第11講--灌漿法

1、 9 Grouting 灌漿法的實(shí)質(zhì)是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些灌漿法的實(shí)質(zhì)是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些能固化的漿液注入天然的和人為的裂縫或孔隙，以改善能固化的漿液注入天然的和人為的裂縫或孔隙，以改善各種介質(zhì)的物理力學(xué)特性。各種介質(zhì)的物理力學(xué)特性。 一、一、防滲防滲：降低滲透性、減少滲流量、提高抗?jié)B能力、降：降低滲透性、減少滲流量、提高抗?jié)B能力、降低孔隙壓力；低孔隙壓力；二、二、堵漏堵漏：封填孔洞，堵截流水；：封填孔洞，堵截流水；三、三、加固加固：提高巖土的力學(xué)性能，恢復(fù)砼結(jié)構(gòu)及圬工建筑：提高巖土的力學(xué)性能，恢復(fù)砼結(jié)構(gòu)及圬工建筑物的整體性；物的整體性；四、四、糾正建筑物的傾斜糾正建

2、筑物的傾斜：使發(fā)生不均勻沉降的建筑物恢復(fù)：使發(fā)生不均勻沉降的建筑物恢復(fù)原位或減小其傾斜度。原位或減小其傾斜度。 一、一、壩基壩基：砂基、砂礫石地基、喀斯特溶洞及斷層軟弱：砂基、砂礫石地基、喀斯特溶洞及斷層軟弱夾層等；夾層等；二、二、樓基樓基：一般地基及振動(dòng)基礎(chǔ)等，包括對已有建筑物：一般地基及振動(dòng)基礎(chǔ)等，包括對已有建筑物的修補(bǔ)；的修補(bǔ)；三、三、道路基礎(chǔ)道路基礎(chǔ)：公路、鐵道和飛機(jī)場路道等；：公路、鐵道和飛機(jī)場路道等；四、四、地下建筑地下建筑：輸水隧洞、礦井巷道、地下鐵道和地下：輸水隧洞、礦井巷道、地下鐵道和地下廠房等；廠房等；五、五、其他其他：預(yù)填骨料灌漿、后拉錨桿灌漿及灌注樁后灌：預(yù)填骨料灌漿、

3、后拉錨桿灌漿及灌注樁后灌漿等。漿等。 一、應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，除壩基防滲加固外，在其他土木工程，如一、應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，除壩基防滲加固外，在其他土木工程，如道橋、礦井、文物、市政、地鐵和地下廠房中，灌漿也占有相當(dāng)重道橋、礦井、文物、市政、地鐵和地下廠房中，灌漿也占有相當(dāng)重要的地位；要的地位；二、漿材品種越來越多，漿材性能和應(yīng)用問題的研究越來越深入；二、漿材品種越來越多，漿材性能和應(yīng)用問題的研究越來越深入；三、劈裂灌漿技術(shù)已取得明顯發(fā)展，尤其在軟土地基中，該技術(shù)越三、劈裂灌漿技術(shù)已取得明顯發(fā)展，尤其在軟土地基中，該技術(shù)越來越多的用作提高地基承載力和消除建筑物沉降的手段；來越多的用作提高地基承載力和

4、消除建筑物沉降的手段；四、我國和一些比較發(fā)達(dá)的國家，電子計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)已較普遍地四、我國和一些比較發(fā)達(dá)的國家，電子計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)已較普遍地在灌漿施工中用來收集和處理諸如灌漿壓力、漿液稠度和耗漿量等在灌漿施工中用來收集和處理諸如灌漿壓力、漿液稠度和耗漿量等重要參數(shù)，以提高工效和灌漿技術(shù)水平。重要參數(shù)，以提高工效和灌漿技術(shù)水平。 灌漿工程中所用的漿液是由主劑、溶劑及各種附加混合劑灌漿工程中所用的漿液是由主劑、溶劑及各種附加混合劑混合而成，混合而成，通常所說的灌漿材料，是指漿液中所用的主劑。通常所說的灌漿材料，是指漿液中所用的主劑。灌灌漿漿材材料料顆粒型顆粒型漿材漿材以水泥為主劑，故多稱為水泥系漿材

5、以水泥為主劑，故多稱為水泥系漿材普通水泥漿易沉淀析水穩(wěn)定性差、硬化時(shí)伴有體積收縮、普通水泥漿易沉淀析水穩(wěn)定性差、硬化時(shí)伴有體積收縮、對細(xì)裂隙而言顆粒較粗、大規(guī)模灌漿工程則水泥耗量大，對細(xì)裂隙而言顆粒較粗、大規(guī)模灌漿工程則水泥耗量大，故在水泥漿中摻入粘土、砂和粉煤灰等、提高水泥顆粒故在水泥漿中摻入粘土、砂和粉煤灰等、提高水泥顆粒細(xì)度、摻入各種附加劑以改善水泥漿液性能。細(xì)度、摻入各種附加劑以改善水泥漿液性能。包括聚合物水玻璃漿材、聚合物水泥漿材和水泥水玻璃包括聚合物水玻璃漿材、聚合物水泥漿材和水泥水玻璃漿材等，可用于降低漿材成本，或用來滿足單一材料無漿材等，可用于降低漿材成本，或用來滿足單一材料無

6、法實(shí)現(xiàn)的性能，尤其是法實(shí)現(xiàn)的性能，尤其是水泥水玻璃漿材水泥水玻璃漿材，具有成本低、，具有成本低、速凝的特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用。速凝的特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用。由顆粒型漿材與化學(xué)漿材按不同比例混合而成由顆粒型漿材與化學(xué)漿材按不同比例混合而成混合型混合型漿材漿材最大特點(diǎn)是漿液屬于最大特點(diǎn)是漿液屬于真溶液真溶液，初始粘度小，可用于灌注，初始粘度小，可用于灌注細(xì)小的裂縫或孔隙。缺點(diǎn)是造價(jià)高和污染環(huán)境，故其推細(xì)小的裂縫或孔隙。缺點(diǎn)是造價(jià)高和污染環(huán)境，故其推廣應(yīng)用受到限制，尤其是在日本，在廣應(yīng)用受到限制，尤其是在日本，在1974年發(fā)生污染環(huán)年發(fā)生污染環(huán)境的福崗事件后，只允許使用水玻璃系漿材。境的福崗事件后，只允許使

7、用水玻璃系漿材。由兩種或多種化學(xué)材料配制由兩種或多種化學(xué)材料配制化學(xué)型化學(xué)型（溶液）（溶液）漿材漿材一、水泥系漿材一、水泥系漿材1、基本材料：基本材料：純水泥漿、粘土水泥漿、粉煤灰水泥漿。純水泥漿、粘土水泥漿、粉煤灰水泥漿。（1）水泥：水泥：普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、抗硫酸鹽水泥抗硫酸鹽水泥（2）粘土：粘土：具有吸收水分（蒙脫石）和形成膠凝結(jié)構(gòu)的能具有吸收水分（蒙脫石）和形成膠凝結(jié)構(gòu)的能力，常用于提高水泥漿的穩(wěn)定性、防止沉淀和析水。力，常用于提高水泥漿的穩(wěn)定性、防止沉淀和析水。（3）粉煤灰：粉煤灰：用于節(jié)約水泥、降低成本和消化三廢材料（用于節(jié)約

8、水泥、降低成本和消化三廢材料（廢水、廢氣、廢渣），具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。廢水、廢氣、廢渣），具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。（4）水：水：把固態(tài)水泥變成懸浮液，以供灌漿，并對水泥顆把固態(tài)水泥變成懸浮液，以供灌漿，并對水泥顆粒水解和水化，使化合物形成晶體并相互結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粒水解和水化，使化合物形成晶體并相互結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而把水泥漿逐漸形成具有一定力學(xué)強(qiáng)度的結(jié)石。從而把水泥漿逐漸形成具有一定力學(xué)強(qiáng)度的結(jié)石。二、漿材的主要性質(zhì)二、漿材的主要性質(zhì)1、材料的分散度：材料的分散度：一般分散度越高、可灌性就越好，并影一般分散度越高、可灌性就越好，并影響漿液的物理力學(xué)性能；響漿液的物理力學(xué)性能；

9、2、沉淀析水性：沉淀析水性：沉淀析水性是影響灌漿質(zhì)量的有害因素。沉淀析水性是影響灌漿質(zhì)量的有害因素。在在灌漿過程中灌漿過程中，顆粒的沉淀分層會(huì)引起機(jī)具管路和地層孔隙的，顆粒的沉淀分層會(huì)引起機(jī)具管路和地層孔隙的堵塞，可能造成灌漿過程過早結(jié)束。堵塞，可能造成灌漿過程過早結(jié)束。灌漿結(jié)束后，灌漿結(jié)束后，顆粒沉淀顆粒沉淀分層將使?jié){液的密度在垂直方向上發(fā)生變化，使灌漿體的均分層將使?jié){液的密度在垂直方向上發(fā)生變化，使灌漿體的均勻性降低；漿液的析水將使結(jié)石率降低，在灌漿體中形成空勻性降低；漿液的析水將使結(jié)石率降低，在灌漿體中形成空隙。漿液水灰比是影響析水性的主要因素。隙。漿液水灰比是影響析水性的主要因素。3、

10、凝結(jié)性：凝結(jié)性：分為兩階段，一是分為兩階段，一是初期階段初期階段，漿液的流動(dòng)性減，漿液的流動(dòng)性減少到不可泵送的程度；二是少到不可泵送的程度；二是凝結(jié)后的凝結(jié)后的漿液隨時(shí)間而變硬，水漿液隨時(shí)間而變硬，水泥漿的初凝時(shí)間為泥漿的初凝時(shí)間為2-4h，粘土水泥漿和粉煤灰水泥漿則更慢，粘土水泥漿和粉煤灰水泥漿則更慢。二、漿材的主要性質(zhì)二、漿材的主要性質(zhì)4、收縮性：收縮性：潮濕養(yǎng)護(hù)的漿液，不僅不會(huì)收縮還可能略有膨潮濕養(yǎng)護(hù)的漿液，不僅不會(huì)收縮還可能略有膨脹，而干燥養(yǎng)護(hù)的漿液就可能發(fā)生收縮，進(jìn)而產(chǎn)生微細(xì)裂縫脹，而干燥養(yǎng)護(hù)的漿液就可能發(fā)生收縮，進(jìn)而產(chǎn)生微細(xì)裂縫，影響灌漿效果。，影響灌漿效果。5、漿液的粘度：漿液的

11、粘度：粘度是度量流體粘滯性大小的物理量，一粘度是度量流體粘滯性大小的物理量，一般漿液水灰比越大，粘度就越小，材料的細(xì)度越高，粘度就般漿液水灰比越大，粘度就越小，材料的細(xì)度越高，粘度就越大。越大。6、強(qiáng)度和滲透性：強(qiáng)度和滲透性：影響結(jié)石強(qiáng)度的因素包括：漿液的起始影響結(jié)石強(qiáng)度的因素包括：漿液的起始水灰比、結(jié)石孔隙率、水泥品種及摻合料等，其中以水灰比、結(jié)石孔隙率、水泥品種及摻合料等，其中以漿液濃漿液濃度最為重要度最為重要；不管是純水泥漿還是粘土水泥漿和粉煤灰水泥；不管是純水泥漿還是粘土水泥漿和粉煤灰水泥漿，結(jié)石的滲透性都很小。漿，結(jié)石的滲透性都很小。三、常用化學(xué)漿材三、常用化學(xué)漿材1、丙烯酰胺類：國

12、外多叫、丙烯酰胺類：國外多叫AM-9，國內(nèi)則多稱丙凝，國內(nèi)則多稱丙凝。丙凝漿液的標(biāo)準(zhǔn)配方丙凝漿液的標(biāo)準(zhǔn)配方丙凝漿液特點(diǎn)：丙凝漿液特點(diǎn)：（1）屬于）屬于真溶液真溶液，可灌性遠(yuǎn)比目前所有灌漿材料都好；，可灌性遠(yuǎn)比目前所有灌漿材料都好；（2）可精確控制漿液從制備到凝結(jié)所需時(shí)間，且不受水、空氣影響；）可精確控制漿液從制備到凝結(jié)所需時(shí)間，且不受水、空氣影響；（3）漿液的粘度在凝結(jié)前保持不變，使?jié){液在灌漿過程中維持相同的滲入性；）漿液的粘度在凝結(jié)前保持不變，使?jié){液在灌漿過程中維持相同的滲入性；（4）漿液凝固后，凝膠本身基本上不透水，耐久性好，可用于永久性灌漿工程；）漿液凝固后，凝膠本身基本上不透水，耐久性

13、好，可用于永久性灌漿工程；（5）丙凝漿液能在很低的濃度下凝結(jié)（目前標(biāo)準(zhǔn)濃度是）丙凝漿液能在很低的濃度下凝結(jié)（目前標(biāo)準(zhǔn)濃度是10%），故其成本相對較低），故其成本相對較低；（6）丙凝漿液能用一次注入法灌漿，故其施工操作比較簡單。）丙凝漿液能用一次注入法灌漿，故其施工操作比較簡單。2、聚氨酯聚氨酰：、聚氨酯聚氨酰：聚氨酯漿液特點(diǎn)：聚氨酯漿液特點(diǎn)：（1）漿液粘度低，可灌性好，結(jié)石強(qiáng)度高，可與水泥灌漿相結(jié)合，形成）漿液粘度低，可灌性好，結(jié)石強(qiáng)度高，可與水泥灌漿相結(jié)合，形成高標(biāo)準(zhǔn)防滲帷幕；高標(biāo)準(zhǔn)防滲帷幕；（2）漿液遇水即反應(yīng)，可用于動(dòng)水條件下堵漏；）漿液遇水即反應(yīng)，可用于動(dòng)水條件下堵漏；（3）安全可靠、

14、不污染環(huán)境；）安全可靠、不污染環(huán)境；（4）耐久性好；）耐久性好；（5）操作簡便、經(jīng)濟(jì)效益高。）操作簡便、經(jīng)濟(jì)效益高。 聚氨酯是采用多異氰酸酯和聚醚樹脂等作為主要原料再摻入外加劑配聚氨酯是采用多異氰酸酯和聚醚樹脂等作為主要原料再摻入外加劑配制而成的，制而成的，漿液灌入土層后，遇水即反應(yīng)生成聚氨酯泡沫體漿液灌入土層后，遇水即反應(yīng)生成聚氨酯泡沫體，起加固地基，起加固地基和防滲堵漏等作用。和防滲堵漏等作用。3、硅酸鹽類：、硅酸鹽類： 硅酸鹽（水玻璃）灌漿開始于硅酸鹽（水玻璃）灌漿開始于1887年，是一種古老的灌漿技術(shù)，具年，是一種古老的灌漿技術(shù)，具有價(jià)格低廉、滲入性較高和無毒等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外至今廣泛應(yīng)用

15、于地基、有價(jià)格低廉、滲入性較高和無毒等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外至今廣泛應(yīng)用于地基、大壩、隧道、橋墩、礦井等建筑工程。大壩、隧道、橋墩、礦井等建筑工程。 硅酸鹽漿材以含水硅酸鈉（水玻璃硅酸鹽漿材以含水硅酸鈉（水玻璃Na2O.nSiO2）為主劑，另外加入）為主劑，另外加入膠凝劑以形成凝膠。膠凝劑以形成凝膠。硅酸鹽漿材的主要性能硅酸鹽漿材的主要性能四、水泥漿附加劑四、水泥漿附加劑 為改善水泥漿液性質(zhì)，以適應(yīng)不同的灌漿目的和自然條為改善水泥漿液性質(zhì)，以適應(yīng)不同的灌漿目的和自然條件，可在水泥漿中摻入不同的附加劑：件，可在水泥漿中摻入不同的附加劑：在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的理論主要可歸納為以下四類：在地基處理中，

16、灌漿工藝所依據(jù)的理論主要可歸納為以下四類：滲透灌漿滲透灌漿Permeation Grouting在灌漿壓力作用下，漿液克服各種阻力滲在灌漿壓力作用下，漿液克服各種阻力滲入孔隙和裂隙，壓力越大，吸漿量及漿液入孔隙和裂隙，壓力越大，吸漿量及漿液擴(kuò)散距離就越大。這種理論假定在灌漿過擴(kuò)散距離就越大。這種理論假定在灌漿過程中地層結(jié)構(gòu)不受擾動(dòng)和破壞，所用的灌程中地層結(jié)構(gòu)不受擾動(dòng)和破壞，所用的灌漿壓力相對較小。適用于中砂以上的砂土漿壓力相對較小。適用于中砂以上的砂土和有裂隙巖石和有裂隙巖石劈裂灌漿劈裂灌漿Fracturing Grouting在灌漿壓力作用下，漿液克服地層的初始在灌漿壓力作用下，漿液克服地層

17、的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起巖石或土體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起巖石或土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動(dòng)，使地層中原有的孔隙或裂隙破壞和擾動(dòng)，使地層中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張或形成新的裂縫或孔隙，從而使低透擴(kuò)張或形成新的裂縫或孔隙，從而使低透水性地層的可灌性和漿液擴(kuò)散距離增大，水性地層的可灌性和漿液擴(kuò)散距離增大，所用的灌漿壓力相對較大。所用的灌漿壓力相對較大。滲滲透透灌灌漿漿工工程程照照片片 劈劈裂裂灌灌漿漿工工程程照照片片 在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的理論主要可歸納為以下四類：在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的理論主要可歸納為以下四類：通過鉆孔向土層中壓入濃漿，隨著土體的通過鉆孔向土層中壓入濃漿，隨著土體的壓密和

18、漿液擠入，將在壓漿點(diǎn)周圍形成燈壓密和漿液擠入，將在壓漿點(diǎn)周圍形成燈泡狀空間，并因漿液的擠壓作用而產(chǎn)生輻泡狀空間，并因漿液的擠壓作用而產(chǎn)生輻射狀上抬力，從而引起地層局部隆起，許射狀上抬力，從而引起地層局部隆起，許多工程種用這一原理糾正了地面建筑物不多工程種用這一原理糾正了地面建筑物不均勻沉降，被稱為均勻沉降，被稱為土內(nèi)壓密土內(nèi)壓密。壓密灌漿壓密灌漿Compaction Grouting電動(dòng)化學(xué)灌漿電動(dòng)化學(xué)灌漿Electrochemical Injection當(dāng)在粘土中插入金屬電極并通以直流電后，當(dāng)在粘土中插入金屬電極并通以直流電后，就在土中引起電滲、電泳和離子交換作用，就在土中引起電滲、電泳和離

19、子交換作用，促使在通電區(qū)域中含水量降低，從而在土促使在通電區(qū)域中含水量降低，從而在土內(nèi)形成滲漿通道，若在通電時(shí)向土中灌注內(nèi)形成滲漿通道，若在通電時(shí)向土中灌注硅酸鹽漿液，就能在通道上形成硅膠，并硅酸鹽漿液，就能在通道上形成硅膠，并與土顆粒膠結(jié)成具有一定力學(xué)強(qiáng)度的加固與土顆粒膠結(jié)成具有一定力學(xué)強(qiáng)度的加固體。體。土內(nèi)土內(nèi)壓密壓密一、設(shè)計(jì)內(nèi)容一、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、灌漿標(biāo)準(zhǔn)：、灌漿標(biāo)準(zhǔn)：通過灌漿要求達(dá)到效果和質(zhì)量指標(biāo)；通過灌漿要求達(dá)到效果和質(zhì)量指標(biāo)；2、施工范圍：、施工范圍：包括灌漿深度、長度和寬度；包括灌漿深度、長度和寬度；3、灌漿材料：、灌漿材料：包括漿材種類和漿液配方；包括漿材種類和漿液配方；4、漿液影

20、響半徑：漿液影響半徑：漿液在設(shè)計(jì)壓力下所能達(dá)到的有效擴(kuò)散距離；漿液在設(shè)計(jì)壓力下所能達(dá)到的有效擴(kuò)散距離；5、鉆孔布置：、鉆孔布置：根據(jù)漿液影響半徑和灌漿體設(shè)計(jì)厚度，確定合理的根據(jù)漿液影響半徑和灌漿體設(shè)計(jì)厚度，確定合理的孔距、排距、孔數(shù)和排數(shù)；孔距、排距、孔數(shù)和排數(shù)；6、灌漿壓力：、灌漿壓力：規(guī)定不同地區(qū)和不同深度的允許最大灌漿壓力；規(guī)定不同地區(qū)和不同深度的允許最大灌漿壓力；7、灌漿效果評估：、灌漿效果評估：用各種方法和手段檢測灌漿效果。用各種方法和手段檢測灌漿效果。二、方案選擇二、方案選擇 設(shè)計(jì)首先考慮的問題，但其具體內(nèi)容并無嚴(yán)格規(guī)定，一設(shè)計(jì)首先考慮的問題，但其具體內(nèi)容并無嚴(yán)格規(guī)定，一般只把般只

21、把灌漿方法灌漿方法和和灌漿材料灌漿材料的選擇放在首要位置，其選擇的選擇放在首要位置，其選擇與下列因素有關(guān)：與下列因素有關(guān)：1、灌漿目的、灌漿目的（加固（加固or防滲？提高承載力防滲？提高承載力or減小變形？）減小變形？）2、地質(zhì)條件、地質(zhì)條件（地層構(gòu)造、土類及土性、地下水位、地震級（地層構(gòu)造、土類及土性、地下水位、地震級別等）別等）3、工程性質(zhì)、工程性質(zhì)（永久工程（永久工程or臨時(shí)工程？重要建筑臨時(shí)工程？重要建筑or一般建筑一般建筑？）？） 在國內(nèi)外工程實(shí)踐中，常采用在國內(nèi)外工程實(shí)踐中，常采用聯(lián)合灌漿工藝聯(lián)合灌漿工藝，包括不同的漿材及不，包括不同的漿材及不同灌漿方法的聯(lián)合以適應(yīng)某些特殊地質(zhì)條件

22、和專門灌漿目的需要。同灌漿方法的聯(lián)合以適應(yīng)某些特殊地質(zhì)條件和專門灌漿目的需要。 防滲標(biāo)準(zhǔn)越高，表明灌漿后地基的滲透性越低，灌漿防滲標(biāo)準(zhǔn)越高，表明灌漿后地基的滲透性越低，灌漿質(zhì)量就越好，地下水流速也越低，地基發(fā)生管涌破壞可能質(zhì)量就越好，地下水流速也越低，地基發(fā)生管涌破壞可能性就越小，但造價(jià)也越高，因此防滲標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)是絕對的，性就越小，但造價(jià)也越高，因此防滲標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)是絕對的，每個(gè)灌漿工程都應(yīng)根據(jù)自己的特點(diǎn)，通過技述經(jīng)濟(jì)比較確每個(gè)灌漿工程都應(yīng)根據(jù)自己的特點(diǎn)，通過技述經(jīng)濟(jì)比較確定一個(gè)相對合理的指標(biāo)。定一個(gè)相對合理的指標(biāo)。 對對砂和砂礫石層砂和砂礫石層，防滲標(biāo)準(zhǔn)多用，防滲標(biāo)準(zhǔn)多用K表示，對比較重要的表示，

23、對比較重要的防滲工程，防滲工程，K需降低至需降低至10-4-10-5cm/s，對臨時(shí)性工程或允許，對臨時(shí)性工程或允許出現(xiàn)較大滲漏量而又不致發(fā)生滲透破壞的地層，也有采用出現(xiàn)較大滲漏量而又不致發(fā)生滲透破壞的地層，也有采用10-3cm/s數(shù)量級的實(shí)例。在數(shù)量級的實(shí)例。在巖石地基巖石地基中，防滲標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)外多中，防滲標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)外多用用Lu作為評價(jià)準(zhǔn)則。作為評價(jià)準(zhǔn)則。Lu的概念為在的概念為在1MPa水壓力作用下，水壓力作用下，每每min壓入每壓入每m長孔段長孔段1L水即為水即為1Lu。三、防滲標(biāo)準(zhǔn)三、防滲標(biāo)準(zhǔn)四、漿材及配方設(shè)計(jì)原則四、漿材及配方設(shè)計(jì)原則四、漿材及配方設(shè)計(jì)原則四、漿材及配方設(shè)計(jì)原則五、漿液擴(kuò)散

24、半徑的確定五、漿液擴(kuò)散半徑的確定 漿液擴(kuò)散半徑漿液擴(kuò)散半徑r是一個(gè)重要參數(shù)，它對灌漿工程量及造價(jià)具有是一個(gè)重要參數(shù)，它對灌漿工程量及造價(jià)具有重要的影響。重要的影響。r值可按理論公式計(jì)算（球形、柱形擴(kuò)散、袖套管法值可按理論公式計(jì)算（球形、柱形擴(kuò)散、袖套管法），當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜或計(jì)算參數(shù)不易選準(zhǔn)時(shí)，就應(yīng)通過現(xiàn)場灌漿），當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜或計(jì)算參數(shù)不易選準(zhǔn)時(shí)，就應(yīng)通過現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)確定。在沒有試驗(yàn)資料時(shí)，可按土滲透系數(shù)參照下表取值：試驗(yàn)確定。在沒有試驗(yàn)資料時(shí)，可按土滲透系數(shù)參照下表取值：擴(kuò)散半徑，并非最遠(yuǎn)距離，而是符合設(shè)計(jì)要擴(kuò)散半徑，并非最遠(yuǎn)距離，而是符合設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)散距離；確定擴(kuò)散半徑，要擇取多數(shù)求的擴(kuò)散

25、距離；確定擴(kuò)散半徑，要擇取多數(shù)條件下可達(dá)到的數(shù)值，而不是取平均值；條件下可達(dá)到的數(shù)值，而不是取平均值； 注漿孔的布置是根據(jù)漿液的注漿有效范圍，注漿孔的布置是根據(jù)漿液的注漿有效范圍，且應(yīng)相互重疊且應(yīng)相互重疊，使被加固土體在平面和深度范圍內(nèi)連成一個(gè)整體的原則決定的：使被加固土體在平面和深度范圍內(nèi)連成一個(gè)整體的原則決定的：六、孔位布置六、孔位布置1、單排孔的布置、單排孔的布置 假定漿液擴(kuò)散半徑假定漿液擴(kuò)散半徑r已知，漿液呈圓球狀擴(kuò)散，則兩圓必須相已知，漿液呈圓球狀擴(kuò)散，則兩圓必須相交才能形成一定厚度交才能形成一定厚度b。42222222lr)rl (r)rl(rb4222brll值越小，值越小，b值

26、越大，而當(dāng)值越大，而當(dāng)l=0時(shí)，時(shí)，b=2r，這是，這是b的最大值，但的最大值，但l=0沒有意義（重合）；反之沒有意義（重合）；反之l越越大，大，b值越小，當(dāng)值越小，當(dāng)l=2r時(shí)，兩圓相切，時(shí)，兩圓相切，b=0，故故孔距孔距l(xiāng)必須在必須在r與與2r之間選擇。之間選擇。l-rr-(l-r)l-r +r-(l-r)/2r2、多排孔的布置、多排孔的布置1、排距、排距R大于大于r+b/2。兩排孔不能緊密搭接，在灌漿體中留下。兩排孔不能緊密搭接，在灌漿體中留下“窗口窗口”。 多排孔設(shè)計(jì)的原則是要充分發(fā)揮灌漿孔的潛力，以獲多排孔設(shè)計(jì)的原則是要充分發(fā)揮灌漿孔的潛力，以獲得最大的灌漿體厚度，但不同的設(shè)計(jì)方法，

27、將得出不同的得最大的灌漿體厚度，但不同的設(shè)計(jì)方法，將得出不同的結(jié)果：結(jié)果：窗口窗口2、排距、排距R小于小于r+b/2。兩排孔搭接過多，將造成浪費(fèi)。兩排孔搭接過多，將造成浪費(fèi)。Rrb/23、排距、排距R等于等于r+b/2。兩排孔。兩排孔正好正好緊密搭接，最大限度發(fā)揮了各緊密搭接，最大限度發(fā)揮了各灌漿孔的作用，是一種最優(yōu)設(shè)計(jì)。灌漿孔的作用，是一種最優(yōu)設(shè)計(jì)。則：則：最優(yōu)排距最優(yōu)排距Rm和和最大灌漿有效厚度最大灌漿有效厚度Bm的計(jì)算式為：的計(jì)算式為：（1）兩排孔）兩排孔)lrr(brBlrrbrRmm4224222224222lrb（2）三排孔）三排孔)lrr(brBlrrbrRmm422224222

28、22（3）五排孔）五排孔)lr.r(brBlrrbrRmm451434422222綜上：可得出多排孔的綜上：可得出多排孔的最優(yōu)排距最優(yōu)排距、最優(yōu)厚度最優(yōu)厚度統(tǒng)一表達(dá)式為：統(tǒng)一表達(dá)式為：最優(yōu)排距：最優(yōu)排距：4222lrrbrRm（1）奇數(shù)排）奇數(shù)排:lrnnr)n(bnnr)n(Bm4111211122最優(yōu)厚度：最優(yōu)厚度：（2）偶數(shù)排）偶數(shù)排:)lrr( n)br( nBm4222式中：式中：n為灌漿孔排數(shù)。為灌漿孔排數(shù)。 在設(shè)計(jì)工作中常遇到在設(shè)計(jì)工作中常遇到n排孔厚度不夠，排孔厚度不夠，n+1排孔厚度又偏大的情況，必要時(shí)排孔厚度又偏大的情況，必要時(shí)可放大孔距來調(diào)整，但也應(yīng)對鉆孔費(fèi)用和漿材費(fèi)用進(jìn)

29、行比較，以確定合理的孔可放大孔距來調(diào)整，但也應(yīng)對鉆孔費(fèi)用和漿材費(fèi)用進(jìn)行比較，以確定合理的孔距。距。 由于漿液的擴(kuò)散能力與灌漿壓力大小密切相關(guān)，故高由于漿液的擴(kuò)散能力與灌漿壓力大小密切相關(guān)，故高灌漿壓力能使鉆孔數(shù)減少、使一些微細(xì)孔隙張開，有助灌漿壓力能使鉆孔數(shù)減少、使一些微細(xì)孔隙張開，有助于提高可灌性；高灌漿壓力還能在充填物中造成劈裂灌于提高可灌性；高灌漿壓力還能在充填物中造成劈裂灌漿，使軟弱材料的密度、強(qiáng)度和不透水性改善；高灌漿漿，使軟弱材料的密度、強(qiáng)度和不透水性改善；高灌漿壓力還有助于擠出漿液中多余水分，使?jié){液結(jié)石的強(qiáng)度壓力還有助于擠出漿液中多余水分，使?jié){液結(jié)石的強(qiáng)度提高。提高。七、容許灌漿

30、壓力的確定七、容許灌漿壓力的確定 當(dāng)灌漿壓力超過地層的壓重和強(qiáng)度時(shí)，將有可能導(dǎo)致當(dāng)灌漿壓力超過地層的壓重和強(qiáng)度時(shí)，將有可能導(dǎo)致地基及其上部結(jié)構(gòu)破壞，故一般地基及其上部結(jié)構(gòu)破壞，故一般以不使地層結(jié)構(gòu)破壞或以不使地層結(jié)構(gòu)破壞或僅發(fā)生局部和少量破壞，作為確定地基允許灌漿壓力的僅發(fā)生局部和少量破壞，作為確定地基允許灌漿壓力的基本原則?；驹瓌t。七、容許灌漿壓力的確定七、容許灌漿壓力的確定 進(jìn)行灌漿試驗(yàn)時(shí)，一般是用逐步提高壓力的方法求得注進(jìn)行灌漿試驗(yàn)時(shí)，一般是用逐步提高壓力的方法求得注漿壓力與注漿量關(guān)系曲線：漿壓力與注漿量關(guān)系曲線：灌灌漿漿壓壓力力灌漿量灌漿量Pf 當(dāng)壓力升至某一數(shù)值（當(dāng)壓力升至某一數(shù)值

31、（Pf），而），而灌漿量突然增大時(shí)，表明地層結(jié)構(gòu)灌漿量突然增大時(shí)，表明地層結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞或孔隙尺寸已被擴(kuò)大，因發(fā)生破壞或孔隙尺寸已被擴(kuò)大，因而可把此時(shí)的壓力值作為而可把此時(shí)的壓力值作為地基容許地基容許灌漿壓力值。灌漿壓力值。 灌注所需的漿液總量灌注所需的漿液總量Q按下式計(jì)算：按下式計(jì)算：八、灌漿量八、灌漿量1000nVKQ式中：式中：Q漿液總用量（漿液總用量（L）；）；V注漿對象的土量（注漿對象的土量（m3）n土的孔隙率（土的孔隙率（%）；）；K經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：軟土、粘性土、細(xì)砂軟土、粘性土、細(xì)砂 K=0.3-0.5中砂、粗砂中砂、粗砂 K=0.5-0.7礫砂礫砂 K=0.7-1.0濕陷性黃

32、土濕陷性黃土 K=0.5-0.89.5.1 灌漿施工方法的分類灌漿施工方法的分類 灌漿施工方法的分類主要有兩種：灌漿施工方法的分類主要有兩種： (一一)按注漿管設(shè)置方按注漿管設(shè)置方法的分類；法的分類； (二二)按灌漿材料混合方法或灌注方法的分類，按灌漿材料混合方法或灌注方法的分類，如表如表9-9所示。所示。一、按注漿管設(shè)置方法的分類一、按注漿管設(shè)置方法的分類 1.用鉆孔方法用鉆孔方法:主要用于基巖或礫巖或已經(jīng)壓實(shí)過的地基。主要用于基巖或礫巖或已經(jīng)壓實(shí)過的地基。 2.用打入方法用打入方法:當(dāng)灌漿深度較淺時(shí)，可用此法。當(dāng)灌漿深度較淺時(shí)，可用此法。 3.用噴注方法用噴注方法:在比較均質(zhì)的砂層或注漿管

33、打進(jìn)困難的地方在比較均質(zhì)的砂層或注漿管打進(jìn)困難的地方而采用的方法。而采用的方法。二、按灌注方法分類二、按灌注方法分類 1.一種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式一種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式 2.兩種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式兩種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式 3.兩種溶液兩個(gè)系統(tǒng)方式兩種溶液兩個(gè)系統(tǒng)方式三、按注漿方法分類三、按注漿方法分類1.鉆桿注漿法鉆桿注漿法2.單過濾管注漿法單過濾管注漿法3.雙層管雙栓塞注漿法雙層管雙栓塞注漿法4.雙層管鉆桿注漿法雙層管鉆桿注漿法特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）注漿時(shí)使用凝膠時(shí)間非常短的漿液；）注漿時(shí)使用凝膠時(shí)間非常短的漿液；2）土中的凝膠體容易壓密實(shí)，可得到強(qiáng)度較高的凝膠體；）土中的凝膠體容易壓密實(shí)，可得到強(qiáng)度較高的凝

34、膠體；3）由于是雙液法，若不能完全混合時(shí)，可能出現(xiàn)不凝膠的現(xiàn)）由于是雙液法，若不能完全混合時(shí)，可能出現(xiàn)不凝膠的現(xiàn)象。象。 雙層管鉆桿注漿法的注漿設(shè)備及其施工原理與鉆桿法基本雙層管鉆桿注漿法的注漿設(shè)備及其施工原理與鉆桿法基本相同。相同。9.5.2 灌漿灌漿(1)注漿孔的鉆孔孔徑一般為注漿孔的鉆孔孔徑一般為70110mm，垂直偏差應(yīng)小于，垂直偏差應(yīng)小于1。傾角偏差不得大于。傾角偏差不得大于20。(2)當(dāng)鉆孔鉆至設(shè)計(jì)深度后，必須通過鉆桿注入封閉泥漿，直當(dāng)鉆孔鉆至設(shè)計(jì)深度后，必須通過鉆桿注入封閉泥漿，直到孔口溢出泥漿方可提桿，當(dāng)提桿至中間深度時(shí)，應(yīng)再次到孔口溢出泥漿方可提桿，當(dāng)提桿至中間深度時(shí)，應(yīng)再次注入封閉泥漿，最后完全提出鉆桿。注入封閉泥漿，最后完全提出鉆桿。(3)注漿壓力一般與加固深度的覆蓋壓力、建筑物的荷載、漿注漿壓力一般與加固深