《地基处理》第九章

1、灌浆法、2、灌浆法的本质是利用气压、液压或电化学原理，将某种可固化的浆料注入天然和人为的裂缝和空隙中，改善各种介质的物理力学特性。 1、定义、概要、2 .目的、一、渗透性降低、渗透流量减少、渗透阻力提高、空隙压力降低二、堵塞漏洞、堵塞流水三、加强：提高岩土力学性能、恢复混凝土结构和圩工建筑物的整体性四、修正建筑物的倾斜：修正产生不均匀沉降的建筑物材料的强度不能充分发挥的结构，例如大体积的混凝土，内部混凝土的强度不能充分发挥，即材料的实际应力小，不能达到材料的设计强度，所谓的基本结构，除了钢筋混凝土、应力混凝土、钢结构外， 3 .处理对象、一、水库基：砂基、砾石基础、喀斯特溶洞、断层软土三明治等二；大楼基础：包括一般地基及振动基础等对现有建筑物的修复三；道路基础：道路、铁路和机场道路等四；地下建筑：送水吨.4，4 .最近发展，一、应用领域越来越广泛，除了加强水库基防渗外，在其他土木工程如天桥、矿山、文物、市政、地铁和地铁现场灌浆也占了相当重要的地位二、浆液的品种越来越多，浆液的性能和应用问题的研究割断灌浆技术明显发展，特别是在软土地基上，该技术作为提高地基承载力的手段和消除建筑物沉降的手段而被越来越多地使用，四、在中国和一些比较发达的国家，电子计算机监视系统用灌浆法对灌浆压力、浆液的粘度和消耗量等重要参数、5、灌浆材料、灌浆工序中使用的浆料是主剂、溶剂和各种添加混合剂混合而成的，通常灌浆材料是指浆料中使用的主剂。 灌浆材料：颗粒型浆料，化学型(溶液)浆料，混合型浆料，水泥多被称为主剂，因此被称为水泥系浆料，由2种以上的化学材料调制，颗粒型浆料和化学浆料以不同的比例混合， 普通水泥浆液容易沉淀，水稳定性差，硬化时伴有体积收缩，相对于细裂缝，粒子粗，在大规模灰浆工序中水泥消耗量多，所以水泥浆液中配合粘土、砂和粉尘等，提高了水泥粒子的细度，各种配合的最大特征是浆液缺点是成本高污染环境，其普及受到限制，特别是在日本，1974年发生污染环境的福冈事件后，只能使用水玻璃浆。 包括聚合物水玻璃糊材、聚合物水泥砂浆材、水泥水玻璃糊材等，由于糊材成本降低和满足单一材料无法实现的性能，特别是水泥水玻璃糊材，具有成本低、快速凝固的特征，已经得到了广泛应用。6，1，水泥浆，1，基本材料：纯水泥浆，粘土水泥浆，粉煤灰水泥，(1)水泥：普通硅酸盐水泥，矿渣水泥，火山灰水泥，抗硫酸盐水泥，(2)粘土：水分(蒙脱土) (3)粉煤灰对于节约水泥、降低成本、消化三种废料(废水、废气、废渣)具有很高的经济效益和社会意义。 (4)水：将固体水泥作为悬浮液供给灌浆，水解水泥粒子，使化合物结晶，相互结合成网状结构，使水泥浆逐渐形成具有一定力学强度的结石。.7，2，浆料的主要性质，1，材料的分散度：一般分散度越高，灌溉性越好，影响浆料的物理力学性能，2，沉淀析水性：沉淀析水性是影响浆料质量的有害因素。 在灌浆过程中，粒子的沉淀层会引起机械管路和地层的空隙堵塞，灌浆过程有可能早点结束。 灌浆结束后，粒子的沉淀层使浆料的密度在垂直方向上变化，降低了灌浆的均一性，浆料的水降低了结石率，在灌浆体上形成了空隙。 浆液灰比是影响分析水性的因素。 3、凝结性：分为初期阶段，浆液的流动性减少到泵送不了的程度，第二，凝结的浆液随时间变硬，水泥浆的初凝固时间为2-4h，粘土水泥浆和粉煤灰水泥浆更慢。 4、收缩性：湿养生的浆液不仅不会收缩，而且还可能稍微膨胀。 干燥养护的浆液收缩，产生微细裂缝，影响灌浆效果。 5、浆液的粘度：粘度是测量流体粘性大小的物理量，一般来说浆液的灰分比越大，粘度越小，材料的细度越高，粘度越大。 6、强度和渗透性：影响结石强度的因素有浆液开始的灰比、结石的气孔率、水泥品种和配合材料等，其中浆液浓度最重要的纯水泥浆和粘土水泥浆和粉煤灰水泥浆都使结石的渗透性小。8，3，一些改性浆，(1)超细水泥：常用水泥颗粒粗糙，只能注入砂砾和直径在0.2-0.3mm以上的空隙。 为了提高水泥的灌溉性，日本首先用干式磨法制造出d50为4um的MC超细水泥，可以埋入K=10-3cm/s的中细砂层，然后北京水科学院开发出相当于水平的SK超细水泥，最近浙江大学等部门发现d50为3-4um 无毒丙烷：丙烷AM-9的灌溉性很好，但对神经系统有毒，对空气和地下水有污染，1980年在美国开发了AC-400的胶材，1982年在中国水科学院开发了AC-MS胶材，这种胶材的毒性只占AM-9的1% 酸性水玻璃：国内外从1970年代后半开始展开了酸性水玻璃的研究，该水玻璃在中性区域凝胶化，凝胶不溶出碱，可以看作在湿润地层中是永久浆料(4)改性环氧树脂：环氧树脂浆料的粘度大，灌封性小，防和湿润裂隙的粘接能力差，因此，通过配合糠醛、丙酮、水溶性甘油环氧树脂等的方法，能够形成具有低粘度、高亲水性、能够在低温下固化的改性环氧树脂.9、地基处理中，灌浆技术所依据的理论主要可归纳为以下四种：灌浆理论，代表性的渗透灌浆理论：球形扩散理论、柱状扩散理论、袖套法理论、表面压实：在建筑物的底板下灌浆土层表面，从上下加固土体。、10、表面压实，土内压压实，11、一、设计内容、设计计算，1、灌浆标准：按灌浆要求达到效果和质量指标2、施工范围：包括灌浆深度、长度和宽度3 .灌浆材料：包括泥浆材料的种类和浆液配方4， 浆液的影响半径：浆液能在设计压力下达到的有效扩散距离5，钻头的配置：根据浆液的影响半径和灰浆的设计厚度，确定合理的孔间距、列间距、孔数和列数6，灰浆压力：规定不同地区和不同深度的允许最大灰浆压力7， 灌浆效果的评价：用各种方法和手段测定灌浆效果是设计者最初面临的问题，但其具体内容没有严格规定，一般只是将灌浆方法和灌浆材料的选择放在第一位置，其选择与下列要素有关： 1、灌浆目的(加强or 提高承载力or减小变形吗？ 2、地质条件(地层构造、土类和土性、地下水位、地震水平等) 3、工程性质(永久工程或临时工程？ 重要的建筑物或一般的建筑物？13、灌浆方案的选择一般遵循下列原则： (1)灌浆的目的是为了提高地基的强度和变形率，选择以水泥为基本材料的水泥浆、水泥浆、水泥-水玻璃浆等。 (2)如果灌浆的目的是防止渗透，可以采用粘土水泥浆、粘土水玻璃浆、水泥粉煤灰混合物、c凝固、AC-MS、铬木质素及以无机试剂为固化剂的硅酸盐浆等。 在裂隙岩层上灌浆，一般使用纯水泥浆，或者在水泥砂浆中配合少量膨润土而成的砂砾层或溶洞中采用粘土水泥浆的砂层一般仅使用化学浆，黄土使用单液硅化法或碱液法(4)在空隙大的砂砾层和裂隙岩层中采用渗透性注入法，在砂层中注入粒状浆最好采用水力裂缝法。15、在国内外工程实践中，经常采用联合灌浆技术，包括不同的灌浆材料和不同的灌浆方法的结合，以适应某一特殊的地质条件和专业灌浆目的的需要。 防渗标准越高，灌浆后的地基渗透性越低，灌浆质量越好，地下水流速越低，地基发生管涌破坏的可能性越低，但成本也越高，所以防渗标准并不是绝对的，必须按每个灌浆工程根据自己的特征，通过技术经济比较确定比较合理的指标、强度和变形标准、三、灌浆标准、施工控制标准、17、四、灌浆材料和配方设计原则、18、四、灌浆材料和配方设计原则、19、灌浆质量一般指灌浆施工是否严格遵守设计和施工规范，不符合的，应根据具体情况采取适当的补充措施地基灌浆最重要的效果检测方法是在灌浆中钻孔进行不同的检测： 1、灌浆结束后在灌浆中钻孔，用水压、注水、抽水等方法测定地基的流量和渗透系数， 不合格者需