地基處理灌漿法.ppt

1、灌 漿 法,Grouting,地基處理,Ground Improvement,化學(xué)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(xué)和物理化學(xué)方法。 化學(xué)加固法（Chemical Stabilization）即是指利用水泥漿液、粘土漿液或其它化學(xué)漿液通過灌注壓入、機(jī)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(xué)性質(zhì)的地基處理方法。,化學(xué)加固法,1802年，法國工程師Charles Beriguy在Dieppe采用了粘土和水硬石灰漿灌注方法修復(fù)了一座受沖刷的水閘，標(biāo)志著灌漿法的創(chuàng)立。此后，這種方法成為地基土加

2、固中的一種廣泛使用的方法。但是，由于灌漿法的費(fèi)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。,化學(xué)加固法,化學(xué)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(xì)砂、粘土等，僅靠靜壓力難以使?jié){液注入土體的細(xì)小孔隙中，需要使用特殊的材料和技術(shù)。,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(jìn)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

3、方法則效果較差。水泥土攪拌法是用特制的攪拌機(jī)械，在地基深處不斷旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將水泥或石灰等材料的漿體或粉體噴入，與軟土就地強(qiáng)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(qiáng)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。,1 灌漿法,灌漿法（Grouting）是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)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(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的結(jié)石體。,灌漿法的應(yīng)用范圍,（1）地鐵的灌漿加固。用來減少施工時(shí)地面的變形，限制地下水的

4、流動(dòng)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(jìn)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(xué)強(qiáng)度。,（4）后拉錨桿灌漿。在深基坑開挖工程中，用灌漿法進(jìn)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。,2 加固機(jī)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

5、用，分為固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑等。,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(jī)系和有機(jī)系等。,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)。,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(qiáng)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(jià)格便宜、不污染環(huán)境。我國蘇州虎丘塔就是采用水泥漿

6、液對塔基進(jìn)行托換加固的。,灌注較大空隙和裂隙時(shí)，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(dāng)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。,二、化學(xué)漿材,化學(xué)漿液是一種真溶液，其優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)入水泥漿液不能灌注的小孔隙，粘度和凝固時(shí)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(xué)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(shí)踐上都有很大的進(jìn)步。 化學(xué)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.,各種漿液材料適用范圍,2）將夜性質(zhì) 灌漿材料的主要性質(zhì)有：分

7、散度、沉淀析水性、凝結(jié)性、熱學(xué)性、收縮性、結(jié)石強(qiáng)度、滲透性和耐久性。,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(qiáng)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(jī)理也各不相同。,在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的機(jī)理主要可歸納以下四種 滲透灌漿、劈裂灌漿、擠密灌漿、電動(dòng)化學(xué)灌漿,滲透灌漿,滲透灌漿（Permeation Grouting）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

8、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(shí)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。,滲透灌漿,劈裂注漿,劈裂注漿（Fracturing Grouting）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(qiáng)度，引起巖石和土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動(dòng)，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(jìn)漿，并增加漿液的擴(kuò)散距離，在灌漿壓力消失后，地層的回彈又進(jìn)而壓縮漿體，使充填更為密實(shí)，并使結(jié)石處于一定的預(yù)壓應(yīng)力狀態(tài)。這是一種特殊的灌漿機(jī)理和技術(shù)，能有效地用于處理一些特殊問題。,擠密灌漿,擠密灌

9、漿（Compaction Grouting）是指通過鉆孔向土中灌入極濃的漿液，使注漿點(diǎn)附近土體壓密，在注漿管端部附近形成“漿泡” 。,電動(dòng)化學(xué)灌漿,當(dāng)?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(shí)就需要采用電滲作用使?jié){液進(jìn)入土中。,電動(dòng)化學(xué)灌漿（Electrochemical Injection）是指在施工時(shí)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/cm1.0V/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(xué)漿液隨之流入土的孔隙中，并在土中硬結(jié)。

10、,所以，電動(dòng)化學(xué)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(diǎn)必須注意，由于電滲排水作用，可能會(huì)引起鄰近建筑物基礎(chǔ)的附加沉降和不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物開裂。,3 灌漿的設(shè)計(jì)與計(jì)算,一、灌漿的設(shè)計(jì)程序 一般情況下，地基的灌漿設(shè)計(jì)遵照下列程序進(jìn)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(xué)漿材。,3）灌漿試驗(yàn)。除進(jìn)行室內(nèi)灌漿試驗(yàn)外，對較重要的工程，還應(yīng)選擇有代表性的地段進(jìn)行現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)，以便為確定灌漿

11、技術(shù)參數(shù)及灌漿施工方法提供依據(jù)； 4）設(shè)計(jì)和計(jì)算。確定各項(xiàng)灌漿參數(shù)和技術(shù)措施； 5）補(bǔ)充和修改設(shè)計(jì)。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(jì)進(jìn)行必要的修改。,灌漿工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容,1）灌漿標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)灌漿要求達(dá)到的效果和質(zhì)量指標(biāo)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(jì)壓力下所能達(dá)到的有效擴(kuò)散距離； 5）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(jià)。采用各種手段和方法檢測灌漿

12、加固效果。,灌漿方案的選擇原則,1如果是以提高地基強(qiáng)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(qiáng)度的化學(xué)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；,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(xué)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(dòng)硅化法；糾正建筑物不均勻沉降則采用擠密灌漿法。,3 注漿加固設(shè)計(jì),3.

13、1 注漿工程調(diào)查 3.2 注漿加固試驗(yàn) 3.3 注漿加固參數(shù)設(shè)計(jì) 3.3.1 注漿加固范圍的確定 3.3.2 注漿量的計(jì)算 3.3.3 注漿壓力 3.3.4 注漿孔距,3.1 注漿工程調(diào)查,在進(jìn)行注漿設(shè)計(jì)之前，要進(jìn)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(gè)問題： (1) 能否采用注漿方法處理； (2) 注漿處理時(shí)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(qiáng)度增加或滲透性減小的程度。,工程調(diào)查的內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)： (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； (

14、3)需要處理地層的強(qiáng)度或滲透程度； (4)構(gòu)筑物的損害程度和注漿會(huì)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。,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(xué)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(biāo)。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。,粘性土注漿加固，多采用劈裂注漿。土體的力學(xué)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

15、參數(shù)。 工程調(diào)查中的試驗(yàn)內(nèi)容分為室內(nèi)土工試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)。,表-1 注漿調(diào)查的試驗(yàn)內(nèi)容,3.2 注漿加固試驗(yàn),（1）注漿試驗(yàn)的目的及內(nèi)容,3.2 注漿加固試驗(yàn),（2）注漿孔的布置 注漿試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)孔的布置分為單孔注漿試驗(yàn)和群孔注漿試驗(yàn)。 單孔試驗(yàn)是來檢查設(shè)備能力是否滿足試驗(yàn)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(yàn)主要是檢驗(yàn)各種試驗(yàn)效果。,圖1 各種注漿孔的布置方式,3.3.1 注漿加固范圍的確定,（1）地基加固計(jì)算 地基承載力的大小可用下式計(jì)算：,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(biāo)準(zhǔn)值，kPa；,為

16、形狀系數(shù)；,為地基土的粘聚力；,為承載力系數(shù)（粘聚力項(xiàng)）；,為承載力系數(shù)（內(nèi)摩擦項(xiàng)）；,為承載力系數(shù)（埋深項(xiàng)）；,為基礎(chǔ)埋深。如果進(jìn)行短期強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，可將式右邊系數(shù)1/3變成2/3。,圖-2 地基注漿加固范圍,（1）地基加固計(jì)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。,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,在持力層較淺時(shí)，持力層以上軟弱層全部加固。持力層較深時(shí)，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

17、擬計(jì)算加固范圍。,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(dòng)土壓力為（圖4）,被動(dòng)土壓力為,注漿增加土體的,圖4 具有粘聚力的土壓力強(qiáng)度分布,（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(dòng)面以下。注漿范圍如圖所示。,圖5 基坑邊坡注漿范圍,（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：,圖-6 擋土墻后的注漿范圍,（2）基坑邊坡及基底注漿加固,3）基坑底板的加固計(jì)算 在滑動(dòng)面附

18、近化學(xué)注漿 基坑壁后荷重為,滑動(dòng)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(dòng)面以下），加固的寬度應(yīng)大于2 。,圖7 坑壁穩(wěn)定分析圖,（2）基坑邊坡及基底注漿加固,加固基坑底板 據(jù)BBBroms的計(jì)算，對基底軟粘土進(jìn)行了 3 m 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 6 m 厚的比較，發(fā)現(xiàn)加固6m厚的各項(xiàng)指標(biāo)僅比加固3m厚的減少了1020。因此，他認(rèn)為：加固3m厚是經(jīng)濟(jì)合理的。,但根據(jù)上海工程實(shí)踐情況，加固 3 m 厚，地表沉降量與開挖深度之比為

19、0.54，加固 910 m 厚，沉降量與開挖深度之比僅為0.10.2。因此，軟粘土在很軟弱時(shí)，加固厚度的增加，其效果是明顯的。,（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(dòng)范圍,拱頂松動(dòng)土壓力,注漿后，松動(dòng)范圍內(nèi)的 值增加，松動(dòng)壓力 減小。,圖8 土質(zhì)隧洞松動(dòng)區(qū)注漿范圍,（3）隧洞及地下工程注漿加固2）環(huán)形隧洞注漿加固 均勻土質(zhì)隧道超前注漿 應(yīng)力表達(dá)式為,其中,圖-9 隧道應(yīng)力圖,注漿寬度為,（3）隧洞及地下工程注漿加固,裂隙巖體圍巖的注漿厚度 可根據(jù)圍巖松動(dòng)圈厚度確定。圍巖松動(dòng)圈厚度可通過多點(diǎn)位移計(jì)或聲波測試儀等測得。也可根據(jù)圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，按有關(guān)公式進(jìn)

20、行圍巖松動(dòng)圈厚度的計(jì)算，如修正的芬納公式等。,在松動(dòng)圈內(nèi)注漿，可形成外殼支護(hù)層，它具有較大的承載能力，支護(hù)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：,水電部門統(tǒng)計(jì)，圍巖固結(jié)注漿深度在 0.52.0 倍隧洞半徑間變化，建議按 1.3 倍隧洞半徑計(jì)算。前蘇聯(lián)在巷道注漿加固中，加固帶的厚度取 35 m，我國煤炭部門巷道注漿加固厚度約為 23 m。日本青函隧道則采用了如下的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：一般地質(zhì)條件，壓漿半徑是隧洞半徑的 24 倍，地質(zhì)條件不好時(shí)，壓漿半徑是隧洞半徑的 36 倍，地質(zhì)條件特別壞時(shí)，壓漿半徑是隧洞半徑的 8 倍。,（4）豎井加固,地面預(yù)注漿與圓形隧

21、洞相同，注漿厚度為,3.3.2 注漿量的計(jì)算,計(jì)算注漿量時(shí)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(gè)最佳的注漿量。,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(jì)算方法。,（1）滲透注漿的注漿量計(jì)算,常用的滲透注漿的漿

22、量計(jì)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。,表5 不同土層的灌注充填率,（2）劈裂注漿的注漿量計(jì)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(gè)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(shí)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,2）從土被壓縮的難易程度來求注漿量 漿脈的插入可認(rèn)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,3）經(jīng)驗(yàn)法 仍按滲透注漿公式

23、 ， ，對于粘性土 值見表6。,表6 粘性土值,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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。,（3）裂隙巖體注漿量計(jì)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 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(yàn)資料，按照表7選擇漿液的起始濃度。,表7 注漿漿液的起始濃度,（3）裂隙巖體注漿量計(jì)算,2）注灰量的估計(jì) 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

24、級，并指出任何小于 10 kg/m 的耗漿量完全是浪費(fèi)時(shí)間和金錢。,表8 單位耗漿量的分級,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?。 劈裂注漿脈壓提高后，土顆粒更加密實(shí)和固結(jié)。但是壓力超過邊界條件允許的范圍，就會(huì)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。,（1）滲透注漿,1）根據(jù)注漿試驗(yàn)曲線確定 注漿試驗(yàn)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(dāng)壓力,圖12-10 注漿壓力和注漿 量的關(guān)系,升至某一數(shù)值（

25、 ）， 注漿量突然增大時(shí)，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。,（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； 為注漿地基的天然重度，kN/m3； 為土的抗拉強(qiáng)度，kPa。 一般軟土地基中注漿壓力在 0.30.5 MPa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。,（3）裂隙巖體注漿1）考慮注漿段深度、地質(zhì)條件的經(jīng)驗(yàn)曲線圖12-11是最大允許注漿壓力的經(jīng)驗(yàn)曲線，曲線未考慮允許壓力上限，高壓力將導(dǎo)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：堅(jiān)固巖石；歐洲的經(jīng)驗(yàn)法則，0.1 MPa/m；中等堅(jiān)固巖石；軟弱巖石

26、；美國的經(jīng)驗(yàn)法則，0.022 MPa/m；很不穩(wěn)定的巖石,2）考慮地質(zhì)條件、注漿方法以及漿液濃度的經(jīng)驗(yàn)公式,圖11 覆蓋層厚度與允許注漿 壓力的經(jīng)驗(yàn)曲線（Houbby,1991）,3.3.4 注漿孔距,漿液的擴(kuò)散半徑與漿液的流變特性、膠凝時(shí)間、注漿壓力、注漿時(shí)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(shí)，既要考慮最大限度地發(fā)揮每個(gè)注漿孔的作用，減小工程造價(jià)，又要考慮孔與孔之間的相互搭接，達(dá)到均勻受漿。,對于加固注漿，一般采用等距布孔，梅花型布置?？组g距一般為 0.8 (擴(kuò)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 0.81.2 m；在粘性土層，

27、劈裂注漿孔間距取 1.02.0 m。 裂隙巖體的帷幕化學(xué)注漿，大都是在已做水泥注漿的基礎(chǔ)，以化學(xué)注漿彌補(bǔ)水泥注漿的不足。,4 灌漿質(zhì)量檢驗(yàn),灌漿質(zhì)量檢驗(yàn)一般指檢驗(yàn)灌漿施工是否合乎設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。 灌漿效果是指灌漿后可將地基土的物理力學(xué)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(jì)和施工中，除了明確某些質(zhì)量指標(biāo)外，還應(yīng)規(guī)定所要達(dá)到的灌漿效果及檢查方法。,質(zhì)量檢驗(yàn),灌漿效果的檢驗(yàn)，通常在注漿結(jié)束后28天方可進(jìn)行，檢驗(yàn)方法如下： （一）統(tǒng)計(jì)計(jì)算灌漿量?？衫霉?/p>

28、漿過程中的漿液流量和灌漿壓力自動(dòng)曲線進(jìn)行分析，從而判斷灌漿效果。,（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(yàn)，測定地層灌漿前后的滲透性變化，不合格者需要補(bǔ)充灌漿。檢查孔數(shù)約為灌漿孔總數(shù)的25。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(shí)程度及力學(xué)性質(zhì)改善的重要參考指標(biāo)。,（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(yàn)，以此對灌漿效果作出確切的評價(jià)。 （四）在被灌體內(nèi)鉆孔進(jìn)行聲波速度、動(dòng)彈性摸量、旁壓試驗(yàn)，也可以進(jìn)行現(xiàn)場剪切和變形摸量試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與液漿前作對比，以評價(jià)加固效果

29、。 （五）對加固體進(jìn)行開挖，進(jìn)行原型觀測。,5 工程實(shí)例土壩白蟻漏洞搶護(hù)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(cái)產(chǎn)的安全，是防汛搶險(xiǎn)的心腹大患。以往采用埋藥誘殺、挖巢、“復(fù)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(shí)踐證明該項(xiàng)技術(shù)是一種有效措施，較好地解決了堤壩白蟻治理難題。,雨后，該庫管理員發(fā)現(xiàn)迎水坡樁號、高程處塌陷。當(dāng)時(shí)庫水位較低，在修復(fù)中發(fā)現(xiàn)坑內(nèi)有較多白蟻活動(dòng)，翻起浮土，用竹棍錐探“復(fù)合土工膜”底部，泥土已被白蟻掏空，出現(xiàn)跌窩現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)在該處采用農(nóng)藥拌和毒土筑層夯實(shí)。,同年月日時(shí)庫水位上升至?xí)r，樁號、高程處發(fā)生渾水管涌。在緊急關(guān)頭，巖子河鄉(xiāng)迅速調(diào)集余人投入搶險(xiǎn)，通過降低水位，搶筑壩堤，控制了險(xiǎn)情。但