地基處理灌漿法ppt課件

1、灌 漿 法Grouting地基處理地基處理Ground Improvement 在地基加固中，除了用擠密、置換、排水固在地基加固中，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)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。理化學(xué)方法?；瘜W(xué)加固法（化學(xué)加固法（Chemical Stabilization）即是指）即是指利用水泥漿液、粘土漿液或其它化學(xué)漿液通利用水泥漿液、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

2、物理和與土顆粒膠結(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。力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。 1802年，法國工程師年，法國工程師Charles Beriguy在在Dieppe采用了粘土和水硬石灰漿灌注方法修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。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固中的一種廣泛此后，這種方法成為地基土加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

3、，如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。托換工程中可以使用灌漿法。 化學(xué)加固除了靜壓灌漿法外，還出現(xiàn)了混化學(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)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(duì)滲透系數(shù)較小的用范圍也最為廣泛，但對(duì)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，需要使用特殊的材入土體的細(xì)小孔隙中，需要使用特殊的材料和技術(shù)。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，高壓噴射

4、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)的土層中采用該方法石含量過多以及含纖維質(zhì)的土層中采用該方法則效果較差。水泥土攪拌法是用特制的攪拌機(jī)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)制攪等材料的漿體或粉體噴入，與軟土就地強(qiáng)制攪拌混合

5、，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和拌混合，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足夠強(qiáng)度的地基土，這種方法適用于處理軟粘土地基。土地基。本章內(nèi)將分別介紹灌漿法、水泥土攪拌法和高本章內(nèi)將分別介紹灌漿法、水泥土攪拌法和高壓噴射注漿法。壓噴射注漿法。 1 1 灌漿法灌漿法灌漿法（灌漿法（Grouting）是指利用液壓、氣壓或電）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，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、氣后占趕走土體顆粒間或巖石裂隙中的水

6、、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、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。防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的結(jié)石體。 13；.灌漿法的應(yīng)用范圍灌漿法的應(yīng)用范圍n（1 1）地鐵的灌漿加固。用來減少施工時(shí)地面的）地鐵的灌漿加固。用來減少施工時(shí)地面的變形，限制地下水的流動(dòng)和控制施工現(xiàn)場(chǎng)土體變形，限制地下水的流動(dòng)和控制施工現(xiàn)場(chǎng)土體的位移和變形等。的位移和變形等。n（2 2）壩基砂礫石灌漿。可作為壩基的有效防滲）壩基砂礫石灌漿?？勺鳛閴位挠行Х罎B措施。措施。n（3 3）對(duì)鉆孔灌注樁的兩側(cè)和底部進(jìn)行灌漿。以）對(duì)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

7、表面摩阻力和樁端土體的力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。學(xué)強(qiáng)度。14；.n（4 4）后拉錨桿灌漿。在深基坑開挖工程中，）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。用灌漿法進(jìn)行錨固段施工。n（5 5）豎井灌漿。用以處理流砂和不穩(wěn)定地層。）豎井灌漿。用以處理流砂和不穩(wěn)定地層。n（6 6）隧洞塌方灌漿加固。）隧洞塌方灌漿加固。 n（7 7）建筑物的糾偏加固。）建筑物的糾偏加固。 n（8 8）加固橋索支座。）加固橋索支座。 n（9 9）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理、蓄水池及壓力管）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理、蓄水池及壓力管道堵漏等。道堵漏等。15；.2 2 加固機(jī)理加固機(jī)理1.漿液材料漿

8、液材料灌漿漿液是由主劑（原材料）、溶劑（水或其灌漿漿液是由主劑（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。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用，分劑。外加劑可根據(jù)其在漿液中所起的作用，分為固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑為固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑等。等。 16；.n1.漿液材料分類漿液材料分類n按漿液所處狀態(tài)可分為：真溶液、懸浮按漿液所處狀態(tài)可分為：真溶液、懸浮液、乳化液；液、乳化液；n按工藝性質(zhì)可分為：?jiǎn)螡{液和雙漿液；按工藝性質(zhì)可分為

9、：?jiǎn)螡{液和雙漿液；n按主劑性質(zhì)可分為：無機(jī)系和有機(jī)系等按主劑性質(zhì)可分為：無機(jī)系和有機(jī)系等。17；.18；.一、粒狀漿材一、粒狀漿材n粒狀漿材是指由水泥、粘土、瀝青以及它們的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。?；旌衔镏瞥傻臐{液。常用的粒狀漿材是純水泥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，以改善漿液泥基漿液，并可摻入各種外加劑，以改善漿液的性質(zhì)。的性質(zhì)。19；.n 水泥基漿液是以水泥漿為主的漿液。采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，用水泥灌漿可使

10、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(jiǎn)單、價(jià)格便宜、不濁液，取材容易，配方簡(jiǎn)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污染環(huán)境。我國蘇州虎丘塔就是采用水泥漿液對(duì)塔基進(jìn)行托換加固的。液對(duì)塔基進(jìn)行托換加固的。20；.n灌注較大空隙和裂隙時(shí)，常常在水泥漿液中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?fù)缴埃ㄋ嗌皾{），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（充填空隙。當(dāng)漿液中加入一

11、定數(shù)量的粘土（作外加劑）后，由于粘土本身是高分散性的作外加劑）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，所以可提高漿液的穩(wěn)定性，防止?jié){液沉淀和析水。和析水。 21；.二、化學(xué)漿材 n化學(xué)漿液是一種真溶液，其優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)入水化學(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)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，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)踐上都有很解決了不少工程難題，在理論和實(shí)踐

12、上都有很大的進(jìn)步。大的進(jìn)步。n化學(xué)漿液的品種很多，包括環(huán)氧樹酯類、聚氨化學(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、硅酸鹽酯類、丙烯酰胺類、甲基丙烯酸脂類、硅酸鹽類等類等.22；.各種漿液材料適用范圍各種漿液材料適用范圍 23；.n2 2）將夜性質(zhì)）將夜性質(zhì)n灌漿材料的主要性質(zhì)有：分散度、沉淀析水灌漿材料的主要性質(zhì)有：分散度、沉淀析水性、凝結(jié)性、熱學(xué)性、收縮性、結(jié)石強(qiáng)度、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。滲透性和耐久性。24；.灌漿理論灌漿理論n 從灌漿工程的目的來看，可以分為用于提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

13、模量的固結(jié)灌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。不相同。25；.n在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的機(jī)理在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的機(jī)理主要可歸納以下四種主要可歸納以下四種 n滲透灌漿、劈裂

14、灌漿、擠密灌漿、電動(dòng)滲透灌漿、劈裂灌漿、擠密灌漿、電動(dòng)化學(xué)灌漿化學(xué)灌漿 26；.滲透灌漿滲透灌漿n滲透灌漿（滲透灌漿（Permeation Grouting）是指）是指在壓力作用下，使?jié){液充填于土孔隙和巖石在壓力作用下，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氣體，裂隙中，排擠出孔隙中存在的自由水和氣體，而基本上不改變?cè)瓲钔恋慕Y(jié)構(gòu)，所用灌漿壓而基本上不改變?cè)瓲钔恋慕Y(jié)構(gòu)，所用灌漿壓力相對(duì)較小。大量的灌漿實(shí)踐是屬于這一類力相對(duì)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型的。這種灌漿只適用于中砂以上的砂性土砂性土和和有裂隙的巖石有裂隙的巖石。 27；.滲透灌漿

15、28；.劈裂注漿劈裂注漿n劈裂注漿（劈裂注漿（Fracturing Grouting）是指在相）是指在相對(duì)較高的灌漿壓力下，漿液克服了地層的初始對(duì)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)，引起地層的和擾動(dòng)，引起地層的水力劈裂水力劈裂現(xiàn)象，使地層中現(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，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

16、體，使充填更為密實(shí)，并使結(jié)石又進(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漿機(jī)理和技術(shù)，能有效地用于處理一些特殊問題。題。 29；.擠密灌漿擠密灌漿n擠密灌漿（擠密灌漿（Compaction Grouting）是指通過鉆孔向）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注漿管端部附近形成“漿泡漿泡” 。30；.電動(dòng)化學(xué)灌漿電動(dòng)化學(xué)灌漿n當(dāng)?shù)鼗恋臐B透系數(shù)當(dāng)?shù)鼗恋臐B透系數(shù)k cm/sk1.21.2的條件，加

17、固的深度應(yīng)大于的條件，加固的深度應(yīng)大于 （即滑動(dòng)面以下），（即滑動(dòng)面以下），加固的寬度應(yīng)大于加固的寬度應(yīng)大于2 2 。CKBB60；.圖圖7 7 坑壁穩(wěn)定分析圖坑壁穩(wěn)定分析圖 61；.（2）基坑邊坡及基底注漿加固）基坑邊坡及基底注漿加固 加固基坑底板加固基坑底板 據(jù)據(jù)BBBroms的計(jì)算，對(duì)基底軟粘土進(jìn)行的計(jì)算，對(duì)基底軟粘土進(jìn)行了了 3 m 厚的注漿加固，能使墻體的水平位移及地表厚的注漿加固，能使墻體的水平位移及地表沉降減少約沉降減少約 50，支撐軸力減少約，支撐軸力減少約 40，基底隆，基底隆起減少約起減少約 35。 他還作了加固他還作了加固 6 m 厚的比較，發(fā)現(xiàn)加固厚的比較，發(fā)現(xiàn)加固6m

18、厚厚的各項(xiàng)指標(biāo)僅比加固的各項(xiàng)指標(biāo)僅比加固3m厚的減少了厚的減少了1020。因。因此，他認(rèn)為：加固此，他認(rèn)為：加固3m厚是經(jīng)濟(jì)合理的。厚是經(jīng)濟(jì)合理的。62；.n 但根據(jù)上海工程實(shí)踐情況，加固但根據(jù)上海工程實(shí)踐情況，加固 3 m 厚，厚，地表沉降量與開挖深度之比為地表沉降量與開挖深度之比為0.54，加固，加固 910 m 厚，沉降量與開挖深度之比僅為厚，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。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。厚度的增加，其效果是明顯的。63；.（3）隧洞及地下工程注漿加固）隧洞及地下工程注漿加固n1）土質(zhì)隧洞的注漿加固）土質(zhì)隧洞的

19、注漿加固 隧道開挖后，拱頂部的松動(dòng)范圍隧道開挖后，拱頂部的松動(dòng)范圍245sin120Dh245cos00DB245tan200hBBBHKeKBh2tan01tan2拱頂松動(dòng)土壓力拱頂松動(dòng)土壓力 BHKeKBCBBChp2tan001tan2)/1 ( 注漿后，松動(dòng)范圍注漿后，松動(dòng)范圍內(nèi)的內(nèi)的 值增加，松動(dòng)值增加，松動(dòng)壓力壓力 減小。減小。C0p64；.圖圖8 8 土質(zhì)隧洞松動(dòng)區(qū)注漿范圍土質(zhì)隧洞松動(dòng)區(qū)注漿范圍 65；.（3 3）隧洞及地下工程注漿加固）隧洞及地下工程注漿加固2 2）環(huán)形隧洞注漿）環(huán)形隧洞注漿加固加固 均勻土質(zhì)隧道超前注漿均勻土質(zhì)隧道超前注漿 應(yīng)力表達(dá)式為應(yīng)力表達(dá)式為111111

20、222220222220apaapapaapiirirra0rr0其中其中圖圖-9 隧道應(yīng)力圖隧道應(yīng)力圖 66；.注漿寬度為注漿寬度為1200prrrtccii67；.（3）隧洞及地下工程注漿加固）隧洞及地下工程注漿加固 裂隙巖體圍巖的注漿厚度裂隙巖體圍巖的注漿厚度n可根據(jù)圍巖松動(dòng)圈厚度確定。圍巖松動(dòng)圈可根據(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(cè)試儀等測(cè)厚度可通過多點(diǎn)位移計(jì)或聲波測(cè)試儀等測(cè)得。也可根據(jù)圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，按有得。也可根據(jù)圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，按有關(guān)公式進(jìn)行圍巖松動(dòng)圈厚度的計(jì)算，如修關(guān)公式進(jìn)行圍巖松動(dòng)圈厚度的計(jì)算，如修正的芬納公式等。正的芬納公式等。68；.n在

21、松動(dòng)圈內(nèi)注漿，可形成外殼支護(hù)層，它具在松動(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。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：足或大于作用于加固殼的壓力，即：GGGGqrR22169；.n水電部門統(tǒng)計(jì)，圍巖固結(jié)注漿深度在水電部門統(tǒng)計(jì)，圍巖固結(jié)注漿深度在 0.52.0 倍隧洞半徑間變化，建議按倍隧洞半徑間變化，建議按 1.3 倍隧洞半徑計(jì)倍隧洞半徑計(jì)算。前蘇聯(lián)在巷道注漿加固中，加固帶的厚算。前蘇聯(lián)在巷道注漿加固中，加固帶的厚度取度取 35 m，我國煤炭部門巷道注漿加

22、固厚，我國煤炭部門巷道注漿加固厚度約為度約為 23 m。日本青函隧道則采用了如下。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洞半徑的 24 倍，地質(zhì)條件不好時(shí)，壓漿半倍，地質(zhì)條件不好時(shí)，壓漿半徑是隧洞半徑的徑是隧洞半徑的 36 倍，地質(zhì)條件特別壞時(shí)倍，地質(zhì)條件特別壞時(shí)，壓漿半徑是隧洞半徑的，壓漿半徑是隧洞半徑的 8 倍。倍。70；.（4）豎井加固）豎井加固n地面預(yù)注漿與圓形隧洞相同，注漿厚度為地面預(yù)注漿與圓形隧洞相同，注漿厚度為12PREHKHhPii)(71；.3.3.2 注漿量的計(jì)算注漿量的計(jì)算n 計(jì)算注漿量時(shí)應(yīng)考慮：注漿類

23、型、巖土的計(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。孔隙率和裂隙率、漿液充填程度等因素。n 滲透注漿的好壞取決于滲透半徑內(nèi)體積土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，注漿的效果越的孔隙充填程度，充填率越高，注漿的效果越好。好。n 劈裂注漿的注漿量與注漿范圍內(nèi)漿脈的多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)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。最佳的注漿量。72；.n擠密注漿的漿量和漿泡的直徑有關(guān)。擠密范擠密注

24、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，漿量劈裂的條件下，漿泡直徑是很有限的，漿量也有限。也有限。n裂隙巖體注漿的注漿量與吸水率有關(guān)。裂隙巖體注漿的注漿量與吸水率有關(guān)。n下面分別討論滲透注漿、劈裂注漿、裂隙巖體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。的注漿量計(jì)算方法。73；.（1）滲透注漿的注漿量計(jì)算）滲透注漿的注漿量計(jì)算n常用的滲透注漿的常用的滲透注漿的漿量計(jì)算公式漿量計(jì)算公式為為n常見的滲透注漿地層有砂層和砂礫層，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各

25、地層的灌注充填率見表5。)1 (2hnarQ74；.土質(zhì)類型土質(zhì)類型N 值值孔隙率孔隙率 n（% %） （% %） （% %）松散砂質(zhì)土松散砂質(zhì)土0 0101050505050808025254040中等密實(shí)砂中等密實(shí)砂質(zhì)土質(zhì)土1010303040405050707020203030密實(shí)砂質(zhì)土密實(shí)砂質(zhì)土3030以上以上30305050656515152020濕陷性黃土濕陷性黃土303060605050808015154848表表5 5 不同土層的灌注充填率不同土層的灌注充填率)1 ()1 (n75；.（2）劈裂注漿的注漿量計(jì)算）劈裂注漿的注漿量計(jì)算n 對(duì)于脈狀劈裂注漿，只考慮孔隙率為主體的對(duì)于

26、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。求注漿量。 1）從土的含水率來求注漿量）從土的含水率來求注漿量 對(duì)于軟塑性土，注漿時(shí)漿脈可以使土體發(fā)生壓對(duì)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，土體變縮脫水，使天然含水量降低到塑限以下，土體變?yōu)橛菜軤睿又}狀漿體成網(wǎng)狀分布于土體，使為硬塑狀，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。注漿量表示為漿。注漿量表示為)(10PgWWedVVQ76；.2 2）從

27、土被壓縮的難易程度來求注漿量）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，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)來求注漿量樣可按照土的壓縮指數(shù)來求注漿量001lg1pppfeCVQc77；. 3）經(jīng)驗(yàn)法）經(jīng)驗(yàn)法 仍按滲透注漿公式仍按滲透注漿公式 ， ，對(duì)于粘性土對(duì)于粘性土 值見表值見表6。VQ )1 ( n)1 ()1 (n表表6 6 粘性土粘性土值值N 值值孔隙率孔隙率 n（% %） （% %） （% %）粘粘性性土土松松散散0 04 4606075753030404018183030中中

28、等等4 48 850506060202030301010181878；. 工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，注漿量約為土體體積工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，注漿量約為土體體積的的 10或更大些。比較合理的辦法是在現(xiàn)或更大些。比較合理的辦法是在現(xiàn)場(chǎng)通過觀測(cè)到的注漿壓力的變化來決定注場(chǎng)通過觀測(cè)到的注漿壓力的變化來決定注漿量。漿量。79；.（3）裂隙巖體注漿量計(jì)算）裂隙巖體注漿量計(jì)算 1）注水泥漿液的起始水灰比）注水泥漿液的起始水灰比 霍爾斯比霍爾斯比(1982)建議根據(jù)裂隙的建議根據(jù)裂隙的平均寬度平均寬度選擇初始水灰比為：裂縫平均寬度選擇初始水灰比為：裂縫平均寬度 1.0，水灰比，水灰比 1:1。還可根據(jù)相同壓力條件。還可根據(jù)相同壓

29、力條件下的鉆孔壓水試驗(yàn)資料，按照表下的鉆孔壓水試驗(yàn)資料，按照表7選擇漿液的選擇漿液的起始濃度。起始濃度。80；.單位鉆孔吸水單位鉆孔吸水量量 （L/min.m）漿液的起始濃度漿液的起始濃度水泥漿（水：灰）水泥漿（水：灰）水玻璃：水泥漿水玻璃：水泥漿（體積比）（體積比）1.51.53:13:1- -3.03.02;12;15.05.02 21.5:11.5:17.07.01.51.51.25:11.25:18.08.01.2:11.2:10.6:10.6:19.09.01:11:10.85:10.85:111.011.00.85:10.85:11:11:113.013.00.75:10.75:1

30、15150.6:10.6:1表表7 7 注漿漿液的起始濃度注漿漿液的起始濃度81；.（3）裂隙巖體注漿量計(jì)算）裂隙巖體注漿量計(jì)算 2）注灰量的估計(jì)）注灰量的估計(jì) 水泥漿的注漿量與水灰比有很大的關(guān)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系，故常將注漿量折算成注灰量或單位注灰量（每米段長(zhǎng)的耗灰量），這樣注漿量就與量（每米段長(zhǎng)的耗灰量），這樣注漿量就與水灰比無關(guān)。水灰比無關(guān)。 迪爾提出單位耗漿量的分級(jí)，并指出迪爾提出單位耗漿量的分級(jí)，并指出任何小于任何小于 10 kg/m 的耗漿量完全是浪費(fèi)時(shí)的耗漿量完全是浪費(fèi)時(shí)間和金錢。間和金錢。82；.單位耗漿量單位耗漿量 （kg/

31、m）分分 級(jí)級(jí)400非常高非常高400200高高200100中等高中等高10050中等中等5025中等低中等低2512.5低低12.5非常低非常低表表8 8 單位耗漿量的分級(jí)單位耗漿量的分級(jí)83；.3.3.3 注漿壓力注漿壓力n注漿壓力控制的好壞是注漿成敗的關(guān)鍵。注漿壓力控制的好壞是注漿成敗的關(guān)鍵。n在不考慮邊界條件下，提高注漿壓力，滲透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孔{可以把土層顆?？紫吨锌諝夂退热颗抛?。排走。n劈裂注漿脈壓提高后，土顆粒更加密實(shí)和固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，就結(jié)。但是壓力超過邊

32、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。會(huì)引起地面、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)物的變形和破壞。n壓力應(yīng)控制在邊界條件允許的最大注漿壓力壓力應(yīng)控制在邊界條件允許的最大注漿壓力內(nèi)。內(nèi)。n下面討論最大容許注漿壓力的確定。下面討論最大容許注漿壓力的確定。84；.（1）滲透注漿）滲透注漿 1）根據(jù)注漿試驗(yàn)曲線確定）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，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)壓力可求得注漿壓力與注漿量關(guān)系曲線。當(dāng)壓力 圖圖12-10 注漿壓力和注漿注漿壓力和注漿量的關(guān)系量的關(guān)系 fp升至某一數(shù)值（升至某一數(shù)值（ ），）， 注漿量突然增大時(shí)，

33、表注漿量突然增大時(shí)，表明地層已產(chǎn)生劈裂，明地層已產(chǎn)生劈裂， 因因而把這一壓力值定義為而把這一壓力值定義為最大容許注漿壓力。最大容許注漿壓力。85；.（2）劈裂注漿）劈裂注漿最大容許注漿壓力最大容許注漿壓力式中式中: h 為注漿處以上土柱高度，為注漿處以上土柱高度，m； 為注漿地基的天然重度，為注漿地基的天然重度，kN/m3； 為土的抗拉強(qiáng)度，為土的抗拉強(qiáng)度，kPa。 一般軟土地基中注漿壓力在一般軟土地基中注漿壓力在 0.30.5 MPa之間。之間。在隧道內(nèi)突泥或塌方處劈裂注漿，封閉情況下終在隧道內(nèi)突泥或塌方處劈裂注漿，封閉情況下終壓可以提高。壓可以提高。thgpmaxt86；.（3 3）裂隙巖

34、體注漿）裂隙巖體注漿1 1）考慮注漿段深度、地質(zhì)條件的經(jīng)驗(yàn)曲線）考慮注漿段深度、地質(zhì)條件的經(jīng)驗(yàn)曲線圖圖12-1112-11是最大允許注漿壓力的經(jīng)驗(yàn)曲線，曲線未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。劈裂，在帷幕注漿中是不希望發(fā)生的。 圖圖12-1112-11中：堅(jiān)固巖石；歐洲的經(jīng)驗(yàn)法中：堅(jiān)固巖石；歐洲的經(jīng)驗(yàn)法則，則，0.1 0.1 MPaMPa/m/m；中等堅(jiān)固巖石；軟弱巖石；中等堅(jiān)固巖石；軟弱巖石；美國的經(jīng)驗(yàn)法則，美國的經(jīng)驗(yàn)法則，0.022 0.022 MPaMPa/m/m；很不穩(wěn)定

35、；很不穩(wěn)定的巖石的巖石87；. 2）考慮地質(zhì)條件、注漿方法以）考慮地質(zhì)條件、注漿方法以及漿液濃度的經(jīng)驗(yàn)公式及漿液濃度的經(jīng)驗(yàn)公式)()(11wGweSHHHmHpp圖圖11 11 覆蓋層厚度與覆蓋層厚度與允許注漿允許注漿壓力的經(jīng)驗(yàn)曲線壓力的經(jīng)驗(yàn)曲線（Houbby,1991Houbby,1991）88；.3.3.4 注漿孔距注漿孔距n漿液的擴(kuò)散半徑與漿液的流變特性、膠凝時(shí)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)距

36、。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?？紤]孔與孔之間的相互搭接，達(dá)到均勻受漿。89；.n對(duì)于加固注漿，一般采用等距布孔，梅花型布對(duì)于加固注漿，一般采用等距布孔，梅花型布置?？组g距一般為置?？组g距一般為 0.8 (0.8 (擴(kuò)散半徑擴(kuò)散半徑) )，排間距，排間距為孔距的為孔距的 0.87 0.87 倍。在砂性土層滲透注漿孔距倍。在砂性土層滲透注漿孔距取取 0.80.81.2 m1.2 m；在粘性土層，劈裂注漿孔間；在粘性土層，劈裂注漿孔間距取距取 1.01.02.0 m2.0 m。n

37、裂隙巖體的帷幕化學(xué)注漿，大都是在已做水泥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。注漿的基礎(chǔ)，以化學(xué)注漿彌補(bǔ)水泥注漿的不足。90；.4 灌漿質(zhì)量檢驗(yàn)n灌漿質(zhì)量檢驗(yàn)一般指檢驗(yàn)灌漿施工是否灌漿質(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、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。應(yīng)根據(jù)具體情況采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。n灌漿效果是指灌漿后可將地基土的物理灌漿效

38、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。灌漿效果及檢查方法。91；.質(zhì)量檢驗(yàn)n灌漿效果的檢驗(yàn)，通常在注漿結(jié)束后灌漿效果的檢驗(yàn)，通常在注漿結(jié)束后2828天方可天方可進(jìn)行，檢驗(yàn)方法如下：進(jìn)行，檢驗(yàn)方法如下：n（一）統(tǒng)計(jì)計(jì)算灌漿量?？衫霉酀{過（一）統(tǒng)計(jì)計(jì)算灌漿量?？衫霉酀{過程中的漿液流量和灌漿壓力自動(dòng)曲線進(jìn)行分析，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

39、灌漿效果。從而判斷灌漿效果。n92；.n（二）在灌漿體內(nèi)薄弱部位，如地質(zhì)條件（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)，部位等處，鉆孔作壓水、注水或抽水試驗(yàn)，測(cè)定地層灌漿前后的滲透性變化，不合格者測(cè)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)的需要補(bǔ)充灌漿。檢查孔數(shù)約為灌漿孔總數(shù)的2 25 5。對(duì)防滲灌漿而言。這是基本的和直。對(duì)防滲灌漿而言。這是基本的和直接的檢查手段。對(duì)加固灌漿而言，這是反映接的檢查手段。對(duì)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)

40、改善的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)。重要參考指標(biāo)。93；.n（三）在被灌體內(nèi)鉆孔或開挖，取原狀試（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(duì)灌漿效果作出確樣做室內(nèi)土工試驗(yàn)，以此對(duì)灌漿效果作出確切的評(píng)價(jià)。切的評(píng)價(jià)。n（四）在被灌體內(nèi)鉆孔進(jìn)行聲波速度、動(dòng)（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(chǎng)剪切彈性摸量、旁壓試驗(yàn)，也可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)剪切和變形摸量試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與液漿前作和變形摸量試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與液漿前作對(duì)比，以評(píng)價(jià)加固效果。對(duì)比，以評(píng)價(jià)加固效果。n（五）對(duì)加固體進(jìn)行開挖，進(jìn)行原型觀測(cè)。（五）對(duì)加固體進(jìn)行開挖，進(jìn)行原型觀測(cè)。9

41、4；.5 工程實(shí)例土壩白蟻漏洞搶護(hù)及灌漿止漏n土棲白蟻危害、穿壩的現(xiàn)象長(zhǎng)期以來困擾著土棲白蟻危害、穿壩的現(xiàn)象長(zhǎng)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。以往采用埋藥全，是防汛搶險(xiǎn)的心腹大患。以往采用埋藥誘殺、挖巢、誘殺、挖巢、“復(fù)合土工膜復(fù)合土工膜”防治等辦法根防治等辦法根治白蟻隱患效果都不十分明顯。湖北省隨州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

42、蟻治理難題。效措施，較好地解決了堤壩白蟻治理難題。 95；.n雨后，該庫管理員發(fā)現(xiàn)迎水坡樁號(hào)雨后，該庫管理員發(fā)現(xiàn)迎水坡樁號(hào)、高程處塌陷。當(dāng)時(shí)庫、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，用竹棍錐探動(dòng)，翻起浮土，用竹棍錐探“復(fù)合土工膜復(fù)合土工膜”底部，泥土已被白蟻掏空，出現(xiàn)跌窩現(xiàn)象。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)。當(dāng)時(shí)在該處采用農(nóng)藥拌和毒土筑層夯實(shí)。96；.n同年月日時(shí)庫水位上升至同年月日時(shí)庫水位上升至?xí)r，樁號(hào)、高時(shí)，樁號(hào)、高程處發(fā)生渾水管涌。在程處發(fā)生渾水管涌。在緊急關(guān)頭，巖子河鄉(xiāng)迅速調(diào)

43、集余緊急關(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，搶筑壩堤人投入搶險(xiǎn)，通過降低水位，搶筑壩堤，控制了險(xiǎn)情。但是，管涌洞仍發(fā)展到，控制了險(xiǎn)情。但是，管涌洞仍發(fā)展到直徑。直徑。 97；.n針對(duì)上述情況，擬對(duì)險(xiǎn)情處理實(shí)行帷幕灌漿。針對(duì)上述情況，擬對(duì)險(xiǎn)情處理實(shí)行帷幕灌漿。帷幕灌漿是不開挖處理土壩滲浸和內(nèi)部隱患的帷幕灌漿是不開挖處理土壩滲浸和內(nèi)部隱患的一種措施，利用壓力漿液，通過管道注入洞孔一種措施，利用壓力漿液，通過管道注入洞孔及縫隙中，漿液在壓力作用下析水后密實(shí)，以及縫隙中，漿液在壓力作用下析水后密實(shí)，以達(dá)到恢復(fù)壩體整體性和防滲的目的。達(dá)到恢復(fù)壩體整體性和防滲的目的。 98；.藥藥 物物n灌漿殺蟻藥物選擇農(nóng)用蟲百殺，該產(chǎn)品是一灌漿殺蟻藥物選擇農(nóng)用蟲百殺，該產(chǎn)品是一種大環(huán)內(nèi)酯抗生素類，性狀為淡黃色或棕褐種大環(huán)內(nèi)酯抗生素類，性狀為淡黃色或棕褐色液體，易溶于水，可配制成任意倍數(shù)的均色液體，易溶于水，可配制成任意倍數(shù)的均勻乳液。勻乳液。 99；.工程措施工程措施孔位布置孔位布置n壩體采用劈裂灌漿技術(shù)，沿壩軸線設(shè)兩道劈裂壩體采用劈裂灌漿技術(shù)，沿壩軸線設(shè)兩道劈裂灌漿帷幕，孔位呈梅花形錯(cuò)位布置，孔距灌漿帷幕，孔位呈梅花形錯(cuò)位布置，孔距，孔深、基礎(chǔ)，孔深、基礎(chǔ)，終孔高程。，終孔高程。 100；.漿液配比n選擇水泥