第6章-化学加固法ppt课件(全).ppt

灌浆法2概述1第6章　化学加固法水泥土搅拌法4高压喷射注浆法3几种新型地基处理方法概述5化学加固法 （Chemical stabilization）指利用水泥浆液、黏土浆液或其他化学浆液，通过灌注压入、高压喷射和机械搅拌，使浆液与土颗粒胶结起来，以改善地基土的物理力学性质的地基处理方法化学加固法能否获得预期的效果，显然取决于两个方面：一是根据地基土体的特征，选择适当类型的化学浆液；二是合适的施工工艺6.1 概述目前根据化学加固法中常用的浆液类型，可分为：①水泥浆液；②以水玻璃（ ）为主的浆液；③以丙烯酰胺为主的浆液；④以纸浆液为主的浆液据施工工艺，可将化学加固法划分为下列三类：①灌浆法（注浆法）；②高压喷射注浆法；③水泥土搅拌法6.1 概述6.2 灌浆法12灌浆材料灌浆材料灌浆理论灌浆理论3灌浆设计灌浆设计4质量检验质量检验5工程实例工程实例其加固目的有以下几个方面：①增加地基土的不透水性，防止流沙、支护结构渗水、坝基漏水和隧道开挖时涌水以及改善地下工程的开挖条件；②提高地基土的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降；③整治塌方滑坡，处理路基病害；④边坡护岸和防止桥墩的冲刷；⑤进行托换技术，对原有建筑地基加固。

6.2 灌浆法6.2 灌浆法（1）浆液材料分类6.2.1 灌浆材料（2）浆液性质①灌浆材料的分散度②沉淀析水性③凝结性④热学性⑤收缩性⑥结石强度⑦渗透性⑧耐久性6.2.1 灌浆材料（3）浆液材料的选择要求①浆液应是真溶液而不是悬浊液浆液黏度低，流动性好，能进入细小裂隙②浆液凝胶时间可从几秒至几小时范围内随意调节，并能准确地控制，浆液一经发生凝胶就在瞬时完成③浆液的稳定性好④浆液无毒无臭⑤浆液应对注浆设备、管路、混凝土结构物、橡胶制品等无腐蚀性，并易清洗6.2.1 灌浆材料6.2.1 灌浆材料⑥浆液固化时无收缩现象，固化后与岩石、混凝土等有一定黏结性⑦浆液结石体有一定的抗压和抗拉强度，不龟裂，抗渗性能和防冲刷性能好⑧结石体抗老化性能好，能长久耐酸、耐碱、耐盐、耐生物细菌等腐蚀，且不受温度和湿度的影响⑨材料来源丰富、价格低廉⑩浆液配置方便，操作容易6.2.2 灌浆理论地基处理中，灌浆工艺所依据的理论主要可归纳为以下四类①渗入性灌浆②劈裂灌浆③压密注浆④电动化学灌浆（1）粒状浆材的可灌性（2）浆液的流变性（3）渗入性灌浆理论6.2.2 灌浆理论6.2.2 灌浆理论6.2.2 灌浆理论（1）设计程序①地质调查②方案选择③灌浆试验④设计计算⑤补充和修改设计6.2.3 灌浆设计（2）设计内容①灌浆标准②施工范围③灌浆材料④浆液影响半径⑤钻孔布置⑥灌浆压力⑦灌浆效果评估（3）方案选择①灌浆目的②地质条件③工程性质6.2.3 灌浆设计（4）灌浆标准①防渗标准②强度和变形问题6.2.3 灌浆设计6.2.3 灌浆设计6.2.3 灌浆设计（5）浆材及配方设计原则（6）浆液扩散半径的确定（7）单排孔的布置6.2.3 灌浆设计6.2.3 灌浆设计（8）多排孔的布置（9）容许灌浆压力的确定3.3.4 循环反应器 例如对一级反应： 如各管等温、等容积、等循环比，则： 为了更形象地表示循环反应器的性能，定义： 对定常态下的恒容过程，β和α、β′的关系是：式（3-18）可写成：3.3.4 循环反应器对地基灌浆而言，最重要的效果检查方法是在灌浆体内钻孔，并通过钻孔进行不同的测试工作。

①灌浆施工结束后，通过灌浆体内钻孔，用压水、注水或抽水等办法测定地基的流水量及渗透系数，不合格的需要进行补充灌浆②通过钻孔，从灌浆体内取出原状样品，送试验室进行必要的试验研究③建筑物投入运行后，通过钻孔网观测灌浆体上下游的水位和渗流量6.2.4 质量检验详见教材P131～1336.2.5 工程实例6.3 高压喷射注浆法12加固机理加固机理设计计算设计计算3质量检验质量检验4工程实例工程实例固结体的形态和喷射流移动方向有关一般分为旋转喷射（旋喷）、定向喷射（定喷）和摆动喷射（摆喷）三种，如图6-21所示6.3 高压喷射注浆法6.3 高压喷射注浆法 6.3 高压喷射注浆法 （1）高压喷射流对土体的破坏作用（2）水（浆）、气同轴喷射流对土的破坏作用（3）水泥与土的固结机理6.3.1 加固机理（1）旋喷直径确定（2）地基承载力计算（3）地基变形计算6.3.2 设计计算（4）防渗堵水设计（5）浆量计算（6）浆液材料与配方6.3.2 设计计算6.3.3 质量检验（1）检验内容①固结体的整体性和均匀性；②固结体的有效直径；③固结体的垂直度；④固结体的强度特性；⑤固结体的溶蚀和耐久性能。

2）检验方法①开挖检验；②钻孔取芯；③标准贯入试验；④载荷试验详见教材P141～142工程实例6.4 水泥土搅拌法12加固机理加固机理水泥土的物理力学性质水泥土的物理力学性质3设计计算设计计算4施工方法施工方法5质量检验质量检验6工程实例工程实例深层搅拌法适用于加固软弱地基，它所形成的固结体可提高软土地基的承载力，减少沉降量，还可用来提高边坡的稳定性，一般应用于以下方面：①作为建筑物或构筑物的地基；②进行大面积地基加固；③加固道路、桥涵；④作为地下防渗墙，阻止地下水渗透6.4 水泥土搅拌法6.4.1 加固机理（1）适用条件 目前国内水泥土深层搅拌法主要用于加固正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基2）加固机理①水泥的水解和水化反应②黏土颗粒与水泥水化物的作用a.离子交换和团粒化作用b.硬凝反应③碳酸化作用（1）水泥土的物理性质①含水量②重度③相对密度④渗透系数6.4.2 水泥土的物理力学性质（2）水泥土的力学性质①水泥土的破坏特性②无侧限抗压强度及其影响因素6.4.2 水泥土的物理力学性质6.4.2 水泥土的物理力学性质③抗拉强度④抗剪强度⑤变形模量根据试验结果的线性回归分析，得到 与 大致呈正比关系，它们的关系式为：⑥压缩系数和压缩模量水泥土的压缩系数约为 ，其相应的压缩模量 。

⑦水泥土抗冻性能6.4.2 水泥土的物理力学性质6.4.3 设计计算（1）水泥土搅拌桩的设计①对地质勘察的要求②加固形式的选择③加固范围的确定（2）水泥土搅拌桩的计算①水泥土搅拌桩单桩竖向承载力的设计计算②水泥土搅拌桩复合地基的设计计算③下卧层验算（1）水泥浆搅拌法6.4.4 施工方法（2）粉体喷射搅拌法6.4.4 施工方法6.4.4 施工方法6.4.5 质量检验6.4.6 工程实例详见教材P163～1656.5 几种新型地基处理方法概述12排水粉喷桩排水粉喷桩双向水泥土搅拌桩双向水泥土搅拌桩3钉形水泥土双向搅拌桩钉形水泥土双向搅拌桩6.5.1 排水粉喷桩（1）加固机理（2）施工工艺（3）适用条件6.5.1 排水粉喷桩6.5.2 双向水泥土搅拌桩（1）加固机理①对桩周土体的扰动②桩身质量的均匀性（2）施工工艺①首先平整、压实施工场地，定位放线②搅拌机就位③切土下沉④提升搅拌（3）适用条件大量工程实例表明，常规水泥土搅拌桩除存在桩身质量不均匀和对桩周土体的扰动较大外，还存在下述问题①桩土共同作用难以协调，需在桩顶部设置垫层或土工织物加筋层②桩间距较小，破坏了土体的天然结构，硬壳层自身强度没有充分发挥。

6.5.3 钉形水泥土双向搅拌桩（1）加固机理（2）施工工艺（3）钉形水泥土双向搅拌桩设计原则6.5.3 钉形水泥土双向搅拌桩Thank youThank you。