第三章-2 化學(xué)加固法

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第三章化學(xué)加固法概述一、化學(xué)加固法的概念

——利用化學(xué)固化劑（液體、固體），通過(guò)壓力灌注，高壓噴射或機(jī)械攪拌等措施，使固化劑與土粒膠結(jié)在一起，以改善地基土的工程特性，提高地基承載力，減少地基變形的方法總稱。二、加固效果的影響因素化學(xué)加固法能否取得預(yù)期的加固效果，主要取決于兩個(gè)方面：⑴根據(jù)具體的土質(zhì)條件，選擇適當(dāng)?shù)墓袒瘎┘皳饺肓浚虎撇捎糜行У氖┕すに?024/3/122三、固結(jié)劑的種類固結(jié)劑液體狀粉體狀水泥漿液粘土水泥漿液化學(xué)漿液無(wú)機(jī)漿液——硅酸鹽有機(jī)漿液聚氨酯類環(huán)氧樹脂類木質(zhì)素水泥粉體石灰粉體四、化學(xué)加固法的分類按施工方法深層攪拌法高壓噴射注漿法灌漿法干攪法（粉體噴射攪拌法）濕攪法（液體噴射攪拌法）（真溶液）懸浮液2024/3/123

粉體噴射攪拌法一、粉體攪拌法的概念

——通過(guò)專用的噴粉鉆機(jī)，采用粉體噴射攪拌法，將粉狀的固化劑噴射到深層軟土中，并經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌希构袒瘎?、水和土三者發(fā)生一系列物化反應(yīng)，最終使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體——粉噴樁，樁與樁間土形成復(fù)合地基。粉噴樁水泥土樁（水泥粉）石灰土樁（石灰粉）二、粉噴樁的施工設(shè)備專用成套設(shè)備主機(jī)——鉆機(jī)配套設(shè)備——空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、固化劑罐、粉體發(fā)送器、輸送管等。2024/3/1242024/3/125D20212024/3/126D222024/3/127空氣壓縮機(jī)固化劑罐攪拌頭2024/3/128B1152024/3/129三、粉噴樁的施工工藝⑴定位整套設(shè)備就位，使攪拌軸垂直，攪拌頭對(duì)準(zhǔn)樁位；⑵預(yù)攪下沉鉆機(jī)正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，同時(shí)噴射壓縮空氣；⑶停止預(yù)攪下沉鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度停鉆，并在原位轉(zhuǎn)動(dòng)1~2min；⑷提升噴粉攪拌啟動(dòng)攪拌機(jī)，反向旋轉(zhuǎn)，在確認(rèn)固化劑已經(jīng)送至孔底時(shí)，提升鉆頭，邊提升邊攪拌，盡量攪拌均勻。⑸提升結(jié)束，攪拌樁形成鉆頭提升到高于樁頂0.5m左右時(shí)?；遥?yīng)慢速原地?cái)嚢?~2min。?；覙?biāo)高距地面不小于0.3~0.5m。⑹重復(fù)攪拌為保證粉體攪拌均勻，需再次將攪拌頭下沉到設(shè)計(jì)深度，再次反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭進(jìn)行復(fù)攪。⑺鉆頭提出地面，移至下一樁位。2024/3/1210B1172024/3/12112024/3/1212四、加固機(jī)理固化劑與原位地基土充分?jǐn)嚢杌旌虾螅蚬袒瘎┪罩車翆又械乃侄l(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，使混合后的水泥土樁體逐漸凝結(jié)硬化，既提高了樁體強(qiáng)度，又穩(wěn)定了樁周圍的土層，從而使天然的軟土地基改變成復(fù)合地基，大大提高地基承載能力。

⒈水泥固化劑：水泥與土中的水發(fā)生水化反應(yīng)和水解反應(yīng)，生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣和含水鐵鋁酸鈣等化合物，在水和空氣中逐漸硬化；這些化合物中的鈣離子再與土粒中的鈉鉀離子等發(fā)生離子交換作用，從而膠結(jié)土顆粒，使其集合較大的團(tuán)粒，形成強(qiáng)度較高的水泥土樁。水泥和土攪拌混合越均勻，水泥土結(jié)構(gòu)的離散性越小，樁體強(qiáng)度也越高。2024/3/1213⒉生石灰固化劑石灰在土層中吸水、膨脹、發(fā)熱并進(jìn)行一系列化學(xué)反應(yīng)（離子交換、土微粒凝聚、火山灰反應(yīng)、碳酸鈣反應(yīng)、固結(jié)反應(yīng)等），從而形成復(fù)雜的化合物，這些化合物在空氣和水中逐漸硬化，使土顆粒得到牢固結(jié)合和加強(qiáng)，從而形成較高強(qiáng)度的石灰土樁。上述一系列物化反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程，可參閱《地基處理手冊(cè)》。五、粉噴樁的受力特性

介于剛性樁與柔性樁之間，其剛度、抗壓強(qiáng)度和抗側(cè)壓力作用的能力小于剛性樁而大于柔性樁。2024/3/1214

剛性樁：砼灌注樁、砼預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力砼樁、鋼管樁等。

柔性樁：碎石樁、砂樁、灰土樁、素土樁等。軸向應(yīng)力分布也是不均勻的，從樁頂自上而下軸力逐漸減小，最大軸力位于（3~5）d范圍，以下軸力收斂很快。即樁的上部受力較大，摩阻力得到充分發(fā)揮；樁的下部受力較小，摩阻力則不能充分發(fā)揮。因此，樁的破壞一般都發(fā)生在（3~5）d范圍。樁身的承載力關(guān)鍵在于樁體的強(qiáng)度，尤其是淺部樁體強(qiáng)度，是樁向下傳力的必要條件。（3~5）dNZOF2024/3/1215六、水泥加固土的室內(nèi)外試驗(yàn)

1)、水泥土的室內(nèi)配比試驗(yàn)

了解加固水泥的品種、摻入量、水灰比、最佳外摻劑對(duì)水泥土的影響，確定齡期與強(qiáng)度的關(guān)系，為設(shè)計(jì)和施工提供可靠的參數(shù)。

2)、水泥土攪拌樁的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)水泥土試塊的有關(guān)試驗(yàn)，以確定室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)與實(shí)際工程的差異；單樁載荷試驗(yàn)、單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)；復(fù)合地基的反力分布、應(yīng)力分配。

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七、水泥土攪拌樁復(fù)合地基的計(jì)算

⒈單樁豎向承載力的計(jì)算

單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定。在無(wú)載荷試驗(yàn)資料時(shí)，也可按下式計(jì)算：

Rkd=η×fcu,k×Ap

Rkd=qsUpl＋αApqp

式中：Rkd－單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值；

η－強(qiáng)度折減系數(shù)，可取0.35~0.50；

fcu,k－與攪拌樁樁身加固土配比相同的室內(nèi)試塊（70.7×70.7mm或50×50mm）

的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值；

qs－樁周土平均摩擦力，按下表取值。2024/3/1217

樁周土平均摩擦力平均值（kPa）

土的名稱狀態(tài)樁周土平均摩擦力

淤泥、泥炭土流塑5－8

淤泥質(zhì)土流塑－可塑 8－12

粘性土軟塑12－15

粘性土可塑15－18

Up－樁周長(zhǎng)；

l－樁長(zhǎng)；

α－樁端土天然地基土的承載力折減系數(shù)，一般取0.4－0.6；

Ap

－樁的截面積；2024/3/1218

qp－樁端天然地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值，

可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定取值。⒉復(fù)合地基的承載力計(jì)算

fsp,k=mRkd/Ap+β（1-m）fs,k

式中：fsp,k－復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；

m－復(fù)合地基的面積置換率；

β－樁間土承載力折減系數(shù)，當(dāng)樁端為軟土?xí)r，可取0.5-1.0，當(dāng)樁端土為硬土?xí)r，可取0.1-0.4，當(dāng)不考慮樁間軟土的作用時(shí)，取0；fs,k－樁間天然地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值。2024/3/1219⒊面積置換率的確定

m=Ap/A1

式中：

A1－水泥土攪拌樁單樁加固的面積。

⒋總樁數(shù)的確定

n=m×A/Ap

式中：A－基礎(chǔ)的底面積。

m也可以按下式計(jì)算：

m＝(fsp,k－βfs,k)/(Rkd/Ap－βfs,k)

綜上所述，n與要求的復(fù)合地基的承載力、樁周土及樁端土的性質(zhì)、樁長(zhǎng)及直徑、樁身強(qiáng)度、單樁承載力等因素有關(guān)。2024/3/1220⒌樁的平面布置根據(jù)基礎(chǔ)形式、荷載分布合理布置：獨(dú)立或條形基礎(chǔ)可用梅花形，正方形布置；片筏基礎(chǔ)多用正方形布置。deSaSaSaSadeSaSa正三角形正方形de=1.05Sade=1.13Sa2024/3/1221⒍軟弱下臥層的驗(yàn)算

假設(shè)樁與樁間土組成一實(shí)體基礎(chǔ)。計(jì)算模型見下圖，應(yīng)滿足下式：

上部荷載：fsp,k×A樁間土承受荷載：fs,k×（A-A1)作用在軟弱下臥層上的荷載（均布）：f×A1假想實(shí)體基礎(chǔ)側(cè)面摩擦力：qs×As2024/3/1222fx=[fsp,k*A+G-qsAs-fs,k(A-A1)]/A1<f式中：fx－假象實(shí)體基礎(chǔ)底面應(yīng)力,kPa；

A1－假象實(shí)體基礎(chǔ)的底面積,m2；

G－假象實(shí)體基礎(chǔ)的自重,kN；

As－假象實(shí)體基礎(chǔ)的側(cè)面積,m2；

fs,k－假象實(shí)體基礎(chǔ)邊緣軟土的承載力,kPa；

f－假象實(shí)體基礎(chǔ)底面處經(jīng)修正后地基土的承載力，kPa；其它符號(hào)同前。當(dāng)驗(yàn)算不滿足時(shí)，需重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。2024/3/1223⒎沉降計(jì)算

沉降計(jì)算包括兩部分：復(fù)合土層的壓縮變形、樁端以下未處理土層的變形。

一般根據(jù)上部荷載、樁長(zhǎng)、樁身強(qiáng)度等按經(jīng)驗(yàn)復(fù)合土層取10－30mm；樁端以下土層按（GBJ7-89）規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。

計(jì)算模型與軟弱下臥層驗(yàn)算示意圖相同。

2024/3/1224八、樁體強(qiáng)度的影響因素樁體強(qiáng)度與地基土質(zhì)、含水量、固化劑摻入比、土料混合度及齡期有直接關(guān)系。⒈地基土質(zhì)固化劑對(duì)粉土的增強(qiáng)效果遠(yuǎn)比對(duì)淤泥質(zhì)類土和粘性土的增強(qiáng)效果好，即土粒越粗，增強(qiáng)效果越好；同時(shí)，原位土越純凈，增強(qiáng)效果越好；有機(jī)質(zhì)含量越高，效果越差。⒉土的含水量在軟土層中，尤其是粘性土中，存在一個(gè)含水量對(duì)樁體強(qiáng)度影響的問(wèn)題。含水量過(guò)高或過(guò)低對(duì)樁體的硬結(jié)均不利，即對(duì)某一土層存在一個(gè)最佳的含水量范圍。⒊固化劑摻入比試驗(yàn)表明，固化劑摻入比越大，增強(qiáng)效果越明顯。一般，當(dāng)含水量較高時(shí)，摻入比應(yīng)較大，反之可取較小摻入比。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮，選擇含水量一定時(shí)的2024/3/1225最佳摻灰量作為設(shè)計(jì)摻入比。⒋土料混合程度加固土的強(qiáng)度與土料混合程度也有密切關(guān)系，土料攪拌越均勻，樁體的強(qiáng)度越高，因此應(yīng)充分?jǐn)嚢?。⒌齡期水泥土或石灰土的強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)。在28天內(nèi)，強(qiáng)度增長(zhǎng)最顯著，尤其是前7天，強(qiáng)度急劇增長(zhǎng)。90天后強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢。因此，粉噴樁無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值以90天齡期的強(qiáng)度值作為強(qiáng)度指標(biāo)。t90d28d7d0σ2024/3/1226九、粉噴樁施工要點(diǎn)

⒈

樁體噴粉過(guò)程中不得中斷每根樁宜裝一次灰，攪拌完一根樁；噴粉深度在鉆桿上標(biāo)線控制，噴粉壓力根據(jù)地層情況控制在合適范圍。

⒉噴灰量

單位樁長(zhǎng)噴灰量是成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，噴粉量隨土質(zhì)情況樁體強(qiáng)度要求而定，一般為45~70kg/m，常用50kg/m，相當(dāng)于摻入比為12%。

⒊施工次序?yàn)楸苊鈽稒C(jī)移動(dòng)路線和管路過(guò)長(zhǎng)，施工時(shí)宜采用先中軸、后邊軸，先里排、后外排的次序進(jìn)行，使樁機(jī)移動(dòng)最長(zhǎng)距離不超過(guò)50m。

⒋復(fù)噴為避免樁上部受力最大的部位因氣壓驟減出現(xiàn)松散層，提高樁體質(zhì)量，在樁頂以下3.5m范圍應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴。2024/3/1227

⒌

噴粉樁應(yīng)自然養(yǎng)護(hù)施工后14天以上方可開挖基坑，機(jī)械開挖到施工樁頂以上50cm時(shí)，改用人工開挖，避免挖土機(jī)站在樁上挖土，以免將樁頭壓碎或水平推力作用造成斷樁。

⒍

清除樁頭清樁時(shí)應(yīng)用人工先在周邊鑿槽，再用錘擊破碎。十、粉噴樁施工常見問(wèn)題及防止措施

⒈卡鉆

原因：通過(guò)含水率較低的粘土層或板結(jié)的硬土層，或局部遇到障礙物。

措施：應(yīng)停止鉆進(jìn)或慢速鉆進(jìn)，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)提鉆改進(jìn)鉆頭；如在提升鉆桿時(shí)卡鉆，應(yīng)暫停噴粉，待正常后再噴粉。

⒉噴粉不暢或堵塞2024/3/1228

原因：氣路連接部分密封不嚴(yán)；氣源不足；水泥吸濕結(jié)塊；噴口粘結(jié)粉泥后變?。环哿现谢煊须s物；部分地層透氣性不良。

措施：使氣路連接嚴(yán)密，供氣保持充足，氣壓穩(wěn)定；防止水泥受潮硬結(jié)，或混入雜物，否則應(yīng)過(guò)篩。噴粉不暢時(shí)可迅速反復(fù)開啟送灰閥門（一般不要來(lái)回?fù)u動(dòng)閥門，以保證送灰連續(xù)、均勻）。⒊樁體疏松

原因：土的含水量太小，或遇松散的雜填土，造成粉體流失，使樁體含水泥量降低。

措施：適當(dāng)注水或改成濕攪；發(fā)現(xiàn)樁體疏松，可鉆進(jìn)復(fù)噴一次加強(qiáng)。

⒋夾層或斷樁2024/3/1229

原因：水泥潮濕或有異物堵管；管道漏氣或供氣不足；噴粉孔磨損，被粘土堵塞；預(yù)攪下沉?xí)r未送氣，噴嘴被泥堵塞；提鉆速度過(guò)快或先提鉆后噴粉；灰噴完后未察覺，仍在攪拌提升（斷灰）。

措施：防止水泥受潮或混入雜物；水泥噴粉時(shí)嚴(yán)格過(guò)篩、計(jì)量和氣壓檢查；注意噴粉與提鉆速度，宜先噴粉1~2min后再提鉆攪拌；堵孔后應(yīng)將鉆頭提出清理；原位復(fù)噴或鄰位補(bǔ)樁。⒌空心樁

原因：土的含水量太低，中心部位氣壓低，致使四周強(qiáng)度高，中部為土心或空心，形成空心樁；

措施：含水量低于20%的干土，應(yīng)改用濕噴或人工加濕土層。2024/3/1230L12024/3/1231⒍樁體強(qiáng)度低

原因：提鉆速度不勻；噴粉管路輕微堵塞，造成氣壓不穩(wěn)，灰流量時(shí)高時(shí)低，噴灰不勻；遇局部松軟土漏灰；遇粘土攪拌不開，噴灰不足。

措施：控制提升速度，經(jīng)常觀察電子稱進(jìn)行定量控制；防止管路堵塞；遇松軟土或粘土低速鉆進(jìn)攪拌，并調(diào)整送灰器的轉(zhuǎn)速。⒎樁短施工樁長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，即樁短。

原因：操作配合不當(dāng)，鉆桿提升過(guò)早；遇到硬夾層或異物；持力層為硬土層且起伏較大。

措施：鉆頭下沉到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)開啟灰泵1~2min后，當(dāng)感覺灰到孔底（有沖擊感）后，才可提升攪拌。2024/3/1232遇到硬層時(shí)減緩鉆進(jìn)速度，增大氣壓；遇到障礙物可補(bǔ)樁。⒏樁徑變小

原因：空壓機(jī)送氣壓力小，氣流影響范圍不夠大；樁周土層密實(shí)，粉體顆粒所受阻力過(guò)大；鉆頭磨損使噴嘴變大，壓力下降；

措施：配備相應(yīng)能量的空壓機(jī)；加大氣壓克服土層阻力；及時(shí)檢查和更換鉆頭。2024/3/1233十一、質(zhì)量檢驗(yàn)

1)、樁位、標(biāo)高、垂直度、摻入量、固結(jié)劑質(zhì)量等。

2)、樁身試塊的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，檢驗(yàn)樁身強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

3)、樁身輕便觸探試驗(yàn)，檢驗(yàn)樁身的均勻性和強(qiáng)度；樁身齡期在7d內(nèi)進(jìn)行，一般試驗(yàn)深度<4m；

4)、樁身及樁間土靜力觸探試驗(yàn)，以檢驗(yàn)樁間土的強(qiáng)度，樁身的均勻性和強(qiáng)度；樁身齡期在7d內(nèi)進(jìn)行；

5)、單樁或單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，以檢驗(yàn)單樁承載力和復(fù)合地基承載力；

6)、單樁動(dòng)力檢測(cè)，檢驗(yàn)單樁施工質(zhì)量。

7)、當(dāng)抽檢不合格的樁數(shù)超過(guò)抽測(cè)根數(shù)的30%時(shí)，應(yīng)加倍重新抽測(cè)。若加測(cè)后不合格樁數(shù)仍超過(guò)30%，應(yīng)全部檢測(cè)。2024/3/1234L22024/3/1235十二、粉噴法的特點(diǎn)及應(yīng)用

⒈特點(diǎn)

⑴粉噴樁具有加固工藝合理、技術(shù)可靠、加固效果好，可提高地基承載力（可達(dá)2~3倍），減少地基的沉降量（1/3~2/3）；

⑵粉噴樁采用密封裝置，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，施工無(wú)振動(dòng)無(wú)噪音，對(duì)周圍環(huán)境無(wú)不良影響；

⑶可根據(jù)不同土的性質(zhì)及設(shè)計(jì)要求，合理選擇加固料的種類和摻入比；

⑷施工機(jī)械較簡(jiǎn)單，機(jī)具液壓操縱，連續(xù)鉆進(jìn)，方便迅速，安全高效（50根/d），施工操作簡(jiǎn)單，工期短，造價(jià)低。2024/3/1236⒉應(yīng)用

⑴加固軟土地基，用于荷載不大的工業(yè)廠房及七層以下的民用建筑地基處理；

⑵公路和鐵路軟土路基邊坡加固，基坑坑壁土體支護(hù)及地下工程支護(hù)；

⑶用于基坑防滲墻、地下連續(xù)墻等防滲工程。2024/3/1237

深層攪拌樁形成墻壁狀加固體，作為臨時(shí)擋土結(jié)構(gòu)，可按重力式擋土墻計(jì)算。

應(yīng)注意樁與樁之間的搭接長(zhǎng)度，樁徑500mm的樁，每邊搭接長(zhǎng)度>100mm。2024/3/1238L92024/3/1239L202024/3/1240⒊適用土質(zhì)適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高（大于23%）且承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土等地基的加固。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)，宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。對(duì)無(wú)地下水的濕土，且對(duì)樁強(qiáng)度要求不高的工程，也可用石灰粉代替水泥，或在水泥中摻加20%的粉煤灰。2024/3/1241

水泥漿噴漿攪拌法

水泥漿噴漿攪拌法在加固機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算、質(zhì)量檢驗(yàn)、工程特點(diǎn)與應(yīng)用等方面與水泥粉噴樁相同。只是在固化劑形態(tài)和成分、施工設(shè)備、施工工藝、樁的形式等方面與水泥粉噴樁稍有區(qū)別。一、固化劑形態(tài)和成分

⒈形態(tài)：漿液狀的固化劑。

⒉成分：一定配比的水泥漿液或水泥砂漿二、施工設(shè)備

⒈雙攪拌軸中心管輸漿攪拌機(jī)械

⑴主要設(shè)備：攪拌機(jī)

⑵配套設(shè)備：起重機(jī)、導(dǎo)向架、輸漿膠管、灰漿拌制機(jī)、灰漿泵等。2024/3/1242B1062024/3/1243B1102024/3/1244⒉單攪拌軸葉片噴漿攪拌機(jī)械

⑴主要設(shè)備：?jiǎn)螖嚢栎S葉片噴漿攪拌機(jī)

⑵配套設(shè)備：打樁機(jī)、灰漿計(jì)量配料裝置、電磁流量計(jì)、輸漿膠管等。B1072024/3/1245B1092024/3/1246B1122024/3/1247三、施工工藝(p128)B1132024/3/1248四、攪拌樁的形式

⒈雙攪拌頭攪拌形成“8”字形的樁斷面柱狀加固體壁狀加固體塊狀加固體⒉單攪拌頭攪拌樁的形式同粉噴樁的單樁及組合樁的形式。2024/3/1249

高壓旋噴注漿法（旋噴法）

該技術(shù)上世紀(jì)60年代后期始創(chuàng)于日本，應(yīng)用于加固粘性土，70年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的地基加固技術(shù)。一、高壓旋噴注漿法的概念

——利用鉆機(jī)把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進(jìn)到土層的預(yù)定深度后，用高壓脈沖泵將水泥漿液或水、氣通過(guò)噴嘴向四周以20MPa左右的高壓射流噴入土體，借助射流的沖擊力切削土層，使射流射程范圍內(nèi)的土體被破壞。同時(shí)鉆桿邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊提升，將漿液與土體強(qiáng)制攪拌混合，膠結(jié)硬化后在地基中形成不同形狀的水泥土加固體，從而使地基得到加固。二、方法分類⒈按注漿形式分類

2024/3/1250⑴旋轉(zhuǎn)噴射（旋噴）——園柱狀（旋噴樁）——地基、基坑⑵定向噴射（定噴）——板狀、壁狀（?。罎B、邊坡⑶擺動(dòng)噴射（擺噴）——墻體狀（厚）——防滲、邊坡B932024/3/1251⒉按注漿管的結(jié)構(gòu)分類

高壓噴射注漿法按注漿管結(jié)構(gòu)類型分為：?jiǎn)喂芊ā⒍毓芊?、三重管法和多重管法等四種類型：

漿漿氣水氣漿漿漿氣氣水20MPa氣氣0.7MPa漿2~3MPa單管二重管三重管2024/3/1252單管噴頭漿液雙管噴頭內(nèi)漿外氣三管噴頭氣水漿2024/3/1253⑴單管法用一根單管噴射高壓水泥漿液作為噴射流，由于高壓漿液射流在土中衰減大，破碎土的射程較短，成樁直徑較小，一般0.3~0.8m。⑵二重管法用同軸雙通道二重注漿管復(fù)合噴射高壓水泥漿和壓縮空氣兩種介質(zhì)，以漿液作為噴射流，但在其外圍裹著一圈空氣流成為復(fù)合噴射流。使破壞土體的能量顯著增加，成樁直徑約1~2m。⑶三重管法

同軸三重注漿管復(fù)合噴射高壓水流和壓縮空氣，并注入水泥漿液。由于高壓射流作用，使地基中一部分土粒隨著水、氣排出地面，高壓漿流隨之填充空隙。最后凝固成直徑為1.2~2.5m的旋噴樁。⑷多重管法多重注漿管不但要輸送高壓水，而且還要將沖下來(lái)的土、石顆粒抽出地面，因此管的外徑可達(dá)300mm。成樁礦直徑可達(dá)4m。2024/3/1254三、施工機(jī)具設(shè)備

主要機(jī)具設(shè)備：注漿管：底部側(cè)面帶噴嘴，噴出口直徑2~3mm高壓泵：高壓泥漿泵、高壓水泵，工作壓力在20~25MPa?？諌簷C(jī)：壓力0.7MPa，容量3m3/min。漿液攪拌機(jī)：攪拌量200L/min。鉆機(jī)：可用工程地質(zhì)鉆機(jī)。

輔助設(shè)備：高壓管路系統(tǒng)，操作控制系統(tǒng)，閥門等。2024/3/1255⒈單管法與二重管法設(shè)備B952024/3/1256⒉三重管法施工設(shè)備B962024/3/1257⒊多重管法施工設(shè)備B972024/3/1258五、施工工藝⒈單管、二重管和三重管的施工工藝⑴旋噴工藝流程

①鉆機(jī)就位對(duì)中；

②用低壓射水鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度；

③插入注漿管，啟動(dòng)高壓泵、泥漿泵、空壓機(jī)等，開始旋噴注漿；

④當(dāng)壓力流量達(dá)到規(guī)定值后，鉆桿以20轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)并徐徐提升注漿管；

⑤高壓射流破壞土體并與之拌和形成旋噴樁；

⑥拔出注漿管，清洗注漿系統(tǒng)，機(jī)具移位。2024/3/1259B1032024/3/1260⑵定噴工藝流程

①預(yù)先鉆孔；

②插入噴射管，提出鉆具，再將注漿管邊射水邊插入預(yù)定深度。射水壓力一般不超過(guò)1MPa。

③

改換成橫向噴射后開始提升；

④在預(yù)定范圍內(nèi)完成防滲體后，轉(zhuǎn)換噴口方向；

⑤再次重復(fù)工序②，達(dá)到預(yù)定深度；

⑥改換成橫向噴射后，開始向另一方向噴射；

⑦最后完成一個(gè)噴射孔的施工。

⑧拔出注漿管，清洗注漿系統(tǒng)，機(jī)具移位。2024/3/1261⒉多重管法施工工藝

①鉆機(jī)就位對(duì)中；

②鉆導(dǎo)孔；

③插管，插入多重管至預(yù)定深度。插入過(guò)程中用旋轉(zhuǎn)的高壓（40MPa）水射流切削破壞四周土體；

④抽出泥漿形成噴射空間，切削破壞土體形成的泥漿用真空泵從多重管抽出地面，反復(fù)沖抽形成較大孔穴。

⑤用超聲波傳感器測(cè)出孔穴的直徑和形狀，并滿足要求；

⑥向孔穴壓力注漿填充（水泥漿、水泥砂漿等）；

⑦形成大直徑的樁體；

⑧拔出注漿管，清洗注漿系統(tǒng)，機(jī)具移位。2024/3/1262六、加固機(jī)理

⒈高壓噴射流對(duì)土體的破壞作用噴嘴噴出能量巨大且高度集中的射流，切削破壞土體，并使?jié){液和土攪拌混合，膠結(jié)硬化為加固體。

⒉水（漿）、氣同軸噴射流對(duì)土的破壞作用空氣流使水或漿液高壓噴射流的破壞條件得到改善，阻力大大減少，能量消耗降低，因而增大了破壞能力和影響范圍，使樁徑增大。2024/3/1263加固體橫斷面分區(qū)：B982024/3/1264⒊水泥與土的加固機(jī)理（同粉噴樁）七、旋噴樁的設(shè)計(jì)

⒈樁徑估計(jì)根據(jù)地基土質(zhì)及施工工藝，對(duì)大型和重要工程應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)式噴確定；對(duì)于小型或一般工程，可根據(jù)標(biāo)貫擊數(shù)按表3—5（P116）確定。

⒉樁長(zhǎng)的確定根據(jù)場(chǎng)地地層條件，主要取決于加固層的厚度。

⒊樁距一般取2~3倍的樁徑。

⒋樁的噴漿量Q（L/根）計(jì)算

2024/3/1265式中：H——旋噴長(zhǎng)度（m）；

v——注漿管提升速度（m/min）；

q——壓漿泵的排漿量（L/min）；

β——漿液損失系數(shù)，一般取0.1~0.2。旋噴過(guò)程中冒漿量應(yīng)控制在10~25%之間。

⒌樁的平面布置根據(jù)基礎(chǔ)形式及荷載分布等因素布樁，一般可用正方形或梅花形布樁。

⒍單樁承載力確定

⑴單樁載荷試驗(yàn)

2024/3/1266⑵按下列公式計(jì)算，并取其中較小值：①按樁體材料②按土對(duì)樁的阻力計(jì)算⒎復(fù)合地基承載力和壓縮模量旋噴樁加固的地基，通常按復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)。

⑴復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值

2024/3/1267⑵復(fù)合地基壓縮模量式中：Eps——復(fù)合地基壓縮模量；

Es——樁間土的壓縮模量，可用天然地基土的壓縮模量代替；

Ep——樁體的壓縮模量，可采用測(cè)定混凝土割線彈性模量的方法確定。⒏地基驗(yàn)算必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算或軟弱下臥層驗(yàn)算。八、特點(diǎn)及適用范圍⒈高壓噴射注漿法的特點(diǎn)

⑴用于加固地基可提高地基承載力，減少地基變形，增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性；

2024/3/1268

⑵

可用小直徑的鉆孔旋噴成比孔徑大8~10倍的大直徑固結(jié)體；可通過(guò)調(diào)節(jié)噴嘴的旋噴速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量等參數(shù)，旋噴成各種形狀的固結(jié)體。B94

⑶可垂直、傾斜和水平噴射，地面建筑物地基常用垂直噴射，地下工程也可采用傾斜或水平注漿。

2024/3/1269⑷

設(shè)備較簡(jiǎn)單輕便，機(jī)械化程度高，全套設(shè)備緊湊，體積小，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，占地少，能在狹窄場(chǎng)地施工。

⑸既可用于擬建地基，也可用于已有建筑物地基加固，而且能在不影響建筑物正常使用的條件下施工，施工噪音低，振動(dòng)小。⑹料源廣闊，施工簡(jiǎn)便，速度快，效率高，成本低；

⑺耐久性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，可作為永久性加固方法。在水泥中摻入適量的外加劑，可達(dá)到速凝、早強(qiáng)、抗凍和耐蝕等效果；⒉適用范圍適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、碎石土、砂類土、粉土、粘性土、濕陷性黃土及人工填土等地基的加固。加固深度可達(dá)30~40m。

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可用于既有建筑和擬建建筑的地基加固，基坑支護(hù)或止水結(jié)構(gòu)，斜坡抗滑樁，壩基加固和防水帷幕等工程。九、旋噴樁的施工要點(diǎn)

⒈施工時(shí)，噴嘴直徑，提升速度，噴射壓力漿液排量等旋噴參數(shù)宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定；

⒉漿液主要材料為水泥，在無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用325#或425#普通硅酸鹽水泥，必要時(shí)加適量外加劑；

⒊水泥漿的水灰比應(yīng)按工程要求確定，可取1.0~1.5，常用1.0。

⒋實(shí)際孔位、孔深和每個(gè)孔內(nèi)的地下障礙物、洞穴、涌水漏水及與工程地質(zhì)報(bào)告不符等情況均應(yīng)詳細(xì)記錄；

⒌噴射時(shí)，應(yīng)先達(dá)到預(yù)定的噴射壓力，噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發(fā)生故障時(shí)應(yīng)停止提升和旋噴，以防斷2024/3/1271樁。若發(fā)現(xiàn)有漿液噴射不足，影響樁徑或樁體強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴；⒍施工中應(yīng)如實(shí)記錄高壓噴射注漿的各項(xiàng)參數(shù)和出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。如噴漿壓力驟然下降、上升或大量冒漿等。十、施工中易出現(xiàn)的問(wèn)題及防止措施

⒈壓力上不去

原因：管路漏氣、漏油；安全閥的安全壓力過(guò)低；吸漿管內(nèi)留有空氣或密封圈漏氣。

措施：停機(jī)檢驗(yàn)，排除上述原因后，以清水進(jìn)行調(diào)壓試驗(yàn)，以達(dá)到要求的壓力為止。

⒉壓力驟然上升

原因：噴嘴堵塞；高壓管路清洗不凈，漿液沉淀或其2024/3/1272它雜物堵塞管路；泵體或出漿管路堵塞。

措施：停機(jī)檢驗(yàn)，首先卸壓。如是噴嘴堵塞，將鉆桿提出進(jìn)行疏通；其他堵塞應(yīng)松開接頭疏通。⒊不冒漿或冒漿過(guò)大

原因：①土層空隙大，漿液漏失，引起不冒漿；②噴射壓力不夠，噴嘴直徑過(guò)大，提升或旋轉(zhuǎn)鉆桿速度過(guò)慢或有效噴射范圍與注漿量不適應(yīng)而造成冒漿量過(guò)大。

措施：一般冒漿量小于20%視為正常，超過(guò)20%或完全不冒漿均應(yīng)采取措施。若土層空隙較大，可加適量速凝劑。冒漿量過(guò)大可提高噴漿壓力，適當(dāng)縮小噴嘴直徑，加快提升和旋轉(zhuǎn)速度，調(diào)整注漿量。2024/3/1273⒋旋噴體強(qiáng)度不夠

原因：水泥受潮或過(guò)期；水泥漿未攪拌均勻而沉淀；噴射時(shí)壓力、流量、提升、旋轉(zhuǎn)不勻；管路輕微堵塞，造成壓力不穩(wěn)，噴漿不勻。

措施：選用新鮮優(yōu)質(zhì)水泥；水泥漿攪拌均勻；加強(qiáng)操作控制，防止管路堵塞。⒌加固體頂部下凹

原因：漿液因析水而產(chǎn)生一定收縮。凹穴的深度隨土質(zhì)、漿液析水性、加固體直徑、長(zhǎng)度等因素的不同而異。

措施：若在施工完畢后，可在凹穴處填補(bǔ)混凝土或在注漿孔原位注入漿液；在注漿完成后，在加固體頂部0.5~1.0m范圍內(nèi)復(fù)噴一次加強(qiáng)。2024/3/1274十一、質(zhì)量檢驗(yàn)

⒈檢驗(yàn)手段可用開挖檢驗(yàn)、鉆孔取芯、標(biāo)準(zhǔn)貫入、載荷試驗(yàn)或壓水試驗(yàn)等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

⒉檢驗(yàn)點(diǎn)位置建筑荷載較大的部位；帷幕中心線上；施工中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的部位；地質(zhì)情況復(fù)雜，可能對(duì)噴射注漿質(zhì)量有影響的部位。

⒊檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量為施工注漿孔數(shù)的2~5%，對(duì)不足20孔的工程，至少要檢驗(yàn)2個(gè)點(diǎn)。不合格者應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)噴。

⒋檢驗(yàn)時(shí)間質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)在注漿結(jié)束28天后進(jìn)行。2024/3/1275靜壓灌漿法

一、灌漿法的概念

利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，通過(guò)注漿管把漿液均勻注入地層中。漿液以填充、滲透和壓密的方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其空間位置，經(jīng)人工控制一定時(shí)間后，漿液將原來(lái)松散的土?；蛄严赌z結(jié)為一個(gè)整體，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)定性好的“結(jié)石體”。

其主要應(yīng)用于：地基土的防透水性；防止橋墩和邊坡的沖刷；整治坍方滑坡、路基病害；提高地基土的承載力，減小地基的不均勻沉降；進(jìn)行基礎(chǔ)托換等。2024/3/1276灌漿法加固實(shí)例：砂土注漿孔加固區(qū)開挖隧洞大壩滲漏土層加固區(qū)注漿管鋼筋籠樁側(cè)、樁端注漿樁加固區(qū)2024/3/1277二、漿液材料

漿液是由主劑（原材料）、溶劑（水或其它溶劑）及各種外加劑混合而成。外加劑可分為：固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑等。槳液材料分類漿液材料分類的方法很多，如：(1)按漿液所處狀態(tài)，可分為真溶液、懸浮液和乳化液；(2)按工藝性質(zhì)，可分為單漿液和雙漿液；(3)技主劑性質(zhì)，可分為無(wú)機(jī)系和有機(jī)系等，通常漿液材料可按以下進(jìn)行分類：

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水玻璃水泥漿是由水玻璃溶液與水泥漿混合而成，它也是一種用途廣泛、使用效果良好的灌漿材料。所具有的特點(diǎn)為：①漿液的凝結(jié)時(shí)間可在幾秒鐘到幾十分鐘內(nèi)準(zhǔn)確地控制；②凝固后的結(jié)石率高；③結(jié)石的抗壓強(qiáng)度較高等。漿液材料選擇要求(1)漿液應(yīng)是真溶液而不是懸濁液。漿液粘度低，流動(dòng)性好．能進(jìn)入細(xì)小裂隙。(2)漿液凝膠時(shí)間可以從兒秒至幾小時(shí)范圍內(nèi)隨意調(diào)節(jié)，并能準(zhǔn)確地控制，漿液一經(jīng)發(fā)生凝膠就在瞬間完成。(3)漿液的穩(wěn)定性好。在常溫常壓下，長(zhǎng)期存放不改變性質(zhì)，不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。(4)漿液無(wú)毒無(wú)臭。對(duì)環(huán)境不污染。對(duì)人體無(wú)害，屬于非易爆物品。(5)漿液應(yīng)對(duì)注漿設(shè)備、管路、混凝土結(jié)構(gòu)物、橡膠制品等無(wú)腐蝕性。并容易清洗。

2024/3/1279三、加固機(jī)理（灌漿理論）

⒈滲透灌漿（置換作用）

是指在壓力的作用下使?jié){液充填土的孔隙和巖石的裂隙中，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)和體積（砂性土的灌漿的結(jié)構(gòu)原理），所用灌漿壓力相對(duì)較小。適用于中砂以上的砂性土和有裂隙的巖石。(6)漿液固化時(shí)無(wú)收縮現(xiàn)象，固化后與巖石、混凝土等有一定粘接性。(7)漿液結(jié)石體有一定抗壓和抗拉強(qiáng)度，不龜裂，抗?jié)B性能和防沖刷性能好。(8)結(jié)石體耐老化性能好。能長(zhǎng)期耐酸、堿、鹽、生物細(xì)菌等腐蝕、且不受溫度和濕度的影響。(9)材料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉。(10)漿液配制方便，操作容易?，F(xiàn)有灌漿材料不可能同時(shí)滿足上述要求，一種灌漿材料只能符合其中幾項(xiàng)要求。因此在施工中要根據(jù)具體情況選用某一種較為合適的灌漿材料。2024/3/1280⒉劈裂灌漿（膠結(jié)作用）

是指在壓力的作用下，漿液克服地層的初始?jí)毫涂估瓘?qiáng)度，引起巖石和土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動(dòng)，使其沿垂直于小主應(yīng)力的平面上發(fā)生劈裂，使地層中原有的裂隙或孔隙張開，形成新的裂隙或孔隙，漿液的可灌性和擴(kuò)散距離增大，而所用的灌漿壓力相對(duì)較高。

⒊壓密灌漿（置換作用）

是指通過(guò)鉆孔在土中灌入極濃的漿液，在注漿點(diǎn)使土體壓密，在注漿管的端部附近形成“漿泡”。

當(dāng)漿泡的直徑較小時(shí)，灌漿壓力基本上沿鉆孔的徑向擴(kuò)展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動(dòng)。2024/3/1281B126

壓密灌漿常用于中砂地基。粘土地基中若有適宜的排水條件也可采用。壓密灌漿可用于非飽和的土體，用來(lái)調(diào)整不均勻沉降進(jìn)行托換技術(shù)(糾偏)，以及在大開挖或隧道開挖時(shí)對(duì)鄰近土進(jìn)行加固。2024/3/1282⒋電動(dòng)化學(xué)灌漿（離子交換）將帶孔的注漿管作陽(yáng)極，濾水管作陰極，溶液由陽(yáng)極壓入土中，并通直流電，在電滲作用下，孔隙水由陽(yáng)極向陰極流動(dòng)，使含水量降低，形成滲漿通道，因而漿液也隨之滲入土的孔隙中，并在土中硬化。但由于電滲排水作用，可能會(huì)引起鄰近既有建筑物基礎(chǔ)的附加下沉。這一情況應(yīng)予以慎重注意。（當(dāng)K＜10-4cm/s時(shí)，采用最有效）加固后強(qiáng)度的增長(zhǎng)手很多種因素的制約，除了灌漿材料以外，還和漿液與介質(zhì)接觸形式、漿液飽和度、時(shí)間效應(yīng)等因素也有影響。１）漿液與界面的結(jié)合形式2024/3/1283(a)為漿液完全充填孔隙或裂隙，漿液與界面能牢固地結(jié)合；圖(b)為漿液雖填滿孔隙或裂隙，但兩者間存在著一層連續(xù)的水膜，使?jié){液未能與巖土界面牢固地結(jié)合；圖(c)為漿液雖也充滿了孔隙或裂隙、但兩者被一層軟土隔開、且漿液未曾滲入到土孔隙內(nèi)，從而使整體加固強(qiáng)度大為降低；圖(d)為介質(zhì)僅受到局部的膠結(jié)作用，地基的強(qiáng)度、透水性、壓縮性等方面都沒有多大改善。由此可知，提高漿液對(duì)孔隙或裂隙的充填程度及對(duì)界面的結(jié)合能力，也是使介質(zhì)強(qiáng)度增長(zhǎng)的重要因素。2024/3/1284２）漿液飽和度：孔隙或裂隙被漿液填滿的程度稱為漿液飽和度。

一般飽和度越大，被灌介質(zhì)的強(qiáng)度也越高。不飽和充填可能在飽水孔隙、潮濕孔隙或干燥孔隙中形成，原因可能多種，灌漿工藝欠妥可能是關(guān)鍵的因素。例如用不同的灌漿壓力和不同的灌漿延續(xù)時(shí)間。所得灌漿結(jié)果就不一樣。

灌漿一般采用定量灌注方法，而不是灌漿至不吃漿為止。灌漿結(jié)束后，地層中的漿液住往仍具有一定的流動(dòng)性。因而在重力作用下，漿液可能向前沿繼續(xù)流失，使本來(lái)已被填滿的孔隙重新出現(xiàn)空洞，使灌漿體的整體強(qiáng)度削弱。不飽和充填的另一個(gè)原因是采用不穩(wěn)定的粒狀漿液，如這類漿液太稀，且在灌漿結(jié)束后漿中的多余水不能排除。則漿液將沉淀析水而在孔隙中形成空洞。2024/3/12853）時(shí)間效應(yīng)

許多漿液的凝結(jié)時(shí)間都較長(zhǎng)，被灌介質(zhì)的力學(xué)強(qiáng)度將隨時(shí)間而增長(zhǎng)。但有時(shí)為了使加固體盡快發(fā)揮作用而必須縮短凝結(jié)時(shí)間，也有時(shí)為了維持漿液的可灌性則要求適當(dāng)延長(zhǎng)漿液的凝結(jié)時(shí)間。許多漿材都具有明顯的徐變性質(zhì)。漿材和被灌介質(zhì)的強(qiáng)度都將受加荷速率和外力作用時(shí)間的影響。漿液攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或同一批漿液灌注時(shí)間太久，都將使加固體的強(qiáng)度削弱?？刹捎卯?dāng)漿液充滿孔隙后繼續(xù)通過(guò)鉆孔施加最大灌漿壓力，用穩(wěn)定性較好的漿液，待已灌漿液達(dá)到初凝后設(shè)法在原孔段內(nèi)進(jìn)行復(fù)灌等措施。防止上述現(xiàn)象的發(fā)生。2024/3/1286四、灌漿設(shè)計(jì)程序和內(nèi)容

⒈地基灌漿設(shè)計(jì)一般應(yīng)遵循的程序

(1)地質(zhì)調(diào)查：查明地基的工程地質(zhì)特性和水文地質(zhì)條件；

(2)方案選擇：根據(jù)工程性質(zhì)、灌漿目的及地質(zhì)條件，初步選定灌漿方案；

(3)灌漿試驗(yàn)：除進(jìn)行室內(nèi)灌漿試驗(yàn)外，對(duì)較重要的工程，還應(yīng)選擇有代表性的地段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)，以便為確定灌漿技術(shù)及灌漿施工方法提供依據(jù)；2024/3/1287

(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)：在施工期間和竣工后的運(yùn)用過(guò)程中，根據(jù)觀測(cè)所得的異常情況，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整。

⒉設(shè)計(jì)內(nèi)容

(1)灌漿標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)灌漿要求達(dá)到的效果和質(zhì)量指標(biāo)：

(2)施工范圍：包括灌漿深度、長(zhǎng)度和寬度；2024/3/1288

(3)灌漿材料：包括漿材種類和漿液配方；

(4)漿液影響半徑：指漿液在設(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，確定合理的孔距、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(píng)估：用各種方法和手段檢測(cè)灌漿效果。2024/3/1289五、灌漿方案選擇原則（選材及灌漿方法）

⒈為提高地基承載力，減少地基變形時(shí)，可選用以水泥為基本材料的水泥漿水泥砂漿和水泥水玻璃等。也可采用環(huán)氧樹脂聚氨脂等高強(qiáng)度化學(xué)材料。

⒉為防滲堵漏，可采用粘土漿粘土水玻璃漿水泥粉煤灰混合物等材料。

⒊不同地層漿料不同，在裂隙巖石層中灌漿，通常采用水泥漿，或摻入適量膨潤(rùn)土；在砂礫石或溶洞中采用粘土水泥漿；砂層中采用化學(xué)漿液。

⒋不同地層灌漿方法不同，孔隙較大的砂礫層或裂隙巖層中采用滲入性灌漿法；砂層灌注粒狀漿材宜采用劈裂法；粘性土中宜采用劈裂法或電動(dòng)化學(xué)法；建筑糾偏多用壓密灌漿法。2024/3/1290六灌漿標(biāo)準(zhǔn)

1．防滲標(biāo)準(zhǔn)防滲標(biāo)準(zhǔn)不是絕對(duì)的，應(yīng)根據(jù)每個(gè)工程各自的特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定一個(gè)相對(duì)合理的指標(biāo)。對(duì)重要的防滲工程，都要求將地基土的滲透系數(shù)降低至10-4一10-5cm/s以下。對(duì)臨時(shí)性工程或允許出現(xiàn)較大滲漏量而又不導(dǎo)致發(fā)生滲透破壞的地層、也有采用10-3cm/s數(shù)量級(jí)的工程實(shí)例。2．強(qiáng)度和變形標(biāo)堆報(bào)據(jù)灌漿的目的，強(qiáng)度和變形的標(biāo)準(zhǔn)將隨各工程的具體要求而不同。如為了增加摩擦樁的承載力，主要應(yīng)沿樁的周邊灌漿、以提高樁側(cè)界面間的粘聚力；對(duì)支承樁則在校底灌漿以提高校端土的抗壓強(qiáng)度和變形模量。為了減少壩基礎(chǔ)的不均勻變形，僅需在壩下游基礎(chǔ)受壓部位進(jìn)行固結(jié)灌漿，從而提高地基土的變形模量，而無(wú)需在整個(gè)壩基灌漿。對(duì)振動(dòng)基礎(chǔ)，有時(shí)灌漿目的只是為了改變地基的自然頻率以消除共振條件，因而不一定需用強(qiáng)度較高的漿材。為了減小擋土墻的土壓力，則應(yīng)在墻背至滑動(dòng)面附近的土體中灌漿，以提高地基土的重度和滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度。2024/3/12913．施工控制標(biāo)準(zhǔn)

灌漿后的質(zhì)量指標(biāo)只能在施工結(jié)束后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)來(lái)確定。有些灌漿工程甚至不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，因此必須制定一個(gè)能保證獲得最佳灌漿效果的施工控制標(biāo)推，

灌漿效果可根據(jù)耗漿量的降低率進(jìn)行控制。由于灌漿是按逐漸加密原則進(jìn)行的，孔段耗漿量應(yīng)隨加密次序的增加而逐漸減少。若起始孔距布置正確，則第二次序孔的耗漿量將比第一次序孔大為減少，這是灌漿取得成功的標(biāo)志。４.漿材及配方設(shè)計(jì)原則５.確定擴(kuò)散半徑

灌漿試驗(yàn)結(jié)束后，需對(duì)漿液擴(kuò)散半徑進(jìn)行評(píng)價(jià)：鉆孔壓水或注水，求出灌漿體的滲透性；鉆孔取樣品，檢查孔隙充填情況；通過(guò)大n徑鉆井或人工開挖豎井，用肉眼檢查地層充漿情況，采取樣品進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。2024/3/1292

應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，要選擇不同特點(diǎn)的地基，用不同的灌漿方法，以求不同條件下漿液的r值。(2)所謂擴(kuò)散半徑r并非是最遠(yuǎn)距離，而是能符合設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)散距離。(3)在確定擴(kuò)散半徑時(shí)。要選擇多數(shù)條件下可達(dá)到的數(shù)值，而不是取平均值。(4)當(dāng)有些地層因滲透性較小而不能達(dá)到r值時(shí)，可提高灌漿壓力或漿液的流動(dòng)性，必要時(shí)還可在局部地區(qū)增加鉆孔以縮小孔距。

注漿孔的布置應(yīng)根據(jù)漿液的注漿有效范圍，且應(yīng)相互重疊，使被加固土體在平面和深度范圍內(nèi)連成一個(gè)整體的原則決定的。６.孔位布置2024/3/1293７.灌漿壓力

灌漿壓力是指在不使地表面產(chǎn)生變化和鄰近建筑物受到影響的前提下可能采用的最大壓力。由于漿液的擴(kuò)散能力與灌漿壓力的大小密切相關(guān)，有人傾向于采用較高的灌漿壓力，在保證灌漿質(zhì)量的前提下，使鉆孔數(shù)盡可能減少，高的灌漿壓力還能使一些微細(xì)孔隙張開，有助于提高可灌性。當(dāng)孔隙中被某種軟弱材料充填時(shí)，高灌漿壓力能在充填物中造成劈裂灌注、使軟弱材料的密度、強(qiáng)度和不透水性等得到改善。此外、高灌漿壓力還有助于擠出漿液中的多余水分，使?jié){液結(jié)石的強(qiáng)度提高。灌漿壓力值與地層土的密度、強(qiáng)度和初始應(yīng)力、鉆孔深度、位置及灌漿次序等因素有關(guān)，而這些因素又可準(zhǔn)確地預(yù)知，因而宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)來(lái)確定。2024/3/1294８.其他1）灌漿量灌漿用量的體積應(yīng)為土的孔隙體積，但在灌漿過(guò)程中，漿液并不可能完全充滿土的孔隙體積，而土方水分亦占據(jù)孔隙的部分體積。所以、在計(jì)算漿液用量時(shí)，通常應(yīng)乘以小于1的灌注系數(shù)。但考慮到漿液容易流到設(shè)計(jì)范圍以外，所以灌注所需的漿液總用量Q可參照下式計(jì)算：

Q＝K·V·n·1000式中：Q——漿液總用量(L)；v——注漿對(duì)象的土量(m3)；n——土的孔隙率；K——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。對(duì)軟土、粘性土、細(xì)砂K＝0.3-0.5；對(duì)中砂、粗砂K＝0.5-0.7，對(duì)礫砂K＝0.7-1.0；對(duì)濕陷性黃土K＝0.5-0.8。2．注漿順序注漿順序必須采用適合于地基條件、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及注漿目的的方法進(jìn)行，一般不宜采用自注漿地帶某一端單向推進(jìn)壓注方式。應(yīng)按跳孔間隔注漿方式進(jìn)行，以防止串漿，提高注漿孔內(nèi)漿液的強(qiáng)度與時(shí)懼增的約束性。2024/3/1295對(duì)有地下動(dòng)水流的特殊情況，應(yīng)考慮漿液在動(dòng)水流下的遷移效應(yīng)。從水頭高的一端開始注漿。3）初凝時(shí)間

初凝時(shí)間必須根據(jù)灌漿土層的體積、滲透性、孔隙尺寸和孔隙率、漿液的流變性和地下水流速等實(shí)際情況而定?？傊疂{液的初凝時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)。以便計(jì)劃注漿量能滲入到預(yù)定的影響半徑內(nèi)。當(dāng)在地下水中灌漿時(shí)，除應(yīng)按控制注漿速率以防漿液過(guò)分稀釋或沖走外，還應(yīng)設(shè)法使?jié){液能在灌注過(guò)程中凝結(jié)。漿液的凝結(jié)時(shí)間可分為以下四種：

(1)極限灌漿時(shí)間到達(dá)極限灌漿時(shí)間后，漿液巳具有相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其阻力已達(dá)到使注漿速率極低或等于0的程度。

(2)零變位時(shí)間在此時(shí)間內(nèi)，漿液已具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以使在停止灌漿后能有效地抵抗地下水的沖蝕和推移時(shí)間。

(3)初凝時(shí)間規(guī)定出適用于不同漿液的標(biāo)徒試驗(yàn)方法，測(cè)出初凝時(shí)間，供研究配方時(shí)參考。

(4)終凝時(shí)間它代表槳液的最終強(qiáng)度性質(zhì)，在此時(shí)間內(nèi)，材料的化學(xué)反應(yīng)實(shí)際已終止。2024/3/1296七、灌漿施工工藝

⒈施工方法分類（p156）按注漿管設(shè)置方法鉆孔方法（巖層或硬層）