岩土工程师专业辅导：注浆加固法.docx

岩土工程师专业：注浆加固法注浆法也常称为灌浆法，是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将各种能固化的浆液注入到地基土中，浆液以填充、渗透和挤密的方式，将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空　气排解后占据其位置，经过肯定时间后，浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体，以改善地　基土的物理力学性质，或用于既有建筑物下提高地基承载力、减小地基土变形，或用于减小　土渗透性，防止地基土消失流沙、管涌，或者用于降低土压缩性，提高压缩模量，如对基坑被动区土体进展注浆加固以提高被动土压力、减小围护桩位移等，以及可用于建筑物的纠偏　或顶升常用的灌浆材料有水泥系浆材、化学浆材和混合型浆材水泥系浆材有水泥浆、黏土水泥浆和粉煤灰水泥浆，化学类的有环氧树脂类、木质素等，混合型浆材有聚合物水玻璃　浆材、聚合物水泥浆材、水泥水玻璃浆材等　　1 适用范围　　注浆加固法适用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固一般用于防渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量以及掌握地层沉降等　　2 加固机理　　依据注浆机理，可分为渗透注浆、劈裂注浆和压密注浆等三类。

其加固机理如下　　1）渗透注浆　　浆液在很小的压力下，克制地下水压、土粒孔隙间的沿程阻力和本身流淌的阻力，渗入　土体的自然孔隙，并与土粒骨架产生固化反响，在土层构造根本不受扰动和破坏的状况下达　到加固的目的　　渗透注浆适用于渗透系数是k>10－4cm/s的砂性土　　2）劈裂注浆　　当土的渗透系数k<10－4cm/s，就得采纳劈裂注浆，在劈裂注浆中，注浆管出口的浆液对四周地层施加了附加压应力，使土体发生剪切裂缝，而浆液则沿裂缝面劈裂当四周土体是非匀质体时，浆液首先劈入强度最低的局部土体当浆液的劈裂压力增大到肯定程度时，再劈入强度较高的另一局部土体，这样劈入土体中的浆液便形成了加固土体的网络或骨架　　从实际加固地基开挖状况看，浆液的劈裂途径有竖向的、斜向的和水平向的竖向劈裂是由土体受到扰动而产生的竖向裂缝；斜向的和水平向的劈裂是浆液沿脆弱的或夹砂的土层劈裂而形成的　　3）压密注浆　　压密注浆是指通过钻孔在土中灌入极浓的浆液，在注浆点使土体压密，在注浆管端部附　近形成“浆泡”，当浆泡的直径较小时，灌浆压力根本上沿钻孔的径向扩展随着浆泡尺寸的渐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动浆泡的外形一般为球形或圆柱形。

浆泡的最终尺寸取决于土的密度、湿度、力学条件、地表约束条件、灌浆压力和注浆速率等因素　　离浆泡界面0．3～2．0m内的土体都能受到明显的加密评价浆液稠度的指标通常是浆液的坍落度如采纳水泥砂浆浆液，则坍落度一般为25～75mm，注浆压力为1～7 MPa当坍落度较小时，注浆压力可取上限值　　渗透、劈裂和压密一般都会在注浆过程中同时消失，只是以何种形式为主的差异，单一　的流淌方式是难以产生的　　由于上述加固机理，使注浆法可用于以下几种状况：　　（1）提高地基土的承载力、削减地基变形和不匀称变形；（2）进展托换技术，对古建筑的地基加固更为常用；（3）用以纠倾和上升建筑；（4）用以削减地铁施工时的地面沉降，限制地下水的流淌和掌握施工现场土体的位移等　　【例题8】依据注浆机理，注浆法加固地基可分为（）三种　　A、压密注浆；　　B、劈裂注浆；　　C、渗透注浆；　　D、压力注浆；　　答案：A、B、C　　【例题9】在注浆法加固地基的施工中，评价浆液稠度的指标通常是浆液的（）　　A、浓度；　　B、粘度；　　C、渗透系数；　　D、坍落度；　　答案：D　　3 注浆设计　　注浆设计前宜进展室内浆液配比试验和现场注浆试验，以确定设计参数和检验施工方法　及设备。

也可参考当地类似工程的阅历确定如下设计参数　　（1）浆液对脆弱土处理，可选用以水泥为主剂的浆液，也可选用水泥和水玻璃的双液型混合浆液单液注浆适合于凝固时间长，双液注浆适合于凝固时间短因此，在有地下水流淌的状况下，不应采纳单液水泥浆液　　注浆时也可掺用粉煤灰代替局部水泥，由于粉煤灰颗粒的细度比水泥还细，及其占优势的球形颗粒，使比仅含有水泥和砂的浆液更简单泵送，用粉煤灰代替局部水泥或砂，可保持浆体的悬浮状态，以免发生离析和削减沉积来改善可泵性和可灌性；粉煤灰还具有火山灰活　性，当参加到水泥中可增加胶结性，这种反响产生的黏结力比水泥砂浆间的黏结更为结实；　　粉煤灰含有肯定量的水溶性硫酸盐，增加了水泥浆的抗硫酸盐性；此外粉煤灰掺入水泥的浆液比一般水泥浆液用的水少，而通常浆液的强度与水灰比有关，它随水的削减而增加；固然，使用粉煤灰可到达变废为宝，具有社会效益，并节省工程本钱　　（1）　　注浆孔间距可取1．0～2．0m，并应能使被加固土体在平面和深度范围内连成个整体　　（3）浆液的初凝时间应依据地基土质条件和注浆目确实定在砂土地基中，浆液的初凝时间宜为5～20 min；在黏性土地基中，宜为1～2h。

　　（4）注浆量和注浆有效范围应通过现场注浆试验确定，在黏性土地基中，浆液注入率宜为15％～20％注浆点上的掩盖土厚度应大于2m　　（5）注浆压力注浆压力是指浆液在注浆孔口的压力对劈裂注浆，在砂土中，宜选用 0．2～0．5 MPa；在黏性土中，宜选用0．2～0．3 MPa对压密注浆，当采纳水泥砂浆浆液时，坍落度宜为25～75mm，注浆压力为1～7 MPa当坍落度较小时，注浆压力可取上限值当采纳水泥～水玻璃双液快凝浆液时，注浆压力应小于1 MPa　　每段注浆的终止条件为吸浆量小于1～2L/min当某段注浆量超过设计值的1～1．5倍时，应停顿注浆，间歇数小时后再注，以防浆液扩到加固段以外　　（6）注浆挨次为防止邻孔串浆，注浆挨次应按跳孔间隔注浆方式进展，并宜采纳先外围后内部的注浆施工方法，以防浆液流失当地下水流速较大时，应考虑浆液在水流中的迁移效应，应从水头高的一端开头注浆　　在浆液进展劈裂的过程中，产生超孔隙水压力，孔隙水压力的消散使土体固结和劈裂浆体的凝聚，从而提高土的强度和刚度但土层的固结要引起土体的沉降和位移因此，土体加固的效应与土体扰动的效应是同时进展的过程，其结果是导致加固土体的效应和某种程度土体的变形，这就是单液注浆的初期会产生地基附加沉降的缘由。

而多孔间隔注浆和缩短浆　液凝固时间等措施，能尽量削减既有建筑根底因注浆而产生的附加沉降。