一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法与流程

本发明涉及建筑施工，尤其涉及一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法。

背景技术：

1、注浆技术广泛运用于水利、房建、桥梁建设当中的地基及坝体加固；根据以往多年的施工经验及实际工程效果，注浆加固地层的施工工艺对于提高地基承载力、抗渗性以及改善地基变形能力有着非常显著的效果。

2、现有注浆方法主要有帷幕注浆、高压旋喷注浆等，帷幕灌浆是在透水的岩土体中，通过低压注浆形成一道连续防渗帷幕的注浆方法；高压旋喷注浆是利用钻机钻孔将带有喷嘴的注浆管置入钻孔内预定的深度后，采用高压设备使浆液、水、空气成为高压流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，部分细小的土料随着浆液冒出孔口，其余土粒在冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列，浆液凝固形成水泥土加固体的注浆方法。

3、现有工艺存在如下问题：

4、当待加固土体处于地下水位以下，且上下均为不透水层，同时土体中包含多种类型土层复合的情况下，传统的注浆方法无论是帷幕注浆还是高压旋喷注浆均很难保证土体的注浆质量，达不到预期的注浆效果。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有注浆技术中，饱和水地层内浆液无法充分灌入、流动水地层中浆液易被稀释冲散、注浆量及水灰比不易控制的问题，而提供一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法。

2、本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，包括以下步骤：

3、s1、平整待加固土体附近场地，并在周边设立围栏和警示标志；

4、s2、在待加固土体上设计轮廓线并沿轮廓线布置咬合桩；

5、s3、在待加固土体范围内依据注浆扩散范围布置若干个一序注浆孔、二序注浆孔和咬合桩边缘注浆孔；

6、s4、在一序注浆孔和二序注浆孔内布置分段式注浆设备，在咬合桩边缘注浆孔内布置阳极电极；分段式注浆设备包括塑料注浆阀管，塑料注浆阀管内套设有注浆芯管，注浆芯管底部设有一对橡胶止浆塞，注浆芯管上设有芯管注浆口，芯管注浆口位于一对橡胶止浆塞之间，塑料注浆阀管由上到下分为若干段，每段两侧对应设有出浆口，出浆口上设有橡皮单向阀，注浆芯管外侧上部设有gps定位装置；

7、s5、在待加固土体中心设置集水井，在集水井内布置潜水泵，潜水泵中设置水压力传感器，在集水井内设置阴极电极，在阳极电极和阴极电极顶部设置导电块，并通过电缆线连接；

8、s6、注浆芯管顶部通过输浆管连接有高压注浆泵，高压注浆泵上设置有注浆压力传感器、数字注浆流量计和密度传感器，且注浆压力传感器、数字注浆流量计、密度传感器、水压力传感器、gps定位装置共同连接于数据采集仪，并最终传输进智能注浆系统终端；

9、s7、将电缆线与直流电源相连，通电电渗，加速土体中自由水极易土体内部弱结合水向集水井汇集，通过智能注浆系统终端实时监测集水井中水位变化情况，智能控制调整抽水频率及速度，保证满足注浆需要的同时控制地下水位的下降速度；

10、s8、当地下水位下降至满足注浆要求时开始注浆，注浆时，先灌注注浆区域内所有的一序注浆孔，然后灌注所有的二序注浆孔、最后灌注所有的咬合桩边缘注浆孔，一序注浆孔和二序注浆孔注浆时沿咬合桩的轮廓线由外向内进行。

11、特别的，一序注浆孔、二序注浆孔、咬合桩边缘注浆孔的孔径大于等于100mm，且底部均插入基岩面1m以上，一序注浆孔和二序注浆孔采用分序加密原则进行布置，同时依照不同灌浆要求进行分区，即a区、b区、c区、d区。

12、特别的，集水井底部高程低于一序注浆孔、二序注浆孔、咬合桩边缘注浆孔的深度。

13、特别的，咬合桩的桩径大于等于1m。

14、特别的，注浆时采用自下而上分段灌浆法，通过智能注浆系统终端控制高压注浆泵及分段式注浆设备进行注浆。

15、特别的，注浆前，通过注浆芯管外侧的gps定位装置准确定位注浆芯管的位置，并通过注浆芯管上的一对橡胶止浆塞完成孔段封闭。

16、特别的，注浆完成后，对加固后的土体进行质量检查。

17、本发明的有益效果是：本发明利用咬合桩、集水井和注浆孔进行配合，通过在集水井和咬合桩边缘注浆孔内分别放入带有导电块和电缆线的阴极电极和阳极电极，并将电缆线与直流电源相连，通电电渗，共同对待加固土体进行卸压处理，集水井中的水通过智能注浆系统终端自动抽排；

18、通过智能注浆系统终端对每个注浆区域内的注浆孔进行分段分序注浆，在每个区域内均由外到内进行注浆，尽量减小相邻注浆孔之间的影响，该方法保证了浆液能够充分进入地层并有一个稳定的凝结硬化环境，解决了复杂地层环境下浆液无法充分注入的难题，极大地提高了灌浆速度和质量，该施工方法注浆效率高、操作简便，能保证最终注浆效果满足设计要求。

技术特征：

1.一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，其特征在于，一序注浆孔（3）、二序注浆孔（4）、咬合桩边缘注浆孔（5）的孔径大于等于100mm，且底部均插入基岩面1m以上，一序注浆孔（3）和二序注浆孔（4）采用分序加密原则进行布置，同时依照不同灌浆要求进行分区，即a区、b区、c区、d区。

3.根据权利要求1所述的一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，其特征在于，集水井（6）底部高程低于一序注浆孔（3）、二序注浆孔（4）、咬合桩边缘注浆孔（5）的深度。

4.根据权利要求1所述的一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，其特征在于，咬合桩（2）的桩径大于等于1m。

5.根据权利要求1所述的一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，其特征在于，注浆时采用自下而上分段灌浆法，通过智能注浆系统终端（21）控制高压注浆泵（17）及分段式注浆设备（8）进行注浆。

6.根据权利要求1所述的一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，其特征在于，注浆前，通过注浆芯管（10）外侧的gps定位装置（24）准确定位注浆芯管（10）的位置，并通过注浆芯管（10）上的一对橡胶止浆塞（11）完成孔段封闭。

7.根据权利要求1所述的一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，其特征在于，注浆完成后，对加固后的土体进行质量检查。

技术总结
本发明是一种处理复杂地质的新型智能化注浆加固方法，包括以下步骤：平整待加固土体附近场地，并在周边设立围栏和警示标志；在待加固土体上设计轮廓线并沿轮廓线布置咬合桩；在待加固土体范围内依据注浆扩散范围布置若干个一序注浆孔、二序注浆孔和咬合桩边缘注浆孔；在一序注浆孔和二序注浆孔内布置分段式注浆设备，在咬合桩边缘注浆孔内布置阳极电极；在待加固土体中心设置集水井，在集水井内布置潜水泵，潜水泵中设置水压力传感器，在集水井内设置阴极电极，在阳极电极和阴极电极顶部设置导电块，并通过电缆线连接。本发明解决了复杂地层环境下浆液无法充分注入的难题，极大地提高了灌浆速度和质量。

技术研发人员：刘晓敏,周俊龙,王鑫,黄克起,张玉,刘芃汐,苏鹏宇,白雨濛,杜俊峰,胡澍东
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15