讲稿注 浆 法Word格式.docx

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4硅化法

5碱液法

6开展趋势

注浆法是将胶结材料配制成浆液并注入松散含砂或含水地层、含裂隙的岩层、溶洞、破碎带使其固化的施工方法。

浆液凝结硬化后，起到胶结、堵塞作用，使地层稳固并隔断水源，以保证顺利施工。

硅化法、碱液法、高分子化学注浆法和水泥注浆法。

工艺流程：

钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼→射水清底→插入混凝土导管→浇筑混凝土→拔出导管→插桩顶钢筋

分单液硅化法、双液硅化法、加气硅化法和电动双液硅化法。

1〕单液硅化法

适用于加固渗透系数为0．1～2．0m/d的湿陷性黄土和渗透系数为0．3～5．0m/d的粉细砂土。

（1）加固湿陷性黄土时，使用掺入2．5%氯化钠、浓度为10%～15%的硅酸钠溶液。

溶液压入土层中后，钠离子与土中水溶性盐类内的钙离子产生离子交换反响，在土粒间及其外表形成硅酸凝胶，增加土粒间的胶结力，使土体硬化，极限抗压强度可达0．2～0．8MPa。

（2）加固粉细砂时，使用在浓度较低的硅酸钠溶液（密度1．18～1．20）内参加一定数量的磷酸（密度1．02），溶液在土中经过化学反响，使土体硬化，其极限抗压强度可达0．4～0．6MPa。

2〕双液硅化法

适用于加固渗透系数为2．0～8．0m/d的砂质土或用于防渗止水。

使用密度为1．35～1．44的硅酸钠溶液和密度为1．26～1．28的氯化钙溶液。

两种溶液与土接触后，产生凝胶化学反响，生成硅胶和氢氧化钙。

加固土的极限抗压强度可达1．5～6．0MPa。

3〕加气硅化法

预先往土中压入二氧化碳或氨气，使土活化，然后灌注硅酸钠溶液，再压入二氧化碳，使硅酸钠胶凝。

加固砂土时，抗压强度可达1000～3000kPa。

对不含碳酸盐的砂土，由于先用二氧化碳活化，强度可提高20%～25%；

对含碳酸盐的砂土，通过二氧化碳活化，强度可提高30%～35%。

加固饱和度高的湿陷性黄土时，加气硅化法的加固半径可比单液硅化法大50%左右。

4〕电动双液硅化法

适用于加固渗透系数小于0．1m/d的软粘性土地基。

用带孔眼的注浆管作阳极，用打入土层中的钢筋或滤水管作阴极，将硅酸钠和氯化钙溶液通过注浆管压入土层中并通以直流电流，在电渗作用下，孔隙水由阳极向阴极扩散，溶液随水的运动由阳极流向阴极，使注浆效果得到提高。

此法加固费用较高，必须经试验确认有效后才能采用。

将氢氧化钠溶液（碱液）加热到80～100℃，通过带孔眼的注浆管在其自重作用下灌入土层中，当土中钙、镁离子含量较高时（如黄土），使土粒外表活化，自行胶结，从而使土体强度和水稳性得到提高，称为单液法；

当土中钙、镁离子含量较少时（如一般粘性土）、灌入氢氧化钠溶液后，再灌入氯化钙溶液，称为双液法。

碱液法具有施工设备简单、加固费用较低，可消除黄土的湿陷性等优点。

高分子化学注浆法适用于加固砂土地基、坝基帷幕灌浆、地下工程止水堵漏、加固坝基泥化夹层和断层破碎带。

高分子化学浆材品种较多，有环氧树脂类、丙烯酰胺类（丙凝）、聚氨脂类（氰凝）、木质素类等。

在地基化学灌浆中常用的高分子化学浆材是丙烯酰胺类和聚氨脂类。

丙烯酰胺类浆材由主剂丙烯酰胺和各种外加剂组成。

浆液粘度接近于水，可灌性好，浆液凝固后，凝胶不透水，耐久性和稳定性好。

这类浆液被广泛用于岩石细裂缝、中细砂层的防渗灌浆和动水堵漏工程。

这类浆材有一定毒性，污染空气和地下水。

聚氨脂类浆材以多异氰酸脂和聚醚树脂等为主剂，再掺入各种外加剂配制而成。

浆液灌入地层后，遇水反响生成聚氨脂泡沫体，能起加固地基和防渗堵漏作用。

聚氨脂浆材分为水溶性和非水溶性两类。

水溶性聚氨脂能与水混溶，并与水反响生成含水胶凝体；

非水溶性聚氨脂只能与有机溶剂混溶。

聚氨脂浆材粘度低，可灌性好，结石强度高，平安可靠，不污染环境，操作简便，经济效益高。

化学注浆法一般用泵通过注浆管将浆液注入土中。

注浆压力、加固半径等注浆参数，可根据地质情况、工程要求，通过现场试验确定。

灌浆孔在平面上一般按等边三角形或矩形布置。

湿陷性黄土加固半径一般为0．5～0．7m，加固深度一般为3～8m。

硅化法的优点是浆液的渗入性较强，能很快使地基变形终止；

无毒，不污染环境，价格低廉，故被广泛采用。

水泥注浆法

适用于砂砾层和岩石裂隙灌浆。

一般使用普通硅酸盐水泥，水灰比采用1比1，可掺入2%～5%水玻璃作速凝剂。

注浆使用普通挤压式灰浆泵，注浆压力最大不超过1MPa。

对渗透系数小于10-4cm/s的粉细砂和粘性土，可采用劈裂注浆。

劈裂注浆所用水泥浆的稠度较大，水灰比为0．45～0．60。

注浆采用花管法和单向阀管法。

注浆的最大压力一般大于4MPa。

6开展趋势

自1824年波特兰水泥问世以后，水泥注浆便在工程中作为主要注浆方法。

但是，普通水泥由于颗粒较粗，一般只能灌注砂砾石或直径大于0．2～0．3mm孔隙。

因此，提高水泥颗粒细度就成为提高水泥浆可灌性的主要途径。

有些国家已研制出一种超细水泥，可以灌注渗透系数为10-3～10-4cm/s的细砂和岩石的微细裂隙，是一种很有开展前途的粒状灌浆材料。

丙凝是一种水溶性高分子化学浆材，其粘度与水接近，被广泛应用于岩石细裂缝、中细砂层的防渗灌浆和动水堵漏。

但是，这类浆材有毒性，污染空气和地下水，因此多已停顿生产和使用。

1980年美国研制出AC400浆材，1982年中国研制出AC—MS浆材，这类浆材的毒性很小（只为丙凝毒性的1%），是一种理想的防渗浆材。

日本研制出非碱性硅酸盐浆材，对地下水不产生碱性污染，粘度较低，凝胶强度较高，耐久性较好，不改变地下水的pH值。

●渗透注浆法

渗透注浆指浆液以渗透渗入方式，渗入土体孔隙的注浆方法。

在渗透注浆中浆材必须与土体孔隙大小相适应。

一般认为，对渗透系数小于10-5cm/s数量级的地基上，即使选用真溶液也难以到达渗透形式。

渗透注浆是指在压力作用下，浆液填充土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙和裂隙中的水和气体，而根本上不改变土和岩石的构造和体积，所用压力相对较小。

渗透灌浆一般只使用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石，这种渗透注浆是建筑上最常适用的一种注浆类型。

具有代表性的渗透灌浆理论有球形扩散理论和柱形扩散理论。

●劈裂注浆法与喷射注浆法

劈裂注浆是目前应用较广的一种软弱土层加固方法，它既可应用于渗透性较好的砂层，又可应用于渗透性差的粘性土层。

劈裂注浆采用高压注浆工艺，将水泥或化学浆液等注入土层，以改善土层性质，在注浆过程中，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，而浆液那么沿着裂缝从土体强度低的地方向强度高的地方劈裂，劈入土体中的浆体便形成了加固土体的网络或骨架。

由于浆液在劈入土层过程中并不是与土颗粒均匀混合，而是呈两相各自存在，所以从土的微观构造分析，土除受到局部的压密作用外，其他物理力学性能的变化并不明显，故其加固效果应从宏观上来分析，即应考虑土体的骨架效应。

实践说明，对于软—流塑粘土地层，由于地层透水性差，有时渗透注浆或压密注浆都难以到达理想效果，而劈裂注浆可利用其液压在地层中产生劈裂孔隙，改善地层的可注性，从而到达注浆加固的要求。

〔本答复由科学教育分类达人尚秀秀认证〕

●电动硅化注浆法

电动化学注浆施工范围为：

地基土的渗透系数k<

0.0001cm/s，只靠一般静压力难以使浆液注入土中的空隙的地层。

施工范围地基土的渗透系数k<

0.0001cm/s

电动硅化注浆法，是采用电化学加固法，是在压力双液硅化法的根底上设置电极通入直电，进过电渗作用扩大溶液的分布半径。

施工时，把有孔灌浆浆液管作为阳极，铁棒作为阴极〔也可用滤水管进展抽水〕，将水玻璃和氯化钙溶液先后由阳极压入土中，通电后，孔隙水由阳极流向阴极，而化学溶液也随之渗流分布于土的孔隙中，经化学反响后生成硅胶。

进过电渗作用还可以使硅胶局部脱水，加速加固过程，并增加其强度。