2019巖土工程師基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)：灌漿法

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灌漿法

灌漿法是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過(guò)注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，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)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能好和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。

(一)加固機(jī)理

在地基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的理論主要可歸納為以下四類：

1.滲透灌漿滲透灌漿是指在壓力作用下使?jié){液充填土的孔隙和巖石的裂隙，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(砂性土灌漿的結(jié)構(gòu)原理)，所用灌漿壓力相對(duì)較小。這類灌漿一般只適用于中砂以上的砂性土和有裂隙的巖石。代表性的滲透灌漿理論有：球形擴(kuò)散理論、柱形擴(kuò)散理論和袖套管法理論。

2.劈裂灌漿劈裂灌漿是指在壓力作用下，.漿液克服地層的初始應(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。

3.擠密灌漿擠密灌漿是指通過(guò)鉆孔在土中灌入極濃的漿液，在注漿點(diǎn)使土體擠密，在注漿管端部附近形成“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)。

經(jīng)研究證明，向外擴(kuò)張的漿泡將在土體中引起復(fù)雜的徑向和切向應(yīng)力體系。緊靠漿泡處的土體將遭受嚴(yán)重破壞和剪切，并形成塑性變形區(qū)，在此區(qū)內(nèi)土體的密度可能因擾動(dòng)而減小;離漿泡較遠(yuǎn)的土則基本上發(fā)生彈性變形，因而土的密度有明顯的增加。

4.電動(dòng)化學(xué)灌漿若地基土的滲透系數(shù)k<10-4cm/s，只靠一般靜壓力難于使?jié){液注入土的孔隙，此時(shí)需用電滲的作用使?jié){液進(jìn)入土中。

電動(dòng)化學(xué)灌漿是指在施工時(shí)將帶孔的注漿管作為陽(yáng)極，用濾水管作為陰極，將溶液由陽(yáng)極壓入土中，并通以直流電(兩電極間電壓梯度一般采用0.3—1.0V/cm)，在電滲作用下，孔隙水由陽(yáng)極流向陰極，促使通電區(qū)域中土的含水量降低，并形成滲漿通路，化學(xué)漿液也隨之流入土的孔隙中，并在土中硬結(jié)。因而電動(dòng)化學(xué)灌漿是在電滲排水和灌漿法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種加固方法。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)予慎重注意。

(二)設(shè)計(jì)計(jì)算

1.方案選擇

2.灌漿標(biāo)準(zhǔn)所謂灌漿標(biāo)準(zhǔn)，是指設(shè)計(jì)者要求地基灌漿后應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量指標(biāo)。所用灌漿標(biāo)準(zhǔn)的高低，關(guān)系到工程量、進(jìn)度、造價(jià)和建筑物的安全。

3.漿材及配方設(shè)計(jì)原則

4.漿液擴(kuò)散半徑的確定漿液擴(kuò)散半徑r是一個(gè)重要的參數(shù)，它對(duì)灌漿工程量及造價(jià)具有重要的影響。

5.孔位布置注漿孔的布置是根據(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.灌漿壓力的確定灌漿壓力是指不會(huì)使地表面產(chǎn)生變化和鄰近建筑物受到影響前提下可能采用的最大壓力。

7.灌漿量和灌漿順序

(三)施工方法

1.灌漿施工方法的分類

(1)按注漿管設(shè)置方法分類

1)鉆孔法

2)打入法

3)噴注法

(2)按灌注方法分類

1)一種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式

2)兩種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式

3)兩種溶液兩個(gè)系統(tǒng)方式

(3)按注漿方法分類

1)鉆桿注漿法

2)單過(guò)濾管注漿法

3)雙層管雙栓塞注漿法

4)雙層管鉆桿注漿法

2.注漿施工的機(jī)械設(shè)備

3.套殼料配方

4.灌漿

(四)質(zhì)量檢驗(yàn)

灌漿效果的檢驗(yàn)，通常在注漿結(jié)束后28d才可進(jìn)行，

檢驗(yàn)方法如下：

1)統(tǒng)計(jì)計(jì)算灌漿量;

2)靜力觸探測(cè)試;

3)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn);

4)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn);

5)鉆孔彈性波試驗(yàn);

6)標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)或輕便觸探等動(dòng)力觸探試驗(yàn);

7)室內(nèi)試驗(yàn);

8)射線密度計(jì)法;

9)電阻率法。

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