地基處理灌漿法

地基處理灌漿法現(xiàn)在是1頁\一共有105頁\編輯于星期五化學加固法在地基加固中，除了用擠密、置換、排水固結(jié)、加筋、錨固等物理方法來改善土的性質(zhì)和土中的應(yīng)力狀態(tài)外，也可以使用化學和物理化學方法。化學加固法（ChemicalStabilization）即是指利用水泥漿液、粘土漿液或其它化學漿液通過灌注壓入、機械攪拌或高壓噴射，使?jié){液與土顆粒膠結(jié)起來，以改善地基土的物理和力學性質(zhì)的地基處理方法。

現(xiàn)在是2頁\一共有105頁\編輯于星期五化學加固法

1802年，法國工程師CharlesBeriguy在Dieppe采用了粘土和水硬石灰漿灌注方法修復了一座受沖刷的水閘，標志著灌漿法的創(chuàng)立。此后，這種方法成為地基土加固中的一種廣泛使用的方法。但是，由于灌漿法的費用高，所以只限予加固小范圍的土體，而且用于其它地基加固方法不能解決的一些特殊工程問題，如托換工程中可以使用灌漿法。現(xiàn)在是3頁\一共有105頁\編輯于星期五化學加固法化學加固除了靜壓灌漿法外，還出現(xiàn)了混合攪拌法，包括高壓噴射注漿法和水泥土攪拌法。雖然靜壓灌漿工藝發(fā)展較早，應(yīng)用范圍也最為廣泛，但對滲透系數(shù)較小的細砂、粘土等，僅靠靜壓力難以使?jié){液注入土體的細小孔隙中，需要使用特殊的材料和技術(shù)。現(xiàn)在是4頁\一共有105頁\編輯于星期五高壓噴射注漿法是利用高壓噴射水切削地基土，通過注漿管噴出漿液，就地將土和漿液進行攪拌混合，形成水泥土的加固體。它適用于松散土層，不受可灌性的限制，但在顆粒太大，礫石含量過多以及含纖維質(zhì)的土層中采用該方法則效果較差。水泥土攪拌法是用特制的攪拌機械，在地基深處不斷旋轉(zhuǎn)，同時將水泥或石灰等材料的漿體或粉體噴入，與軟土就地強制攪拌混合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強度的地基土，這種方法適用于處理軟粘土地基。本章內(nèi)將分別介紹灌漿法、水泥土攪拌法和高壓噴射注漿法?，F(xiàn)在是5頁\一共有105頁\編輯于星期五

現(xiàn)在是6頁\一共有105頁\編輯于星期五現(xiàn)在是7頁\一共有105頁\編輯于星期五

現(xiàn)在是8頁\一共有105頁\編輯于星期五現(xiàn)在是9頁\一共有105頁\編輯于星期五現(xiàn)在是10頁\一共有105頁\編輯于星期五現(xiàn)在是11頁\一共有105頁\編輯于星期五現(xiàn)在是12頁\一共有105頁\編輯于星期五1灌漿法灌漿法（Grouting）是指利用液壓、氣壓或電化學原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液通過填充、滲透和擠密等方式，趕走土體顆粒間或巖石裂隙中的水、氣后占據(jù)其位置，硬化后形成一個結(jié)構(gòu)新、強度大、防水性能高和化學穩(wěn)定性良好的結(jié)石體?，F(xiàn)在是13頁\一共有105頁\編輯于星期五灌漿法的應(yīng)用范圍（1）地鐵的灌漿加固。用來減少施工時地面的變形，限制地下水的流動和控制施工現(xiàn)場土體的位移和變形等。（2）壩基砂礫石灌漿?？勺鳛閴位挠行Х罎B措施。（3）對鉆孔灌注樁的兩側(cè)和底部進行灌漿。以提高樁與土之間的表面摩阻力和樁端土體的力學強度?，F(xiàn)在是14頁\一共有105頁\編輯于星期五（4）后拉錨桿灌漿。在深基坑開挖工程中，用灌漿法進行錨固段施工。（5）豎井灌漿。用以處理流砂和不穩(wěn)定地層。（6）隧洞塌方灌漿加固。（7）建筑物的糾偏加固。（8）加固橋索支座。（9）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理、蓄水池及壓力管道堵漏等?，F(xiàn)在是15頁\一共有105頁\編輯于星期五2加固機理1.漿液材料灌漿漿液是由主劑（原材料）、溶劑（水或其它溶劑）以及各種外加劑混合而形成的漿液。但通常所提的漿液材料，是指漿液中所用的主劑。外加劑可根據(jù)其在漿液中所起的作用，分為固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑等?，F(xiàn)在是16頁\一共有105頁\編輯于星期五1.漿液材料分類按漿液所處狀態(tài)可分為：真溶液、懸浮液、乳化液；按工藝性質(zhì)可分為：單漿液和雙漿液；按主劑性質(zhì)可分為：無機系和有機系等。現(xiàn)在是17頁\一共有105頁\編輯于星期五現(xiàn)在是18頁\一共有105頁\編輯于星期五一、粒狀漿材粒狀漿材是指由水泥、粘土、瀝青以及它們的混合物制成的漿液。常用的粒狀漿材是純水泥漿、水泥粘土漿和水泥砂漿，以上漿液又稱水泥基漿液，并可摻入各種外加劑，以改善漿液的性質(zhì)?，F(xiàn)在是19頁\一共有105頁\編輯于星期五水泥基漿液是以水泥漿為主的漿液。采用水泥灌漿可使土體形成高強度的固結(jié)體，應(yīng)用最廣的是普通硅酸鹽水泥，在地下水無侵蝕性條件下經(jīng)常使用。這種漿液是一種懸濁液，取材容易，配方簡單、價格便宜、不污染環(huán)境。我國蘇州虎丘塔就是采用水泥漿液對塔基進行托換加固的?，F(xiàn)在是20頁\一共有105頁\編輯于星期五灌注較大空隙和裂隙時，常常在水泥漿液中摻砂（水泥砂漿），以節(jié)約水泥，并更好地充填空隙。當漿液中加入一定數(shù)量的粘土（作外加劑）后，由于粘土本身是高分散性的，所以可提高漿液的穩(wěn)定性，防止?jié){液沉淀和析水。現(xiàn)在是21頁\一共有105頁\編輯于星期五二、化學漿材化學漿液是一種真溶液，其優(yōu)點是可以進入水泥漿液不能灌注的小孔隙，粘度和凝固時間可以在很大范圍內(nèi)調(diào)整，可用于堵漏、加固等領(lǐng)域?；瘜W漿液已經(jīng)在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用，解決了不少工程難題，在理論和實踐上都有很大的進步。化學漿液的品種很多，包括環(huán)氧樹酯類、聚氨酯類、丙烯酰胺類、甲基丙烯酸脂類、硅酸鹽類等.現(xiàn)在是22頁\一共有105頁\編輯于星期五各種漿液材料適用范圍現(xiàn)在是23頁\一共有105頁\編輯于星期五2）將夜性質(zhì)灌漿材料的主要性質(zhì)有：分散度、沉淀析水性、凝結(jié)性、熱學性、收縮性、結(jié)石強度、滲透性和耐久性?，F(xiàn)在是24頁\一共有105頁\編輯于星期五灌漿理論從灌漿工程的目的來看，可以分為用于提高受灌巖體或土體的強度和變形模量的固結(jié)灌漿；用以提高防滲性能的防滲帷幕灌漿；用于填充襯砌結(jié)構(gòu)與巖石或混凝土間空隙的回填灌漿；介于固結(jié)與防滲灌漿之間。用于改善壩體與壩基接觸面條件的鋪蓋灌漿。所采用的灌漿技術(shù)和工藝不同，其所依據(jù)的理論和機理也各不相同。現(xiàn)在是25頁\一共有105頁\編輯于星期五在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的機理主要可歸納以下四種滲透灌漿、劈裂灌漿、擠密灌漿、電動化學灌漿現(xiàn)在是26頁\一共有105頁\編輯于星期五滲透灌漿滲透灌漿（PermeationGrouting）是指在壓力作用下，使?jié){液充填于土孔隙和巖石裂隙中，排擠出孔隙中存在的自由水和氣體，而基本上不改變原狀土的結(jié)構(gòu)，所用灌漿壓力相對較小。大量的灌漿實踐是屬于這一類型的。這種灌漿只適用于中砂以上的砂性土和有裂隙的巖石?，F(xiàn)在是27頁\一共有105頁\編輯于星期五滲透灌漿現(xiàn)在是28頁\一共有105頁\編輯于星期五劈裂注漿劈裂注漿（FracturingGrouting）是指在相對較高的灌漿壓力下，漿液克服了地層的初始應(yīng)力和抗拉強度，引起巖石和土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動，引起地層的水力劈裂現(xiàn)象，使地層中原有的裂隙或孔隙張開，形成新的裂隙和孔隙，使原來不可灌的地層能順利進漿，并增加漿液的擴散距離，在灌漿壓力消失后，地層的回彈又進而壓縮漿體，使充填更為密實，并使結(jié)石處于一定的預壓應(yīng)力狀態(tài)。這是一種特殊的灌漿機理和技術(shù)，能有效地用于處理一些特殊問題?，F(xiàn)在是29頁\一共有105頁\編輯于星期五擠密灌漿擠密灌漿（CompactionGrouting）是指通過鉆孔向土中灌入極濃的漿液，使注漿點附近土體壓密，在注漿管端部附近形成“漿泡”?，F(xiàn)在是30頁\一共有105頁\編輯于星期五電動化學灌漿當?shù)鼗恋臐B透系數(shù)k<cm/s，只靠一般的靜壓力難以使?jié){液注入土的孔隙中，這時就需要采用電滲作用使?jié){液進入土中。現(xiàn)在是31頁\一共有105頁\編輯于星期五電動化學灌漿（ElectrochemicalInjection）是指在施工時將帶孔的注漿管作為陽極，用濾水管作為陰極，將溶液由陽極壓入土中，并通以直流電（陰陽兩極間電壓梯度一般采用0.3V/cm～1.0V/cm）,電滲作用下，孔隙水由陽極流向陰極，促使通電區(qū)域中土的含水量減少，并且形成滲漿通道，化學漿液隨之流入土的孔隙中，并在土中硬結(jié)?，F(xiàn)在是32頁\一共有105頁\編輯于星期五所以，電動化學灌漿是在電滲排水和灌漿法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種加固方法。有一點必須注意，由于電滲排水作用，可能會引起鄰近建筑物基礎(chǔ)的附加沉降和不均勻沉降，導致建筑物開裂。現(xiàn)在是33頁\一共有105頁\編輯于星期五3灌漿的設(shè)計與計算

一、灌漿的設(shè)計程序一般情況下，地基的灌漿設(shè)計遵照下列程序進行：1）地質(zhì)調(diào)查。查明需處理地基的工程地質(zhì)特性和水文地質(zhì)條件；2）選擇灌漿方案。根據(jù)地質(zhì)條件、工程類型、地基處理目的和要求，初步選擇灌漿方案，包括：處理范圍、灌漿材料、灌漿方法等。一般應(yīng)優(yōu)先考慮水泥系漿材，在特殊情況下才考慮化學漿材?，F(xiàn)在是34頁\一共有105頁\編輯于星期五3）灌漿試驗。除進行室內(nèi)灌漿試驗外，對較重要的工程，還應(yīng)選擇有代表性的地段進行現(xiàn)場灌漿試驗，以便為確定灌漿技術(shù)參數(shù)及灌漿施工方法提供依據(jù)；4）設(shè)計和計算。確定各項灌漿參數(shù)和技術(shù)措施；5）補充和修改設(shè)計。在灌漿期間和竣工后的使用過程中，根據(jù)觀測所得的異常情況，對原設(shè)計進行必要的修改。現(xiàn)在是35頁\一共有105頁\編輯于星期五灌漿工程的設(shè)計內(nèi)容1）灌漿標準，根據(jù)灌漿要求達到的效果和質(zhì)量指標確定；2）施工范圍。即灌漿的深度、長寬和寬度；3）灌漿材料。包括漿材種類和漿液配方；4）灌漿影響半徑。躺漿液在灌漿設(shè)計壓力下所能達到的有效擴散距離；5）鉆孔布置。根據(jù)漿液影響半徑和灌漿體設(shè)計厚度，確定灌漿孔布置形式、孔距、排距、孔數(shù)和排數(shù)；6）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）灌漿效果評價。采用各種手段和方法檢測灌漿加固效果?，F(xiàn)在是36頁\一共有105頁\編輯于星期五灌漿方案的選擇原則

1．如果是以提高地基強度和變形模量為目的，一般選用水泥系漿材，如水泥漿、水泥砂漿和水泥水玻璃漿等，或環(huán)氧樹脂、聚氨酯等高強度的化學漿材；

2．如果是以防滲堵漏為目的，可采用粘土水泥漿、粘土水玻璃漿、水泥粉煤灰混合物、丙凝和鉻木素等漿材；

現(xiàn)在是37頁\一共有105頁\編輯于星期五3．在裂隙巖層中灌漿，一般采用純水泥漿、水泥漿或水泥砂漿中加少量膨潤土；在砂礫石地層中或溶洞中采用粘土水泥漿；在砂層中一般只采用化學灌漿，在黃土采用堿液法或單液硅化法；

4．滲入灌漿一般在砂礫石地層或巖石裂隙中采用；水力劈裂灌漿用于砂層；粘性土層中采用水力劈裂法或電動硅化法；糾正建筑物不均勻沉降則采用擠密灌漿法?，F(xiàn)在是38頁\一共有105頁\編輯于星期五3注漿加固設(shè)計3.1注漿工程調(diào)查3.2注漿加固試驗3.3注漿加固參數(shù)設(shè)計3.3.1注漿加固范圍的確定3.3.2注漿量的計算3.3.3注漿壓力3.3.4注漿孔距現(xiàn)在是39頁\一共有105頁\編輯于星期五3.1注漿工程調(diào)查在進行注漿設(shè)計之前，要進行工程地質(zhì)和巖土工程性質(zhì)的調(diào)查。調(diào)查的范圍是地層需要處理的范圍。工程調(diào)查的目的是解決以下三個問題：(1)能否采用注漿方法處理；(2)注漿處理時采用何種漿液材料，注漿壓力和注漿量的確定；(3)注漿處理后，地層強度增加或滲透性減小的程度?，F(xiàn)在是40頁\一共有105頁\編輯于星期五工程調(diào)查的內(nèi)容包括以下幾點：(1)注漿區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及漿液可能流失的通道和空穴；(2)地質(zhì)分層及需要注漿處理地層的土質(zhì)或巖性特征；(3)需要處理地層的強度或滲透程度；(4)構(gòu)筑物的損害程度和注漿會對周圍構(gòu)筑物的影響；(5)注漿過程中，廢漿排放對環(huán)境的影響和注漿后地下水位的變化對鄰近居民飲水及灌溉的影響?，F(xiàn)在是41頁\一共有105頁\編輯于星期五3.1注漿工程調(diào)查砂礫沉積層注漿，一般采用滲透注漿，因而要獲得每一層的滲透系數(shù)、孔隙率、孔隙的大小、地下水位及流速、流向和水的化學性質(zhì)。土的顆粒大小是選擇漿液類型和可注性的衡量指標。地層的孔隙率(n)決定著漿液的消耗量。滲透系數(shù)的大小影響漿液的注入速率?，F(xiàn)在是42頁\一共有105頁\編輯于星期五粘性土注漿加固，多采用劈裂注漿。土體的力學特性較為重要。裂隙巖體注漿，要了解注漿部位是屬于斷層、破碎帶，還是軟弱層，查明其產(chǎn)狀及分布范圍。要了解結(jié)構(gòu)面的滲透幾何參數(shù)。工程調(diào)查中的試驗內(nèi)容分為室內(nèi)土工試驗和現(xiàn)場試驗。現(xiàn)在是43頁\一共有105頁\編輯于星期五表-1注漿調(diào)查的試驗內(nèi)容室內(nèi)土工試驗現(xiàn)場試驗1．土顆粒分析2．空隙率3．透水系數(shù)4．土的含水量5．土的密度與土顆粒比重6．有機質(zhì)含量7．土的力學性質(zhì)試驗1．地基強度方面：動力、靜力觸探，旁壓試驗2．水力學性質(zhì)方面：抽水或壓水試驗3．水流、水質(zhì)方面：地下水流向、流速，水的pH值和離子含量4．節(jié)理裂隙統(tǒng)計：節(jié)理的組數(shù)、產(chǎn)狀、密度、寬度、粗糙度等5．巖體力學性質(zhì)：裂隙的水力劈裂，斷裂指數(shù)現(xiàn)在是44頁\一共有105頁\編輯于星期五3.2注漿加固試驗（1）注漿試驗的目的及內(nèi)容現(xiàn)在是45頁\一共有105頁\編輯于星期五注漿試驗研究目的及內(nèi)容1．注漿管的入土方式振動入土法、射水入土法、旋轉(zhuǎn)入土法2．注漿材料的選擇注漿材料的性質(zhì)試驗注漿模擬試驗3．注漿工藝4．注漿效果降低滲透性現(xiàn)場抗?jié)B試驗取樣抗?jié)B試驗強度提高值標準貫入試驗、靜力觸探、荷載試驗取樣強度試驗、彈性波探測5．對周圍環(huán)境的影響周圍地層的變形、周圍建筑物的變形、地下水質(zhì)變化現(xiàn)在是46頁\一共有105頁\編輯于星期五3.2注漿加固試驗（2）注漿孔的布置注漿試驗時，試驗孔的布置分為單孔注漿試驗和群孔注漿試驗。單孔試驗是來檢查設(shè)備能力是否滿足試驗要求，調(diào)查注漿的難易程度、注漿量和注漿壓力等參數(shù)。群孔試驗主要是檢驗各種試驗效果?，F(xiàn)在是47頁\一共有105頁\編輯于星期五圖1各種注漿孔的布置方式現(xiàn)在是48頁\一共有105頁\編輯于星期五3.3.1注漿加固范圍的確定（1）地基加固計算地基承載力的大小可用下式計算：現(xiàn)在是49頁\一共有105頁\編輯于星期五為地基土的重度，水下采用有效重度；為基礎(chǔ)荷載面上的地基土的重度，水下采用有效重度；式中:為長期承載力標準值，kPa；為形狀系數(shù)；為地基土的粘聚力；為承載力系數(shù)（粘聚力項）；為承載力系數(shù)（內(nèi)摩擦項）；為承載力系數(shù)（埋深項）；為基礎(chǔ)埋深。如果進行短期強度計算時，可將式右邊系數(shù)1/3變成2/3。現(xiàn)在是50頁\一共有105頁\編輯于星期五圖-2地基注漿加固范圍現(xiàn)在是51頁\一共有105頁\編輯于星期五（1）地基加固計算注漿加固地基，主要改變地基土的、、值，注漿后地基土的值變化較大，而和變化不太大。注漿加固地基，注漿范圍超出基底寬度(1/2)b

左右為好?，F(xiàn)在是52頁\一共有105頁\編輯于星期五圖3等應(yīng)力線和注漿范圍

1-加載產(chǎn)生的等應(yīng)力線2-加固后地基承載力等應(yīng)力線現(xiàn)在是53頁\一共有105頁\編輯于星期五

在持力層較淺時，持力層以上軟弱層全部加固。持力層較深時，可用威斯塔卡特公式，根據(jù)等應(yīng)力線或塑性區(qū)決定加固范圍（圖3），也可用有限元法模擬計算加固范圍?，F(xiàn)在是54頁\一共有105頁\編輯于星期五減小。值，可增大，（2）基坑邊坡及基底注漿加固1）基坑邊坡注漿加固基坑邊坡的主動土壓力為（圖4）被動土壓力為注漿增加土體的現(xiàn)在是55頁\一共有105頁\編輯于星期五圖4具有粘聚力的土壓力強度分布現(xiàn)在是56頁\一共有105頁\編輯于星期五（2）基坑邊坡及基底注漿加固1）基坑邊坡注漿加固設(shè)注漿前的土壓力：注漿后的土壓力：注漿后使坑壁穩(wěn)定性增加量：考慮到安全性，注漿范圍應(yīng)深入到滑動面以下。注漿范圍如圖所示。圖5基坑邊坡注漿范圍現(xiàn)在是57頁\一共有105頁\編輯于星期五（2）基坑邊坡及基底注漿加固2）擋土墻背后的注漿加固對于擋土墻為H型鋼的橫向板樁，其注漿范圍參數(shù)如下：現(xiàn)在是58頁\一共有105頁\編輯于星期五圖-6擋土墻后的注漿范圍現(xiàn)在是59頁\一共有105頁\編輯于星期五（2）基坑邊坡及基底注漿加固3）基坑底板的加固計算①在滑動面附近化學注漿基坑壁后荷重為滑動力矩為抗滑力矩為安全系數(shù)為

為了不產(chǎn)生基底隆起，采用注漿方法提高，滿足>1.2的條件，加固的深度應(yīng)大于（即滑動面以下），加固的寬度應(yīng)大于2?，F(xiàn)在是60頁\一共有105頁\編輯于星期五圖7坑壁穩(wěn)定分析圖現(xiàn)在是61頁\一共有105頁\編輯于星期五（2）基坑邊坡及基底注漿加固

②加固基坑底板據(jù)B．B．Broms的計算，對基底軟粘土進行了3m厚的注漿加固，能使墻體的水平位移及地表沉降減少約50％，支撐軸力減少約40％，基底隆起減少約35％。他還作了加固6m厚的比較，發(fā)現(xiàn)加固6m厚的各項指標僅比加固3m厚的減少了10％～20％。因此，他認為：加固3m厚是經(jīng)濟合理的?，F(xiàn)在是62頁\一共有105頁\編輯于星期五但根據(jù)上海工程實踐情況，加固3m厚，地表沉降量與開挖深度之比為0.54％，加固9～10m厚，沉降量與開挖深度之比僅為0.1～0.2％。因此，軟粘土在很軟弱時，加固厚度的增加，其效果是明顯的?，F(xiàn)在是63頁\一共有105頁\編輯于星期五（3）隧洞及地下工程注漿加固1）土質(zhì)隧洞的注漿加固隧道開挖后，拱頂部的松動范圍拱頂松動土壓力

注漿后，松動范圍內(nèi)的值增加，松動壓力減小?，F(xiàn)在是64頁\一共有105頁\編輯于星期五圖8土質(zhì)隧洞松動區(qū)注漿范圍現(xiàn)在是65頁\一共有105頁\編輯于星期五（3）隧洞及地下工程注漿加固2）環(huán)形隧洞注漿加固

①均勻土質(zhì)隧道超前注漿

應(yīng)力表達式為

其中圖-9隧道應(yīng)力圖現(xiàn)在是66頁\一共有105頁\編輯于星期五注漿寬度為現(xiàn)在是67頁\一共有105頁\編輯于星期五（3）隧洞及地下工程注漿加固②裂隙巖體圍巖的注漿厚度可根據(jù)圍巖松動圈厚度確定。圍巖松動圈厚度可通過多點位移計或聲波測試儀等測得。也可根據(jù)圍巖的物理力學性質(zhì)，按有關(guān)公式進行圍巖松動圈厚度的計算，如修正的芬納公式等。現(xiàn)在是68頁\一共有105頁\編輯于星期五在松動圈內(nèi)注漿，可形成外殼支護層，它具有較大的承載能力，支護層與巖體共同作用。加固圈的半徑可使加固巖石環(huán)的承載力滿足或大于作用于加固殼的壓力，即：現(xiàn)在是69頁\一共有105頁\編輯于星期五水電部門統(tǒng)計，圍巖固結(jié)注漿深度在0.5～2.0倍隧洞半徑間變化，建議按1.3倍隧洞半徑計算。前蘇聯(lián)在巷道注漿加固中，加固帶的厚度取3～5m，我國煤炭部門巷道注漿加固厚度約為2～3m。日本青函隧道則采用了如下的經(jīng)驗數(shù)據(jù)：一般地質(zhì)條件，壓漿半徑是隧洞半徑的2～4倍，地質(zhì)條件不好時，壓漿半徑是隧洞半徑的3～6倍，地質(zhì)條件特別壞時，壓漿半徑是隧洞半徑的8倍?，F(xiàn)在是70頁\一共有105頁\編輯于星期五（4）豎井加固地面預注漿與圓形隧洞相同，注漿厚度為現(xiàn)在是71頁\一共有105頁\編輯于星期五3.3.2注漿量的計算計算注漿量時應(yīng)考慮：注漿類型、巖土的孔隙率和裂隙率、漿液充填程度等因素。滲透注漿的好壞取決于滲透半徑內(nèi)體積土的孔隙充填程度，充填率越高，注漿的效果越好。

劈裂注漿的注漿量與注漿范圍內(nèi)漿脈的多少有關(guān)，漿脈越多，注漿量也越多，注漿效果也越好。但漿液不可能無限制地注，應(yīng)該有個最佳的注漿量。現(xiàn)在是72頁\一共有105頁\編輯于星期五擠密注漿的漿量和漿泡的直徑有關(guān)。擠密范圍越大，要求的漿泡直徑也越大。在不產(chǎn)生劈裂的條件下，漿泡直徑是很有限的，漿量也有限。裂隙巖體注漿的注漿量與吸水率有關(guān)。下面分別討論滲透注漿、劈裂注漿、裂隙巖體的注漿量計算方法?，F(xiàn)在是73頁\一共有105頁\編輯于星期五（1）滲透注漿的注漿量計算常用的滲透注漿的漿量計算公式為常見的滲透注漿地層有砂層和砂礫層，各地層的灌注充填率見表5。現(xiàn)在是74頁\一共有105頁\編輯于星期五土質(zhì)類型N值孔隙率n（%）

（%）

（%）松散砂質(zhì)土0～105050～8025～40中等密實砂質(zhì)土10～304050～7020～30密實砂質(zhì)土30以上3050～6515～20濕陷性黃土30～6050～8015～48表5不同土層的灌注充填率現(xiàn)在是75頁\一共有105頁\編輯于星期五（2）劈裂注漿的注漿量計算對于脈狀劈裂注漿，只考慮孔隙率為主體的注漿率是不能確定注漿量的。下面從三個方面來求注漿量。

1）從土的含水率來求注漿量對于軟塑性土，注漿時漿脈可以使土體發(fā)生壓縮脫水，使天然含水量降低到塑限以下，土體變?yōu)橛菜軤?，加之脈狀漿體成網(wǎng)狀分布于土體，使土體穩(wěn)定性增加，這種注漿通常稱為軟土固結(jié)注漿。注漿量表示為現(xiàn)在是76頁\一共有105頁\編輯于星期五2）從土被壓縮的難易程度來求注漿量漿脈的插入可認為土顆粒間孔隙縮小，孔隙縮小的體積即為漿脈的總體積，這樣可按照土的壓縮指數(shù)來求注漿量現(xiàn)在是77頁\一共有105頁\編輯于星期五3）經(jīng)驗法仍按滲透注漿公式，，對于粘性土值見表6。表6粘性土λ值N值孔隙率n（%）

（%）

（%）粘性土松散0～460～7530～4018～30中等4～850～6020～3010～18現(xiàn)在是78頁\一共有105頁\編輯于星期五

工程實踐經(jīng)驗，注漿量約為土體體積的10％或更大些。比較合理的辦法是在現(xiàn)場通過觀測到的注漿壓力的變化來決定注漿量。現(xiàn)在是79頁\一共有105頁\編輯于星期五（3）裂隙巖體注漿量計算1）注水泥漿液的起始水灰比霍爾斯比(1982)建議根據(jù)裂隙的平均寬度選擇初始水灰比為：裂縫平均寬度δ<l.0mm，水灰比3:1；δ＝l.0mm，水灰比2:1；δ>1.0，水灰比1:1。還可根據(jù)相同壓力條件下的鉆孔壓水試驗資料，按照表7選擇漿液的起始濃度?，F(xiàn)在是80頁\一共有105頁\編輯于星期五單位鉆孔吸水量（L/min.m）漿液的起始濃度水泥漿（水：灰）水玻璃：水泥漿（體積比）1.53:1-3.02;1－5.02～1.5:1－7.01.5～1.25:1－8.01.2:10.6:19.01:10.85:111.00.85:11:113.00.75:1－>150.6:1－表7注漿漿液的起始濃度現(xiàn)在是81頁\一共有105頁\編輯于星期五（3）裂隙巖體注漿量計算2）注灰量的估計水泥漿的注漿量與水灰比有很大的關(guān)系，故常將注漿量折算成注灰量或單位注灰量（每米段長的耗灰量），這樣注漿量就與水灰比無關(guān)。迪爾提出單位耗漿量的分級，并指出任何小于10kg/m的耗漿量完全是浪費時間和金錢。現(xiàn)在是82頁\一共有105頁\編輯于星期五單位耗漿量（kg/m）分級>400非常高400～200高200～100中等高100～50中等50～25中等低25～12.5低<12.5非常低表8單位耗漿量的分級現(xiàn)在是83頁\一共有105頁\編輯于星期五3.3.3注漿壓力注漿壓力控制的好壞是注漿成敗的關(guān)鍵。在不考慮邊界條件下，提高注漿壓力，滲透注漿可以把土層顆?？紫吨锌諝夂退热颗抛摺Ｅ炎{脈壓提高后，土顆粒更加密實和固結(jié)。但是壓力超過邊界條件允許的范圍，就會引起地面、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)物的變形和破壞。壓力應(yīng)控制在邊界條件允許的最大注漿壓力內(nèi)。下面討論最大容許注漿壓力的確定。現(xiàn)在是84頁\一共有105頁\編輯于星期五（1）滲透注漿1）根據(jù)注漿試驗曲線確定注漿試驗過程中，逐步提高注漿壓力，可求得注漿壓力與注漿量關(guān)系曲線。當壓力

圖12-10注漿壓力和注漿量的關(guān)系升至某一數(shù)值（），注漿量突然增大時，表明地層已產(chǎn)生劈裂，因而把這一壓力值定義為最大容許注漿壓力?，F(xiàn)在是85頁\一共有105頁\編輯于星期五（2）劈裂注漿最大容許注漿壓力式中:h

為注漿處以上土柱高度，m；

γ為注漿地基的天然重度，kN/m3；為土的抗拉強度，kPa。一般軟土地基中注漿壓力在0.3～0.5MPa之間。在隧道內(nèi)突泥或塌方處劈裂注漿，封閉情況下終壓可以提高。現(xiàn)在是86頁\一共有105頁\編輯于星期五（3）裂隙巖體注漿

1）考慮注漿段深度、地質(zhì)條件的經(jīng)驗曲線圖12-11是最大允許注漿壓力的經(jīng)驗曲線，曲線未考慮允許壓力上限，高壓力將導致地層的水力劈裂，在帷幕注漿中是不希望發(fā)生的。

圖12-11中：①堅固巖石；②歐洲的經(jīng)驗法則，0.1MPa/m；③中等堅固巖石；④軟弱巖石；⑤美國的經(jīng)驗法則，0.022MPa/m；⑥很不穩(wěn)定的巖石現(xiàn)在是87頁\一共有105頁\編輯于星期五

2）考慮地質(zhì)條件、注漿方法以及漿液濃度的經(jīng)驗公式圖11覆蓋層厚度與允許注漿壓力的經(jīng)驗曲線（Houbby,1991）現(xiàn)在是88頁\一共有105頁\編輯于星期五3.3.4注漿孔距漿液的擴散半徑與漿液的流變特性、膠凝時間、注漿壓力、注漿時間等因素有關(guān)。在注漿范圍和注漿半徑確定后，就可以確定孔間距。確定孔間距時，既要考慮最大限度地發(fā)揮每個注漿孔的作用，減小工程造價，又要考慮孔與孔之間的相互搭接，達到均勻受漿?，F(xiàn)在是89頁\一共有105頁\編輯于星期五對于加固注漿，一般采用等距布孔，梅花型布置。孔間距一般為0.8(擴散半徑)，排間距為孔距的0.87倍。在砂性土層滲透注漿孔距取0.8～1.2m；在粘性土層，劈裂注漿孔間距取1.0～2.0m。裂隙巖體的帷幕化學注漿，大都是在已做水泥注漿的基礎(chǔ)，以化學注漿彌補水泥注漿的不足。現(xiàn)在是90頁\一共有105頁\編輯于星期五4灌漿質(zhì)量檢驗灌漿質(zhì)量檢驗一般指檢驗灌漿施工是否合乎設(shè)計要求和施工規(guī)范，如灌漿材料的品種規(guī)格、漿液配比和性能、鉆孔位置和角度、灌漿壓力等，都要求符合規(guī)范的要求，否則應(yīng)根據(jù)具體情況采取適當?shù)难a救措施。灌漿效果是指灌漿后可將地基土的物理力學性質(zhì)提高的程度。灌漿質(zhì)量高并不等于灌漿效果好。因此，在設(shè)計和施工中，除了明確某些質(zhì)量指標外，還應(yīng)規(guī)定所要達到的灌漿效果及檢查方法。現(xiàn)在是91頁\一共有105頁\編輯于星期五質(zhì)量檢驗灌漿效果的檢驗，通常在注漿結(jié)束后28天方可進行，檢驗方法如下：（一）統(tǒng)計計算灌漿量?？衫霉酀{過程中的漿液流量和灌漿壓力自動曲線進行分析，從而判斷灌漿效果。

現(xiàn)在是92頁\一共有105頁\編輯于星期五（二）在灌漿體內(nèi)薄弱部位，如地質(zhì)條件不好，灌漿質(zhì)量有問題，灌漿孔之間的搭接部位等處，鉆孔作壓水、注水或抽水試驗，測定地層灌漿前后的滲透性變化，不合格者需要補充灌漿。檢查孔數(shù)約為灌漿孔總數(shù)的2％～5％。對防滲灌漿而言。這是基本的和直接的檢查手段。對加固灌漿而言，這是反映被灌地層的充填密實程度及力學性質(zhì)改善的重要參考指標。現(xiàn)在是93頁\一共有105頁\編輯于星期五（三）在被灌體內(nèi)鉆孔或開挖，取原狀試樣做室內(nèi)土工試驗，以此對灌漿效果作出確切的評價。（四）在被灌體內(nèi)鉆孔進行聲波速度、動彈性摸量、旁壓試驗，也可以進行現(xiàn)場剪切和變形摸量試驗，并將試驗結(jié)果與液漿前作對比，以評價加固效果。（五）對加固體進行開挖，進行原型觀測。現(xiàn)在是94頁\一共有105頁\編輯于星期五5工程實例

土壩白蟻漏洞搶護及灌漿止漏土棲白蟻危害、穿壩的現(xiàn)象長期以來困擾著水利工程的安全，威脅著人民生命財產(chǎn)的安全，是防汛搶險的心腹大患。以往采用埋藥誘殺、挖巢、“復合土工膜”防治等辦法根治白蟻隱患效果都不十分明顯。湖北省隨州市毛兒沖水庫大壩采用劈裂式帷幕灌漿法堵洞、殺死白蟻的實踐證明該項技術(shù)是一種有效措施，較好地解決了堤壩白蟻治理難題?，F(xiàn)在是95頁\一共有105頁\編輯于星期五雨后，該庫管理員發(fā)現(xiàn)迎水坡樁號０＋０８３ｍ、高程１９３．６０ｍ處塌陷。當時庫水位較低，在修復中發(fā)現(xiàn)坑內(nèi)有較多白蟻活動，翻起浮土，用竹棍錐探“復合土工膜”底部，泥土已被白蟻掏空，出現(xiàn)跌窩現(xiàn)象。當時在該處采用農(nóng)藥拌和毒土筑層夯實。現(xiàn)在是96頁\一共有105頁\編輯于星期五同年６月１１日８時庫水位上升至１９４．８０ｍ時，樁號０＋０８３ｍ、高程１９３．６０ｍ處發(fā)生