可控制解决串冒浆问题和控制灌浆对地面产生抬动的问题，能解决软弱地基不能提升灌浆压力的问题，可控制浆液扩散范围。本发明处理软基加固地基具有很多优势，是一种很有应用价值和发展前景的施工方法。本发明在严格保密的条件下，试验性地应用本发明的技术在处理加固北京西客站路基和站台的沉降中，取得良好的技术效果。
Claims (4)
1.一种控制性水泥灌浆工艺，其步骤如下：
a.首先在土层内打入带孔的钢管，再连续注入水泥浆；
b.再注入化学外加剂经钢管加入至地层内；
c.a步骤与b步骤反复进行至灌浆压力达到通常的压力值。
2.按权利要求1所述的灌浆工艺，所述的化学外加剂为通常使用的速凝剂，如玻璃水。
3.按权利要求1或2所述的灌浆工艺，所述的注入化学外加剂与水泥浆的混合比例应使速凝时间控制为20～40秒左右。
4.按权利要求3所述的灌浆工艺，所述的速凝时间控制为30秒左右为最佳。
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