講稿注 漿 法

1、注 漿 法 注漿法(grouting method) 是將某些能固化的漿液注入巖土地基的裂縫或孔隙中，以改善其物理力學(xué)性質(zhì)的方法。注漿的目的是防滲、堵漏、加固和糾正建筑物偏斜。注漿機(jī)理有：填充注漿、滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿。注漿材料有粒狀漿材和化學(xué)漿材，粒狀漿材主要是水泥漿，化學(xué)漿材包括硅酸鹽（水玻璃）和高分子漿材。目 錄1 基本信息2 常用的注漿方法3 注漿法工藝流程4 硅化法5 堿液法6 發(fā)展趨勢(shì)1 基本信息 注漿法是將膠結(jié)材料配制成漿液并注入松散含砂或含水地層、含裂隙的巖層、溶洞、破碎帶使其固化的施工方法。漿液凝結(jié)硬化后，起到膠結(jié)、堵塞作用，使地層穩(wěn)固并隔斷水源，以保證順利施工。2

2、常用的注漿方法 硅化法、堿液法、高分子化學(xué)注漿法和水泥注漿法。3 注漿法工藝流程 工藝流程： 鉆孔機(jī)就位 鉆孔 注泥漿 下套管 繼續(xù)鉆孔 排渣 清孔 吊放鋼筋籠 射水清底 插入混凝土導(dǎo)管 澆筑混凝土 拔出導(dǎo)管 插樁頂鋼筋 4 硅化法 分單液硅化法、雙液硅化法、加氣硅化法和電動(dòng)雙液硅化法。1）單液硅化法 適用于加固滲透系數(shù)為0120m/d的濕陷性黃土和滲透系數(shù)為0350m/d的粉細(xì)砂土。(1)加固濕陷性黃土?xí)r，使用摻入25%氯化鈉、濃度為10%15%的硅酸鈉溶液。溶液壓入土層中后，鈉離子與土中水溶性鹽類內(nèi)的鈣離子產(chǎn)生離子交換反應(yīng)，在土粒間及其表面形成硅酸凝膠，增加土粒間的膠結(jié)力，使土體硬化，極限

3、抗壓強(qiáng)度可達(dá)0208MPa。(2)加固粉細(xì)砂時(shí)，使用在濃度較低的硅酸鈉溶液(密度118120)內(nèi)加入一定數(shù)量的磷酸(密度102)，溶液在土中經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使土體硬化，其極限抗壓強(qiáng)度可達(dá)0406MPa。2）雙液硅化法 適用于加固滲透系數(shù)為2080m/d的砂質(zhì)土或用于防滲止水。使用密度為135144的硅酸鈉溶液和密度為126128的氯化鈣溶液。兩種溶液與土接觸后，產(chǎn)生凝膠化學(xué)反應(yīng)，生成硅膠和氫氧化鈣。加固土的極限抗壓強(qiáng)度可達(dá)1560MPa。3）加氣硅化法 預(yù)先往土中壓入二氧化碳或氨氣，使土活化，然后灌注硅酸鈉溶液，再壓入二氧化碳，使硅酸鈉膠凝。加固砂土?xí)r，抗壓強(qiáng)度可達(dá)10003000kPa。對(duì)不含

4、碳酸鹽的砂土，由于先用二氧化碳活化，強(qiáng)度可提高20%25%；對(duì)含碳酸鹽的砂土，通過(guò)二氧化碳活化，強(qiáng)度可提高30%35%。加固飽和度高的濕陷性黃土?xí)r，加氣硅化法的加固半徑可比單液硅化法大50%左右。4）電動(dòng)雙液硅化法 適用于加固滲透系數(shù)小于01m/d的軟粘性土地基。用帶孔眼的注漿管作陽(yáng)極，用打入土層中的鋼筋或?yàn)V水管作陰極，將硅酸鈉和氯化鈣溶液通過(guò)注漿管壓入土層中并通以直流電流，在電滲作用下，孔隙水由陽(yáng)極向陰極擴(kuò)散，溶液隨水的運(yùn)動(dòng)由陽(yáng)極流向陰極，使注漿效果得到提高。此法加固費(fèi)用較高，必須經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)有效后才能采用。 5 堿液法 將氫氧化鈉溶液(堿液)加熱到80100，通過(guò)帶孔眼的注漿管在其自重作用下

5、灌入土層中，當(dāng)土中鈣、鎂離子含量較高時(shí)(如黃土)，使土粒表面活化，自行膠結(jié)，從而使土體強(qiáng)度和水穩(wěn)性得到提高，稱為單液法；當(dāng)土中鈣、鎂離子含量較少時(shí)(如一般粘性土)、灌入氫氧化鈉溶液后，再灌入氯化鈣溶液，稱為雙液法。堿液法具有施工設(shè)備簡(jiǎn)單、加固費(fèi)用較低，可消除黃土的濕陷性等優(yōu)點(diǎn)。 高分子化學(xué)注漿法 適用于加固砂土地基、壩基帷幕灌漿、地下工程止水堵漏、加固壩基泥化夾層和斷層破碎帶。高分子化學(xué)漿材品種較多，有環(huán)氧樹(shù)脂類、丙烯酰胺類(丙凝)、聚氨脂類(氰凝)、木質(zhì)素類等。在地基化學(xué)灌漿中常用的高分子化學(xué)漿材是丙烯酰胺類和聚氨脂類。丙烯酰胺類漿材由主劑丙烯酰胺和各種外加劑組成。漿液粘度接近于水，可灌性好

6、，漿液凝固后，凝膠不透水，耐久性和穩(wěn)定性好。這類漿液被廣泛用于巖石細(xì)裂縫、中細(xì)砂層的防滲灌漿和動(dòng)水堵漏工程。這類漿材有一定毒性，污染空氣和地下水。聚氨脂類漿材以多異氰酸脂和聚醚樹(shù)脂等為主劑，再摻入各種外加劑配制而成。漿液灌入地層后，遇水反應(yīng)生成聚氨脂泡沫體，能起加固地基和防滲堵漏作用。聚氨脂漿材分為水溶性和非水溶性兩類。水溶性聚氨脂能與水混溶，并與水反應(yīng)生成含水膠凝體；非水溶性聚氨脂只能與有機(jī)溶劑混溶。聚氨脂漿材粘度低，可灌性好，結(jié)石強(qiáng)度高，安全可靠，不污染環(huán)境，操作簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)效益高。 化學(xué)注漿法一般用泵通過(guò)注漿管將漿液注入土中。注漿壓力、加固半徑等注漿參數(shù)，可根據(jù)地質(zhì)情況、工程要求，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)

7、試驗(yàn)確定。灌漿孔在平面上一般按等邊三角形或矩形布置。濕陷性黃土加固半徑一般為0507m，加固深度一般為38m。硅化法的優(yōu)點(diǎn)是漿液的滲入性較強(qiáng)，能很快使地基變形終止；無(wú)毒，不污染環(huán)境，價(jià)格低廉，故被廣泛采用。水泥注漿法 適用于砂礫層和巖石裂隙灌漿。一般使用普通硅酸鹽水泥，水灰比采用1比1，可摻入2%5%水玻璃作速凝劑。注漿使用普通擠壓式灰漿泵，注漿壓力最大不超過(guò)1MPa。對(duì)滲透系數(shù)小于10-4cm/s的粉細(xì)砂和粘性土，可采用劈裂注漿。劈裂注漿所用水泥漿的稠度較大，水灰比為045060。注漿采用花管法和單向閥管法。注漿的最大壓力一般大于4MPa。 6 發(fā)展趨勢(shì)自1824年波特蘭水泥問(wèn)世以后，水泥注

8、漿便在工程中作為主要注漿方法。但是，普通水泥由于顆粒較粗，一般只能灌注砂礫石或直徑大于0203mm孔隙。因此，提高水泥顆粒細(xì)度就成為提高水泥漿可灌性的主要途徑。有些國(guó)家已研制出一種超細(xì)水泥，可以灌注滲透系數(shù)為10-310-4cm/s的細(xì)砂和巖石的微細(xì)裂隙，是一種很有發(fā)展前途的粒狀灌漿材料。丙凝是一種水溶性高分子化學(xué)漿材，其粘度與水接近，被廣泛應(yīng)用于巖石細(xì)裂縫、中細(xì)砂層的防滲灌漿和動(dòng)水堵漏。但是，這類漿材有毒性，污染空氣和地下水，因此多已停止生產(chǎn)和使用。1980年美國(guó)研制出AC400漿材，1982年中國(guó)研制出ACMS漿材，這類漿材的毒性很小(只為丙凝毒性的1%)，是一種理想的防滲漿材。日本研制出

9、非堿性硅酸鹽漿材，對(duì)地下水不產(chǎn)生堿性污染，粘度較低，凝膠強(qiáng)度較高，耐久性較好，不改變地下水的pH值。 滲透注漿法 滲透注漿指漿液以滲透滲入方式，滲入土體孔隙的注漿方法。在滲透注漿中漿材必須與土體孔隙大小相適應(yīng)。一般認(rèn)為，對(duì)滲透系數(shù)小于10-5cm/s數(shù)量級(jí)的地基上，即使選用真溶液也難以達(dá)到滲透形式。 滲透注漿是指在壓力作用下，漿液填充土的孔隙和巖石的裂隙，排擠出孔隙和裂隙中的水和氣體，而基本上不改變土和巖石的結(jié)構(gòu)和體積，所用壓力相對(duì)較小。滲透灌漿一般只使用于中砂以上的砂性土和有裂隙的巖石，這種滲透注漿是建筑上最常適用的一種注漿類型。具有代表性的滲透灌漿理論有球形擴(kuò)散理論和柱形擴(kuò)散理論。 劈裂注

10、漿法與噴射注漿法 劈裂注漿是目前應(yīng)用較廣的一種軟弱土層加固方法，它既可應(yīng)用于滲透性較好的砂層，又可應(yīng)用于滲透性差的粘性土層。劈裂注漿采用高壓注漿工藝，將水泥或化學(xué)漿液等注入土層，以改善土層性質(zhì)，在注漿過(guò)程中，注漿管出口的漿液對(duì)四周地層施加了附加壓應(yīng)力，使土體發(fā)生剪切裂縫，而漿液則沿著裂縫從土體強(qiáng)度低的地方向強(qiáng)度高的地方劈裂，劈入土體中的漿體便形成了加固土體的網(wǎng)絡(luò)或骨架。由于漿液在劈入土層過(guò)程中并不是與土顆粒均勻混合，而是呈兩相各自存在，所以從土的微觀結(jié)構(gòu)分析，土除受到部分的壓密作用外，其他物理力學(xué)性能的變化并不明顯，故其加固效果應(yīng)從宏觀上來(lái)分析，即應(yīng)考慮土體的骨架效應(yīng)。實(shí)踐表明，對(duì)于軟流塑粘土地層，由于地層透水性差，有時(shí)滲透注漿或壓密注漿都難以達(dá)到理想效果，而劈裂注漿可利用其液壓在地層中產(chǎn)生劈裂孔隙，改善地層的可注性，從而達(dá)到注漿加固的要求。（本回答由科學(xué)教育分類達(dá)人 尚秀秀認(rèn)證） 電動(dòng)硅化注漿法 電動(dòng)化學(xué)注漿施工范圍為：地基土的滲透系數(shù)k<0.0001cm/s，只靠一般靜壓力難以使?jié){液注入土中的空隙的地層。施工范圍 地基土的滲透系數(shù)k<0.0001cm/s 電動(dòng)硅化注漿法，是采用電化學(xué)加固法，是