一种变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工方法.pdf

一种变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工方法。采用成孔注浆对变态混凝土进行注浆扩散，包括确定浆液的水胶比M、碾压混凝土的平均颗粒直径DP、浆液加浆量，根据工程现场布置情况，确定注浆孔间距，根据浆液加浆量要求计算单孔注浆量Q，扩散半径r按注浆的孔间距对角线长度标准计算，将上述参数代入到公式中，计算注浆压力P，然后由设备控制系统调整注浆压力P，确定好参数后开始注浆。本发明需要的各参数获取较容易，注浆工艺较简单；根据实际工程检验，在变态混凝土施工中注浆扩散均匀性好，施工效率高，满足注浆扩散施工质量要求，该方法不仅能够指导成孔注浆设备中注浆装置和控制系统的设计和优化，还能对注浆工艺进行优化。

1.  一种变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用成孔设备，通过钻机在变态混凝土中成孔；
(2)根据工程所配置的变态混凝土浆液的性质得到水胶比M；
(3)根据工程所配置的碾压混凝土配合比，平均颗粒直径采用D_P；
(4)根据孔间距B及变态混凝土浆液加浆量Q₀计算出单孔注浆量Q，
通用公式Q＝0.3B²Q₀；
(5)根据孔间距B可以计算注浆所需要的扩散半径r，扩散半径r按注浆的孔间距对角线长度标准计算，计算公式为r＝B；
(6)将上述参数代入公式：
r＝16.4324P^0.812·Q^0.2964·M^0.7789·D_P^0.2605，
计算出注浆压力P，然后由设备控制系统调整注浆压力P；
(7)确定好水胶比M、平均颗粒直径D_P、孔间距B、单孔注浆量Q、注浆压力P这些参数后开始注浆。

一种变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工方法
技术领域
本发明公布了一种变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工方法，属于碾压混凝土施工技术领域，尤其属于注浆施工技术领域，特别涉及变态混凝土注浆施工中控制确定注浆浆液扩散渗透半径的方法。
背景技术
变态混凝土是指在碾压混凝土拌合物中加入适量的水泥浆液(一般为变态混凝土量的4％～7％)，使其具有可振性，再用插入式振捣器振动密实，形成一种具有常态混凝土特征的混凝土。变态混凝土的加浆方式有成孔注浆法和表面铺浆法两种，成孔注浆法是在一个碾压层混凝土摊铺后，均匀地在混凝土面上垂直造孔，然后将浆液注入的施工方法。
平班水电站及溪柄拱坝变态混凝土试验段试验结果说明，二级配变态混凝土防渗能力较低，为加浆不均匀所至，由此可见，均匀加浆在变态混凝土施工中显得很重要。解决注浆浆液均匀性问题的一种方法是需要知道变态混凝土成孔注浆一体化设备注浆浆液的扩散情况，根据浆液扩散范围可以确定注浆孔的间排距。
对于变态混凝土注浆浆液扩散的研究，吴旭、彭卫平等根据变态混凝土特性推导了一种变态混凝土施工中注浆扩散施工方法。该变态混凝土施工中注浆扩散半径方法考虑的注浆因素比较多，在施工现场很难全部测到，所以应该根据施工现场情况，得到切合实际的经验公式来指导注浆施工。
发明内容
本发明根据现有技术的不足，本发明通过实验并结合实际工程，提供了一种在变态混凝土注浆施工中浆液扩散均匀性好，施工各参数获取容易、施工效率高的适用于成孔注浆的注浆浆液扩散施工方法孔。
本发明通过以下技术方案实现：
一种变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用成孔设备，通过钻机在变态混凝土中成孔；
(2)根据工程所配置的变态混凝土浆液的性质得到水胶比M；
(3)根据工程所配置的碾压混凝土配合比，平均颗粒直径采用D_P；
(4)在即将注浆的变态混凝土仓面上，根据不同工程布置，设置不同的孔间距B，根据孔间距B及变态混凝土浆液加浆量Q₀计算出单孔注浆量Q，通用公式Q＝0.3B²Q₀；
(5)根据孔间距B可以计算注浆所需要的扩散半径r，扩散半径r按注浆的孔间距对角线长度标准计算，计算公式为r＝B
(6)将上述参数代入公式：
r＝16.4324P^0.812·Q^0.2964·M^0.7789·D_P^0.2605，
计算出注浆压力P，然后由设备控制系统调整注浆压力P；
(7)确定好参数后开始注浆。
本发明提供的变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工方法，总结了变态混凝土成孔注浆浆液扩散施工的主要控制参数，提出一种新的注浆压力计算方法，利用本方法进行施工，各参数获取容易，施工效率高。
附图说明
图1本发明施工方法流程示意图。
具体实施方式
本发明的工作原理如下：变态混凝土成孔注浆设备可以根据不同注浆要求，通过控制系统调整注浆压力与注浆时间，浆液的水胶比M极大程度上决定了其流变性能，碾压混凝土的平均颗粒直径是影响混凝土拌合物渗透性的指标，因此，影响变态混凝土注浆效果的主要因素有注浆压力P、单孔注浆量Q、水胶比M、平均颗粒直径D_P，这四个影响因素很容易获得。根据以上的影响注浆因素及注浆浆液扩散试验结果，然后用多元回归分析方法进行回归分析，得到如下公式：
r＝16.4324P^0.812·Q^0.2964·M^0.7789·D_P^0.2605  (1)；
(1)式中，r为扩散半径，P为注浆压力，Q为单孔注浆量，M为水胶比，D_P为平均颗粒直径。
浆液的水胶比M极大程度上决定了其流变性能，从而影响注浆过程中浆液的渗透。水胶比M由工程所配置的变态混凝土浆液的配合比确定。
碾压混凝土拌合物的渗透性取决于其颗粒组成、孔隙大小及其结构，因此平均颗粒直径D_P是影响混凝土拌合物渗透性的重要指标；另外平均颗粒直径与碾压混凝土的级配有关，二级配和三级配的平均颗粒半径有很大不同，根据统计，平均颗粒直径范围为1.0～2.5cm。根据工程所配置的碾压混凝土配合比通过粒径计算出平均颗粒直径D_P。
单孔注浆量Q是以调整注浆时间为标准，根据需要调整注浆时间，可以得到需要的单孔注浆量。在即将注浆的变态混凝土仓面上，根据不同工程布置，设置不同的孔间距，根据孔间距B及变态混凝土浆液加浆量Q₀计算出单孔注浆量Q，通用公式Q＝0.3B²Q₀。
根据孔间距可以计算注浆所需要的扩散半径r，扩散半径r按注浆的孔间距对角线长度标准计算。
根据变态混凝土成孔注浆浆液扩散半径计算方法，根据需要的扩散半径计算注浆压力P，然后由控制系统调整注浆压力。
确定好参数后即可开始注浆。
实施例：
首先将变态混凝土成孔注浆设备准备就位，然后将电源及相应的成孔注浆开关，再将设备放置在需要注浆的位置，点击成孔开关，设备通过钻机在变态混凝土中成孔。
水胶比M由工程所配置的变态混凝土浆液的水胶比确定，浆液的水胶比M极大程度上决定了其流变性能。
在某水电站变态混凝土注浆施工中，为了验证变态混凝土注浆设备的注浆效果，在试验场地进行了浆液在碾压混凝土中的扩散试验，在碾压混凝土中预埋设传感器。
碾压混凝土级配为三级配，通过平均粒径计算，本试验采用的三级配平均颗粒直径D_P为2.1cm；浆液的水胶比M为0.5；根据现场布置，注浆孔的间距为0.4m；本工程变态混凝土浆液加浆量为5％，也就是50L/m³。
根据孔间距计算出单孔注浆量Q为0.3*0.4²*50＝2.4L。
根据孔间距可以计算注浆所需要的扩散半径r为B＝28.28cm。
根据变态混凝土成孔注浆浆液扩散半径公式，即(1)式，计算出注浆压力P为1.878Mpa，然后由控制系统调整注浆压力P为1.878Mpa。
确定好参数后开始注浆。
经现场检测，浆液可以渗透到计算的扩散半径处，均匀性好，然后经过变态混凝土振捣器强力振捣后，浆液可以更好的均匀的扩散到变态混凝土中。