一种灌浆防水帷幕在轨道交通地下站台渗漏治理中的方法技术

本发明专利技术公开了一种灌浆防水帷幕在轨道交通地下站台渗漏治理中的方法，采用超细水泥

【技术实现步骤摘要】
一种灌浆防水帷幕在轨道交通地下站台渗漏治理中的方法


[0001]本专利技术涉及工程修缮
，具体涉及一种灌浆防水帷幕在轨道交通地下站台渗漏治理中的方法。

技术介绍

[0002]长期以来，轨道交通地下站台补漏都采用混凝土结构背水面浅层化学灌浆修复或封堵，对于高水压、地下水丰富地区堵漏效果较差，难于达到从系统上根治渗漏水的要求，渗漏水反复，重重复复修补，浪费大量的人力物力，况且收效甚微。
[0003]化学灌浆(Chemical Grouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学、化学浆材和工程技术进行基础和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗止水)，保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项技术。化学灌浆技术已在国内大坝、堤防、水库、电站、(地上建筑、地下建筑、人防建筑、公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场和采矿等得到推广应用。
[0004]化学灌浆可以根据工程修缮项目的不同，使用不同的材料、工艺、方法解决修缮的问题，因此在修缮领域应用广泛。目前化学灌浆技术在国内外经常应用在解决工程疑难问题，有的甚至成了一种工程修缮施工不可缺少的技术措施，由于国内修缮工匠技术水平良莠不齐，必须努力提高灌浆工匠的技术水平，为修缮事业做贡献。
[0005]灌浆防水就是采用灌浆设备以一定压力将具有特殊性能的胶结材料配制成浆液灌注到松散含砂或含水地层、含裂隙的岩层、溶洞破碎带，使浆液以填充、渗透和挤密等方式在孔隙中扩散、凝固的施工方法，浆液凝固硬化后，起到胶结、堵塞作用，使地层稳固并隔断水源，达到防水、堵漏目的，以保证施工质量。
[0006]灌浆法起源于1802年，法国工程师(Chares Berigny)在Dieppe采用灌浆法灌浆注黏土和水石灰的方法修复了一座受冲刷的水闸，此后灌浆法在堵水加固中得到广泛的应用。1838年英国汤姆逊在隧道开始使用水泥浆进行灌浆填充；1886英国豪斯古德(Hosagood)在印度建桥时采用弧形灌浆固沙，灌浆泵的出现，促进灌浆法的发展；1887年德国的杰沙尔斯基(Jeziorsky)利用一个钻孔注入水玻璃，另一个钻孔灌注氯化钙，创造了原始的硅化法灌浆。国内1953年开始研究应用水玻璃作为灌浆材料，50年代末出现了环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯等灌浆材料，60年代出现丙烯酰胺灌浆材料(中化656)，70年代出现聚氨酯灌浆材料。随后高渗透改性环氧树脂灌浆材料出现，将高渗透改性环氧树脂化学灌浆应用于建筑工程，化学灌浆采用低粘度液态化学浆料进行粘结补强,对细缝的可灌性和渗入性良好,固化时间可选择,所以化学灌浆成为建筑、地矿、水利、军工、岛礁等工程中常用的堵漏加固方法。
[0007]灌浆防水的类型
[0008]一、按目的的不同分
[0009]1.固结灌浆，胶结基岩裂隙或松散土体提高土体的整体性、均一性和承载力。
[0010]2.帷幕灌浆，是在坝基迎水部位或隧道壁后进行钻孔灌浆填充固结裂隙或松散的土体，构成不透水帷幕固结体，达到防水堵漏，降低坝基或隧道壁后透水压力的目的。
[0011]3.接触灌浆，是在本土与基岩或隧道壁与基岩的结合面进行灌浆提高坝体基岩，隧道壁与基岩整体稳定性，加强岩面防渗漏水并增强岩基表面的固结强度。
[0012]二、按在含水岩层开凿前后的灌浆分
[0013]1.预灌浆，当井筒、隧道、地下室等建筑物在开凿前或开凿接近含水层以前所进行的灌浆施工称预灌浆。
[0014]2.后灌浆，当井筒、隧道、地下室等建筑物在开凿后或开凿接近含水层以后所进行的灌浆施工称后灌浆。
[0015]三、按使用的浆液材料不同分
[0016]1.水泥灌浆，浆液以水泥为主的灌浆。
[0017]2.黏土灌浆，浆液以黏土为主的灌浆。
[0018]3.化学灌浆，浆液化学材料为主的灌浆。包括改性水玻璃、丙烯酸盐、木质素、沥青、聚氨酯、脲醛树脂、环氧树脂等。
[0019]4.沥青灌浆,浆液以沥青为主的灌浆。
[0020]四、按浆液在地层运动的方式的不同分
[0021]1.渗透灌浆(Peameation Grouting)是在压力作用下使浆液填充孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水和其他透水性物质，而基本上不改变原状土的结构和体积所用灌浆压力相对较小，这类灌浆一般只使用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。
[0022]2.劈裂灌浆(Frecturing Grouting)是指在压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，使地层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙，促使浆液的可灌性和扩散距离增大，而所用灌浆压力相对较高。
[0023]3.挤密灌浆(Compaetion Grouting)是指用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆，使黏性土体变形后再灌浆，地层附近形成浆泡，由浆泡挤压土体，并向上传递反压力，从而使地层上抬，硬化的浆液混合物是一个坚固的压缩变小的球体。
[0024]挤密灌浆可用于非饱和的土体。它可用来调整不均匀沉降、进行托换技术、以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固。但是在加固深度小于1
‑
2m时不能保证加固的有效性，除非其上部有原有建筑物制约。
[0025]四、灌浆的作用
[0026]1.防渗：降低岩土的渗透性，消除或减少地下水的渗流量。降低工程现场压力或孔隙水眼，提高岩土的抵抗渗透变形能力。
[0027]2.堵水：截断水流，改善工程施工、运行条件。
[0028]3.固结：改善岩土或结构的力学性能，恢复其整体性。
[0029]4.提高地基承载力：提高岩土的力学强度。
[0030]5.加固：恢复结构的整体性和力学性能。
[0031]五、化学灌浆的应用领域
[0032]修缮工程应用化学灌浆技术，只要选材得当，都能解决不同的问题，化学灌浆技术在修缮领域的应用范围日益广泛，它特别适用于以下几个方面：
[0033]1.对有较大渗流速度的地基或建筑物的防渗堵漏。
[0034]2.大坝、堤岸、岛礁的基础帷幕防渗。
[0035]3.地基加固，增加大坝、堤岸、桥墩、楼房不均匀沉降和其他建筑物的基础承载力。
[0036]4.地下建筑工程和水工建筑物的裂缝防渗堵漏和补强。
[0037]5.隧洞、矿井在掘进中，对软弱土层的止水和固结稳定的预注浆。
[0038]6.油井或地质勘探孔的涌水、流砂处理和钻孔护壁。
[0039]7.钢板桩连接处的止水处理。
[0040]8.壁后(筏底)帷幕灌浆防水加固。
[0041]9.居家厨卫间防水堵漏。
[0042]10.军工、人防工程防水堵漏。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌浆防水帷幕在轨道交通地下站台渗漏治理中的方法，其特征在于：采用超细水泥
‑
改性水玻璃化学灌浆方式实现轨道交通地下站台的渗漏治理；其中，改性水玻璃以金属盐、助剂作为改性材料，所用的水玻璃溶液模数为2.4
‑
2.8，浓度控制在30
‑
45Be'范围内，当改性水玻璃溶液为40Be
’
时，水泥浆与改性水玻璃溶液体积比为1:0.4
‑
1:0.6；采用超细水泥
‑
改性水玻璃化学灌浆方式实现轨道交通地下站台的渗漏治理具体方法包括浆材的配制、超细水泥浆的配制、浆液扩散半径的确定、灌浆孔位的布置、灌浆孔孔深的确定、灌浆压力、灌浆量以及灌浆结束标准；其中，浆材的配制包括：1)改性水玻璃溶液(TS
‑
30)的稀释改性水玻璃溶液出厂浓度多为50
‑
56Be'，使用时,需用水稀释至30
‑
45Be'，稀释时,可先在容器内放入一定量原浓度的改性水玻璃溶液,加入所需水量后,最好用泵循环,以混合均匀；2)超细水泥浆配制在水泥搅拌机内加入规定的水量,然后在不断搅拌下倒入水泥均匀后,放入贮浆桶备用；3)浆液扩散半径的确定浆液扩散可以根据马格公式：R＝((3krht/nα)+r3)
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计算来确定，也可以根据经验数据判断，通常设计r值为900
‑
1500mm，或者在现场进行灌浆试验后进一步确定R值；4)灌浆孔位布置灌浆孔距与排距灌浆孔采取梅花形分布，暂定灌浆孔距为2.5m，根据试灌后再作调整；5)灌浆孔孔深根据一般情况资料，暂定孔深为穿过底板厚后再入0.3米，试灌后作现场调整；6)灌浆压力由于灌浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及灌浆次序等因素有关，而这些因素又难以准确地确定，因而灌浆的压力通过灌浆试验来确定；现据有关公式计算，通常灌浆压力区域段边延部位灌浆时分别为0.1MPa～0.2MPa、区域内0.3MPa～0.4MPa，先外围再内部的灌浆次序，在灌浆过程中根据具体情况再作适当的调整压力；7)灌浆量灌浆量主要与灌浆对象的体积v、土的孔隙率n和经验系数k值有关，据Q＝k.v.n公式，理论估算淤泥或淤泥质土和粉、细砂的单位吸浆量分别为0.28m3和0.18m3；灌浆后在0.3MPa下恒压通浆10分钟即可移至下一孔位注浆，根据实际情况可作重复注浆，直至基层不再渗漏水为止；8)灌浆结束标准在规定的灌浆压力下，孔段吸浆量小于0.6L/min，延续30min即可结束灌浆，或孔段单位吸浆量大于理论估算值时也可结束灌浆。2.根据权利要求1所述的灌浆防水帷幕在轨道交通地下站台渗漏治理中的方法，其特征在于：软弱地层灌浆加固的注浆量应根据注浆类型、土的孔隙率和裂隙率及浆液充填程度，由试验确定，渗透注浆初步设计时，在无当地工程经验情况下，注浆量可按下式计算:
式中：Q
‑
注浆量，m3；e
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春晓，钟坤成，邓思荣，邓清泉，邓景峰，
申请(专利权)人：广东台实实业有限公司，
类型：发明
国别省市：