地基处理灌浆法PPT课件

在地基处理中，灌浆工艺所依据的机理 主要可归纳以下四种
渗透灌浆、劈裂灌浆、挤密灌浆、电动 化学灌浆
渗透灌浆
渗透灌浆（Permeation Grouting）是指在 压力作用下，使浆液充填于土孔隙和岩石裂 隙中，排挤出孔隙中存在的自由水和气体， 而基本上不改变原状土的结构，所用灌浆压 力相对较小。大量的灌浆实践是属于这一类 型的。这种灌浆只适用于中砂以上的砂性土 和有裂隙的岩石。
水泥基浆液是以水泥浆为主的浆液。采 用水泥灌浆可使土体形成高强度的固结体， 应用最广的是普通硅酸盐水泥，在地下水无 侵蚀性条件下经常使用。这种浆液是一种悬 浊液，取材容易，配方简单、价格便宜、不 污染环境。我国苏州虎丘塔就是采用水泥浆 液对塔基进行托换加固的。
灌注较大空隙和裂隙时，常常在水泥浆液中 掺砂（水泥砂浆），以节约水泥，并更好地 充填空隙。当浆液中加入一定数量的粘土（ 作外加剂）后，由于粘土本身是高分散性的 ，所以可提高浆液的稳定性，防止浆液沉淀 和析水。
各种浆液材料适用范围
2）将夜性质 灌浆材料的主要性质有：分散度、沉淀析水
性、凝结性、热学性、收缩性、结石强度、 渗透性和耐久性。
灌浆理论
从灌浆工程的目的来看，可以分为用于提 高受灌岩体或土体的强度和变形模量的固结灌 浆；用以提高防渗性能的防渗帷幕灌浆；用于 填充衬砌结构与岩石或混凝土间空隙的回填灌 浆；介于固结与防渗灌浆之间。用于改善坝体 与坝基接触面条件的铺盖灌浆。所采用的灌浆 技术和工艺不同，其所依据的理论和机理也各 不相同。
（5）竖井灌浆。用以处理流砂和不稳定地层。 （6）隧洞塌方灌浆加固。 （7）建筑物的纠偏加固。 （8）加固桥索支座。 （9）混凝土结构裂缝处理、蓄水池及压力管
道堵漏等。
2 加固机理
1.浆液材料 灌浆浆液是由主剂（原材料）、溶剂（水或其 它溶剂）以及各种外加剂混合而形成的浆液。 但通常所提的浆液材料，是指浆液中所用的主 剂。外加剂可根据其在浆液中所起的作用，分 为固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂 等。
灌浆法的应用范围
（1）地铁的灌浆加固。用来减少施工时地面的 变形，限制地下水的流动和控制施工现场土体 的位移和变形等。
（2）坝基砂砾石灌浆。可作为坝基的有效防渗 措施。
（3）对钻孔灌注桩的两侧和底部进行灌浆。以 提高桩与土之间的表面摩阻力和桩端土体的力 学强度。
（4）后拉锚杆灌浆。在深基坑开挖工程中， 用灌浆法进行锚固段施工。
地基处理
Ground Improvement
灌浆法
Grouting
化学加固法
• 在地基加固中，除了用挤密、置换、排水固
结、加筋、锚固等物理方法来改善土的性质 和土中的应力状态外，也可以使用化学和物 理化学方法。
• 化学加固法（Chemical Stabilization）即
是指利用水泥浆液、粘土浆液或其它化学浆 液通过灌注压入、机械搅拌或高压喷射，使 浆液与土颗粒胶结起来，以改善地基土的物 理和力学性质的地基处理方法。
渗透灌浆
劈裂注浆
劈裂注浆（Fracturing Grouting）是指在相 对较高的灌浆压力下，浆液克服了地层的初始 应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏 和扰动，引起地层的水力劈裂现象，使地层中 原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙和孔隙， 使原来不可灌的地层能顺利进浆，并增加浆液 的扩散距离，在灌浆压力消失后，地层的回弹 又进而压缩浆体，使充填更为密实，并使结石 处于一定的预压应力状态。这是一种特殊的灌 浆机理和技术，能有效地用于处理一些特殊问 题。
• 本章内将分别介绍灌浆法、水泥土搅拌法和高
压喷射注浆法。
1 灌浆法
灌浆法（Grouting）是指利用液压、气压或 电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入 地层中，浆液通过填充、渗透和挤密等方式， 赶走土体颗粒间或岩石裂隙中的水、气后占 据其位置，硬化后形成一个结构新、强度大、 防水性能高和化学稳定性良好的结石体。
化学加固法 • 化学加固除了静压灌浆法外，还出现了混
合搅拌法，包括高压喷射注浆法和水泥土 搅拌法。虽然静压灌浆工艺发展较早，应 用范围也最为广泛，但对渗透系数较小的 细砂、粘土等，仅靠静压力难以使浆液注 入土体的细小孔隙中，需要使用特殊的材 料和技术。
• 高压喷射注浆法是利用高压喷射水切削地基土，
化学加固法
• 1802年，法国工程师Charles Beriguy在
Dieppe采用了粘土和水硬石灰浆灌注方法修复 了一座受冲刷的水闸，标志着灌浆法的创立。 此后，这种方法成为地基土加固中的一种广泛 使用的方法。但是，由于灌浆法的费用高，所 以只限予加固小范围的土体，而且用于其它地 基加固方法不能解决的一些特殊工程问题，如 托换工程中可以使用灌浆法。
二、化学浆材
化学浆液是一种真溶液，其优点是可以进入水 泥浆液不能灌注的小孔隙，粘度和凝固时间可 以在很大范围内调整，可用于堵漏、加固等领 域。化学浆液已经在国内外得到了广泛应用， 解决了不少工程难题，在理论和实践上都有很 大的进步。
化学浆液的品种很多，包括环氧树酯类、聚氨 酯类、丙烯酰胺类、甲基丙烯酸脂类、硅酸盐 类等.
通过注浆管喷出浆液，就地将土和浆液进行搅 拌混合，形成水泥土的加固体。它适用于松散 土层，不受可灌性的限制，但在颗粒太大，砾 石含量过多以及含纤维质的土层中采用该方法 则效果较差。水泥土搅拌法是用特制的搅拌机 械，在地基深处不断旋转，同时将水泥或石灰 等材料的浆体或粉体喷入，与软土就地强制搅 拌混合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和 足够强度的地基土，这种方法适用于处理软粘 土地基。
1.浆液材料分类
按浆液所处状态可分为：真溶液、悬浮可分为：无机系和有机系等 。
一、粒状浆材
粒状浆材是指由水泥、粘土、沥青以及它们的 混合物制成的浆液。常用的粒状浆材是纯水泥 浆、水泥粘土浆和水泥砂浆，以上浆液又称水 泥基浆液，并可掺入各种外加剂，以改善浆液 的性质。