灌浆法
各类灌浆方法介绍
帷幕灌浆在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。
帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透；与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力（见图1）。
20世纪以来，帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。
p分类按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。
地质条件复杂且水头较高时,多采用3排以上的多排孔帷幕。
按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分：深入的称封闭式帷幕；不深入的称悬挂式帷幕。
设计工作内容主要有：①查清工程地质与水文地质情况；②进行现场灌浆试验，以确定灌浆方法、压力、孔距、排距、材料、质量标准与检查方法，并论证灌浆效果；③确定帷幕轴线位置、帷幕深度、厚度（排数）平面上的长度；④为以后对帷幕的检查或补强加固创造条件。
帷幕灌浆使用的胶凝材料主要是水泥，特殊情况时使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。
施工混凝土坝岩基帷幕灌浆都在两岸坝肩平洞和坝体内廊道中进行。
土石坝岩基帷幕灌浆，有的先在岩基顶面进行，然后填筑坝体；有的在坝体内或坝基内的廊道中进行，其优点是与坝体填筑互不干扰，竣工后可监测帷幕运行情况，并可对帷幕补灌。
_帷幕灌浆的钻孔灌浆按设计排定的顺序，逐渐加密。
两排孔或多排孔帷幕，大都先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。
同一排孔多按3个次序钻灌。
灌浆方法均采用全孔分段灌浆法。
灌浆压力是指装在孔口处压力表指示的压力值。
岩石帷幕灌浆压力，表层不宜小于1〜1.5倍水头，底部宜为2〜3倍水头。
砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。
一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大，中排孔比边排孔压力大，以保证幕体灌注密实。
灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。
当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，可采用由低到高的分级升压法。
堤坝灌浆方法
堤坝灌浆方法
堤坝灌浆的方法主要有以下三种：
1. 劈裂式帷幕灌浆法：主要用于加固堤身，防止堤身渗漏。
根据堤坝曲直不同情况，用浅孔轻便钻机或更简单的钻具，分别采用梅花形布孔和直线布孔方式，沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩处钻孔，一般孔距3m，孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1～2m为宜。
灌浆时由下而上，少灌多复；泥浆由稀到稠，循序渐进；压力由大到小，灵活掌握。
2. 低压速凝式灌浆法：一般用于高危水位下抢险堵塞管涌。
它可根据管涌所处位置的地质情况（即粘土层或砂砾层）分别采用30型钻机或50型钻机
钻孔，然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质，再以小于49kPa的压力徐
徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。
注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力，减慢管涌内水流速度，防止水泥浆随水流出；加入速凝剂，水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。
3. 高压填充式灌浆法：主要用于堤基基础灌浆，亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。
以上信息仅供参考，具体施工方法应根据实际情况调整。
12.灌浆法解析
(一)单液水泥浆
1.浆液的性能指标 ⑴相对密度
⑵粘度 ⑶凝结时间 ⑷析水率
⑸结石强度
相对密度和粘度
⑴相对密度：反映浆液中水泥的含量。 通过浆液的相对密度可判断水灰比的大小。
2 dc 1 1 3· a
⑵粘度：度量流体粘滞性大小的指标。 其值直接影响到浆液的扩散半径及压力、流量等 参数的确定。 浆液的粘度与水灰比之间为反函数关系，水灰比 越大，流动性越好，粘度越小 。
(一)砂和砂砾石地层 有效应力的库仑－莫尔破坏标准
1 3 2
· sin
1 3 2
cos · c
(h w hw )(1 K ) (h w hw )(1 K ) pc c· cot 2 2 sin
影响结石强度的因素主要有：浆液水灰比、水泥品种、外 加剂等。 水灰比影响最大，水灰比越大，结石强度越低。 灌浆目的不同对浆液结石性能的要求不同 ①防渗灌浆要求浆液结石密实，防渗和耐久性好； 水灰比一般为0.5：1～2：1。 ②加固灌浆要求结石的抗压和抗折强度高。水灰比 一般较大，为稳定灌浆，一般加入少许膨润土。 ⑹渗透性。主要和水灰比，配比及龄期有关。 107~ 10 cm / s
四、电动化学灌浆
电动化学灌浆是指在施工时将带孔的注浆管作 为阳极，用滤水管作为阴极，将溶液由阳极压入土 中，并通以直流电，在电渗作用下，孔隙水由阳极 流向阴极，促使通电区域中土的含水量降低，并形 成渗浆通路，化学浆液也随之流入土的孔隙中，并 在土中硬结。
第四节
灌浆设计与计算
一、设计程序和内容
Q K· V· n· 1000 · (1 )
第五节
灌浆施工
一、灌浆施工方法分类
灌浆法的机理主要有3种
灌浆法的机理主要有3种：渗透灌浆、劈裂灌浆和压密灌浆。
①渗透灌浆法。
如果路基土是采用渗透性较好的碎石土、砂卵土填筑而成的，水泥浆以渗流的方式渗入土的孔隙，可认为土原来的结构未受扰动和破坏。
这种方法主要用于桥涵、通道台背加固处理中，为使浆液在土中渗透并在短时间内凝固而采用间隙注浆，使浆液渗入土体孔隙后，将孔隙中的自由水、气体排除，但不破坏土体结构，从而防止了浆液从锥坡（挡墙）砌缝中冒出，使灌入锥坡（挡墙）土体中的浆液形成一道屏障，达到防渗、充填和加固的目的。
②劈裂灌浆法。
对于采用粘性土夯填的路基，由于其渗透性很小，通过渗透灌浆法难以奏效。
当灌浆压力提高到一定程度时，灌浆压力克服地层的初始应力和粘性土的抗拉强度，路基土在注浆孔周围发生径向劈裂或使原有裂隙扩大，浆液沿裂隙流入土体，并将土体切割成不规则的块体，在块体之间形成互相穿插的脉状水泥结石；粘性土受到充填浆液的压缩而被压密，在浆液压力消失后，地层的回弹进而压缩浆液，使充填更为密实，形成一种复合型岩土，从而提高路基的强度和刚度。
③压密灌浆法。
由于路基沉陷而导致的路面板下陷、断裂、托空、裂缝等现象，可待路基加固处理完毕后，用压密灌浆的方法将混凝土面板复抬到原路面标高处。
通过钻浅孔向土中灌人极浓的浆液，使注浆附近土体压密而形成浆泡，初始灌浆压力基本上沿径向扩散，随着浆泡尺寸逐渐增大，便会产生较大的上抬力，托起混凝土面板上抬。
以上3种灌浆类型，在高等级公路路基加固处理中，应视路段病害性质及构造物类型结构情况，具体分析分别对待，一般情况下都需要采用两种或两种以上的灌浆方法，分层分段整治，才能形成渗透—充填—置换—挤密—复合防渗补强的地基。
压密注浆压密注浆是将浓稠的浆液注入土体, 在土体中形成孔洞, 随着压力升高, 注浆量增大, 孔穴扩张,并迫使周围土体中孔隙水压力上升, 注浆完毕后的一段时间内, 孔压将逐渐消散, 周围土体被压密而强度提高, 从而达到加固地基的目的。
GIN灌浆法
第十一章 GIN法灌浆施工第一节概述一、GIN法简易说明GIN（Grouting Intensity Number）灌浆法也可称之为灌浆强度值灌浆法，在一个灌浆段全部灌浆过程中保持GIN是一常数值。
该施工方法是在1993年由瑞士灌浆专家隆巴迪博士（G. Lombardi）首次提出的。
他认为进行帷幕灌浆施工，只要做到各个灌浆段的GIN值大体一致，就可以建造一道均匀连续的防渗帷幕。
国际上有些工程已开始应用，并获得了理想效果。
二、GIN值的含意要对岩体灌浆使其紧密就必须消耗比较多的能量。
在一个灌浆段内，能量的消耗近似等于灌浆压力P和单位段长累计注入量V的乘积，即P×V。
这个数值P×V就叫做GIN值（灌浆强度值）。
若灌浆压力以MPa计，单位段长累计注入量以l/m计，则GIN值即可以MPa ×l/m表示。
例如GIN值为200，就是P×V=200（MPa×l/m）。
若将PV=200画成灌浆压力P与单位长度累计注入量V相应曲线时，就可以得到一条双曲线。
为了控制过大的灌浆压力和过多的不必要的灌注量，还要规定一个允许的最大灌浆压力Pmax和一个允许的最大单位长度累计灌注量Vmax，这样就形成了一个GIN值的包络线图，见图9.1-1。
GIN值一般分为五类，见图9.1-1中所列的表图9.1-1 五类GIN值包络线图三、GIN法灌浆要点1．灌浆采用水灰比较低的，中等稠度的稳定浆液。
2．灌浆段长一般为5m。
3．一个灌浆段只用一种稳定浆液进行灌注。
4．采用低～中等的注入率。
5．采用计算机监控灌浆全过程。
计算机给出7种曲线，见图9.1-2。
应注意的是曲线④和⑦略有不同，前者是Q/P对应于时间T的过程线，后者是Q/P对应于单位长度累计的注入量的曲线，曲线下降表明灌浆过程正常。
6．一个灌浆段采用一个GIN值。
以灌浆压力P（MPa）和单位长度累计注入量V（l/m）的乘积值控制施工。
灌浆法的施工方法
灌浆法的施工方法
一．灌浆法的施工方法
1. 灌浆前的准备
在施工灌浆之前，要先进行一系列的准备工作，包括检查混凝土构件的尺寸精度、表面形状和线路，如果现场涉及到的构件较多，需要进行模板拼接和定位，以及检查构件的结合部位是否满足灌浆施工要求，最后再进行灌浆施工前的清理工作。
2. 灌浆施工
灌浆施工应根据灌浆材料的性质，采取合理的施工方法，一般来说，在灌浆前，应先按要求装设灌浆器具，并组织振捣、抹平、浇注等工作，使灌浆材料均匀的灌入构件中，灌浆过程中，要控制好混凝土的温度，以避免混凝土的热变形，同时要拌和均匀，使混凝土的性能达到规定的要求。
3. 灌浆后的处理
灌浆后，应采取措施保护混凝土灌浆层，避免受到外来因素的影响，如果是冬季施工，应采取合理措施保温，以保证混凝土的正常完成固化，普通灌浆应在灌浆完毕后1-2小时内进行面层修整，该修整是为了去除灌浆层表面渗水及其它异物，使混凝土灌浆层表面平整、光洁。
7灌浆法
动性越好，浆液流动时的压力损失就越小，因
而能自灌浆点向外扩散越远； 但在某些情况下例如孔隙较粗和地下水流
速较大时，反而要求浆液具有较小的流动性，
以便控制浆液的扩散和降低浆材的消耗。
7.2.2 浆液的流变性
• 一般认为，浆液在土孔隙中流动时，其雷诺数不会超过临 界值，因而浆液的流变性可用层流条件下的流变参数来表 达，即: ⑴牛顿体
r
：泊松比 K ：侧压力系数
0
N：参数（ K和） Sr ：抗拉强度
7.3.2劈裂灌浆
• (2)砂和砂砾石劈裂的初始条件： • 灌浆压力破坏条件：
(h w hw )(1 K ) (h w hw )(1 K ) Pe c' cot ' 2 2 sin '
7.4.1 方案选择 (2)方案选择的原则：
7.3.4电化学灌浆法 （Electrochemical Injection）
在粘性土中插入金属电极并通过直流电
后，就在土中引起电渗，电泳和离子交 换等作用，使通电区域中的含水量显著 降低，从而在土内形成渗浆通道，浆液 进入土体，在土中硬结，加固土体。
电压＋流体压力 灌浆效果更佳 当地基不允许施加较高的流体压力时，
2)浆液的饱和度 裂隙或孔隙被浆液填满的程度，称为浆液的饱和度，饱 和度越高，被灌介质强度越高 关键：灌浆工艺不同，饱和度不同。 饱和度试验结果
试验号 灌浆压力梯度 灌浆延续时间 （min） 3 1.5 3 20 饱和度（%）
1
2 3 4
41.7
20.4 10.2 6.1
64.2
59.4 69.2 72
7.1(灌浆法)
地基处理
(3)压密灌浆：指通过在土中灌入极浓的浆液，在注浆点使土体
挤密，在注浆管端部附近形成“浆泡”。当浆泡的直径较小时，灌 浆压力基本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产 生较大的上抬力而使地面抬动。
水泥浆封闭
浆泡 图7-4 压密灌浆原理示意图 湖南科技大学
地基处理
(4) 电动化学灌浆： 指在施工时将带孔的灌浆管作为阳极，
石的裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水和气体，而基本上不改变 原状土的结构和体积，所用灌浆压力相对较小。这类灌浆一般只 适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。代表性的渗透灌浆理 论有： ①球形扩散理论、 ②柱形扩散理论和③袖套管法
理论。 ① 球形扩散理论
a. b. c. d. 被灌砂土为均质的、各向同性的； 浆液为牛顿体； 浆液从灌浆管底端注入地基土内； 浆液在地层中呈球状扩散。
湖南科技大学
地基处理
② 粘性土地层
在粘性土地层中，水力劈裂将引起土体固结及挤出等现象。 在固结作用条件，注入浆液的体积V及单位土体所需的浆液量Q：:
V
a
0
( p0 u )mV 4r 2 dr
Q p mV
在存在多种劈裂现象的条件下，土层被固结的程度C：
(1 V )(n0 n1 ) C 100% 1 n0
湖南科技大学
地基处理
名 称 速凝剂 试 剂 氯化钙 硅酸钠 铝酸钠 木质素磺酸钙 缓凝剂 酒石酸 糖 流动剂 加气剂 膨胀剂 木质素磺酸钙 去垢剂 掺量占水泥重（%） 1~2 0.5~3 0.2~0.5 0.1~0.5 0.2~0.3 0.05 产生空气 亦增加流动性 说 明 加速凝结和硬化 加速凝结
湖南科技大学
灌浆法
方案选择：
主要是灌浆方法和灌浆材料的选择，考虑因素：
1. 灌浆目的：是为了加固地基还是为了防渗?加固的 目的是提高地基承载能力、抗滑稳定性还是降低地 基变形量?
2. 地质条件：包括地层构造、土的类型和性质、地下 水位、水的化学成分、灌浆施工期间的地下水流速 及地震级别等。 3. 工程性质：是永久性工程还是临时工程?是重要建 筑物还是一般建筑物?是否振动基础以及地基将要 承受多大的附加荷载等。
灌浆材料：
灌浆材料：
1. 水泥浆 水泥浆是由水泥和水混合经搅拌而制成的浆液.为了
改进浆液性能，有时需要在浆中加入少量的添加剂。
2. 粘土浆 粘土浆是粘土的微小颗粒在水中分散，并与水混合形 成的半胶体悬浮液。选择灌浆用的粘土，一般要求：
塑性指数> 17；
粘粒(粒径小于0.005mm)含量不小于40％～50％； 粉粒(粒径0.005～0.05mm)含量小于45％～50％； 含砂量（0.05～0.25mm）不大于5％。 粘土浆的结石强度和粘结力都比较低，抗渗压和冲蚀的能力 很弱，故仅在低水头的防渗工程上才考虑采用纯粘土浆灌浆.
灌浆孔的布设
加固灌浆孔的布设常用方 格形、梅花形和六角形。方
格形的主要优点是便于补加
灌浆孔，在复杂的地区宜采
用这种方法，而梅花形和六
角形布孔的主要缺点是不便 于补加灌浆孔，预计灌浆后
不需补加孔的地基多采用这
种形式。
灌浆孔布置
灌浆施工技术要点
1) 采用“围、挤、压”的原则，就是先将灌浆 区圈围住，再在中间插孔灌浆挤密，最后逐 序压实，这样易于保证灌浆质量。最好采用
帷幕灌浆
3. 帷幕的深度和厚度
一般情况下，帷幕深度宜穿过砂砾石层达到基岩，这样可 以起到全部封闭渗流通道的作用。帷幕的厚度(T)主要是根 据幕体内的允许坡降值来确定的。但可按下式作初步估算 T=H/J 式中 H为最大作用水头；J为帷幕的容许比降，对一般粘土浆 可采用J≤3～4。 对于砂砾石厚度较浅，一般设臵1～2排灌浆孔即可，对基 础承受的水头超过25～30m时，设臵2～3排灌浆孔。 灌浆孔距主要决定于地层的渗透性、灌浆压力、灌浆材料等 有关因素，一般要通过试验确定。通常孔距为2～4m。如果 在灌浆施工过程中，发现浆液扩散范围不足，则可采用缩 小孔距，加密钻孔的办法来补救。
浅谈灌浆法
浅谈灌浆法灌浆法是改善地基土条件的一种施工方法，是用气压、液压或电化学原理，把某些固化的灌浆注入各种介质的裂隙，以改善地基的物理力学性质。
根据其所依据的理论，分为四种，渗入性灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学灌浆，施工中几种灌浆理论可能交织发生。
根据施工目的的不同，浆体材料也不同，浆体材料有水泥，粘土，化学浆体（聚氨酯、环氧树酯、丙烯酰胺等）。
该技术适用地层范围为杂、素填土、砂土、砂砾、粘土、湿陷性黄土层，淤泥质土慎用；工程范围为软土地基加固、既有建筑物的地基处理、坝基防渗、特殊土体加固等。
本文主要简述该技术在加固回填土地基的应用，其在加固中所依据的原理为劈裂灌浆和压密灌浆，主要浆体材料为水泥和粉煤灰。
一、工艺原理灌浆时，浆液先充填较大的孔隙，然后在较大压力下渗入土体孔隙，随着土层孔隙压力升高挤压土体，使土体密实，达到一定压力，土体出现剪切裂隙，浆液随之充填裂隙，形成浆脉，使土体形成新的网状骨架结构，浆脉在土体中以网状形式存在，从而构成土体—浆脉复合地基，提高了地基承载力。
二、施工工艺（一）、注浆孔布置根据设计要求，以及加固地基现场情况进行注浆孔的布置。
（二）、沉注浆管先用注浆头套住一节注浆管就位，用振动头振动压入注浆管，再接一节，再用振动头压入，直至设计标高。
（三）、搅拌浆液用搅拌机按设计水灰比开始搅拌浆液，水灰比一般为0.5—0.6：1，然后把浆液倒入注浆泵，防止块状进入泵中。
（四）、分层灌浆用注浆软管套住注浆管，用注浆泵开始压浆，注意压力表读数，保证工作压力，同时防止暴管，灌浆达到设计要求后，把注浆管拔出一定长度，然后再灌浆，直至地层表面。
三、施工机具和劳动组合（一）施工机具1.成孔设备：振动机一台2.搅拌机一台3.单缸泥浆泵一台（二）劳动组合1.项目负责 1人2.技术负责 1人3.测量工 2人4.机械操作工 2人5.壮工 4人四、主要技术措施（一）、沉管前应根据情况进行试沉管，以便验证地质报告，同时获取一定的施工参数。
灌浆法施工顺序
灌浆法施工顺序先固结灌浆，然后接触灌浆。
固结灌浆施工工艺流程为：造孔→洗孔→灌浆→封孔→检查孔；接触（缝）灌浆（含中缝）施工工艺流程为：安装灌浆管→回填混凝土→通水检查→灌浆→检查孔；1、帷幕灌浆孔宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进，固结灌浆孔可采用各式合宜的钻机和钻头钻进。
2、帷幕灌浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm，因故变更孔位时，应征得设计同意。
实际孔位应有记录，孔深应符合设计规定。
3、帷幕灌浆孔宜选用较小的孔径，钻孔孔壁应平直完整。
4、帷幕灌浆钻孔必须保证孔向准确，钻机安装必须平正稳固，钻孔宜埋设孔口管，钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致，钻进应采用较长的粗径钻具并适当地控制钻进压力。
5、帷幕灌浆孔应进行孔斜测量，发现偏斜超过要求应及时纠正或采取补救措施。
6、垂直的或顶角小于5°的帷幕灌浆孔，其孔底的偏差值不得大于规定。
孔深大于60m时，孔底最大允许偏差值应根据工程实际情况并考虑帷幕的排数具体确定，一般不宜大于孔距。
7、顶角大于5°的斜孔，孔底最大允许偏差值可根据实际情况按规定适当放宽。
方位角偏差值不宜大于5°8、钻灌浆孔时应对岩层，岩性以及孔内各种情况进行详细记录9、钻孔遇有洞穴，塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆处理，而后继续钻进，如发现集中漏水，应查明漏水部位，漏水量和漏水原因，经处理后。
再行钻进。
10、钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。
灌浆施工都要按规定顺序进行，分为一序孔、二序孔、三序孔等,随着序数增加,灌浆孔逐渐加密。
单孔灌浆方法有两种：①全孔一次灌浆法，以灌浆塞封闭孔口，有压浆液灌入到全孔的岩层裂隙中，适于浅孔灌浆；②全孔分段灌浆法,将全孔自下而上分成若干段，用灌浆塞将其中一段与相邻段隔离，有压浆液只灌入到该段岩石裂隙中，适于深孔灌浆。
按浆液注入方式，又分为:①纯压式灌浆法,灌入的浆液都压入岩石裂隙中，不让其返回地面,如化学灌浆多为定量灌浆，常采用这种方式；②循环式灌浆法，注入的浆量大于裂隙吸浆量，多余浆液经回浆管返回搅拌机。
第9章 灌浆法
两种浆材的优点，凝胶时间可在几秒到几十分钟内
准确控制，也是一种用途广泛、使用效果良好的灌
浆材料，结石率可高达98%以上，而且结石强度也
较高。
(6)．木质素类
木质素类浆液的主剂是纸浆废液，再加入一定量的固化剂，
因此属于“三废利用“，其来源广，价格低，是一种很有发
展前途的注浆材料。 木质素浆液目前包括铬木素浆液和硫木素浆液。前者出现较 早，其固化剂是重铬酸钠，该浆液含有的6价铬离子是剧毒 物质，有可能污染地下水，因此其应用受到限制。国内有关
对砂性土的灌浆处理大都属于这种机理。
2.劈裂灌浆 劈裂灌浆是指在压力作用下，浆液克服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，使地层中原有 的裂隙和孔隙张开，形成新的裂隙和孔隙，促使浆液的可灌 性和扩散距离增大，故所用灌浆压力较高。（图9-2） 3.压密灌浆 压密灌浆是指用于较高的压力灌入极浓浆液，使粘性土体变 形后在灌浆管端部附近形成“浆泡”（图9-3），由浆泡挤 压土体，并向上传递反压力，从而使地层上抬，硬化的浆液 混合物是一个坚固的压缩性很小的球体
过采用活性稀释剂和优选各种外加剂改良其性能后，浆液
的粘度虽然大大降低了，但其仍能保持高强特性，使之能 灌注和加固混凝土结构的细微裂隙、基岩的细裂隙和断层
破碎带等低渗透性地层，并解决了水下和低温固化问题。
改性环氧树酯材料为无毒或低毒。 有些改性的环氧树酯浆材增加了与粘土颗粒表面的亲和力， 具有一定的吸渗能力，可使薄层粘性土和泥化夹层固化。
国内研究表明，丙凝单体是有毒的，而聚合后的凝胶体是
无毒的，只要聚合完全就不会污染环境，并且研制成AC－
MS浆材，其性能与AM－9相当，而毒性仅为AM－9的1%。另 外，试验证明了丙凝胶体在细孔隙中可抵抗数百的水力比 降而不被挤出，而在粗孔隙中则很容易挤出，且在水压下 极不稳定，从而论证了丙凝防水帷幕的稳定性。
各类灌浆方法介绍
各类灌浆方法介绍灌浆是一种常用的修复和加固建筑物的方法，通过将材料注入到裂缝或空隙中，从而提高建筑物的稳定性和结构强度。
下面介绍几种常见的灌浆方法。
1.水泥灌浆水泥灌浆是最常见的灌浆方法之一，通常用于填充混凝土裂缝和空隙。
这种方法使用水泥和水混合后形成的浆料，通过注入的方式填充裂缝，然后在凝固后形成一个坚固的填充物。
水泥灌浆具有较高的强度和耐久性，适用于大多数建筑结构的修复和加固。
2.聚合物灌浆聚合物灌浆是使用聚合物树脂作为基础材料的一种灌浆方法。
聚合物灌浆的特点是具有较强的附着力和抗渗性，能够有效填补细小的裂缝并防止水渗透。
聚合物灌浆还可以通过调整材料的比例来实现不同的粘度和流动性，适用于各种不同类型的裂缝和空隙。
3.钢筋灌浆钢筋灌浆是一种用于加固混凝土结构的灌浆方法。
它通过将聚合物树脂注入到钢筋周围的空隙中，来提高钢筋与混凝土之间的黏结力和承载力。
钢筋灌浆可以提高结构的整体强度和稳定性，延长使用寿命，并减轻结构的负荷。
4.机械灌浆机械灌浆是一种常用于地下管道和洞穴修复的灌浆方法。
它使用特殊的机械设备来注入材料，将其压入地下空隙中。
这种方法适用于较大的空隙和难以到达的区域，可以通过调整注入压力和流量来实现不同程度的灌浆。
5.潜水灌浆潜水灌浆是一种用于修复水下结构的灌浆方法。
它通过使用潜水员进行操作，将材料注入到水下结构的裂缝和空隙中。
潜水灌浆通常使用特殊的水下注浆设备，具有良好的防水性和耐水压性能。
这种方法适用于桥梁、码头和水坝等水下结构的修复和加固。
总的来说，不同的灌浆方法适用于不同的修复和加固需求。
在选择灌浆方法时，需要考虑结构的类型、裂缝的大小和位置、材料的可用性和使用环境等因素，并参考专业的建筑工程师的建议。
此外，施工人员应根据具体情况选择适当的设备和材料，并遵循相应的操作规程，以确保灌浆效果的质量和可靠性。
地基处理技术：灌浆法应用
2.灌浆法的加固机理
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。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。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：分别为渗透灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学灌浆。
5.1灌浆法应用
《地基处理技术》
目 录
1 灌浆法概念、作用、目的
2
灌浆法作用机理
3
灌浆法应用
1.灌浆法的概念、作用和目的
1.1灌浆法概念
灌浆法是指利用气压、液压或电化学 原理，将具有流动性和胶结性能的浆 液注入各种介质的裂隙、孔隙。形成 结构致密、强度高、防渗性能和化学 稳定性好的固结体，以改善灌浆对象 的物理力学性质。
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1.灌浆法的概念、作用和目的1.2灌浆法作用源自A充填作用B
压密作用
C
粘合作用
D
固化作用
充填作用：浆液凝结的结石将地层空 隙填充起来，可以阻止水通过，提高地 层密实性。
压密作用：在浆液被压入的过程中， 将对地层产生挤压，从而使那些无法进 入浆液的细小裂隙或孔隙收到压缩和挤 密，使地层密实性和力学性能都得到提 高。
粘合作用：某些浆液的胶凝性质可以 时岩基、建筑物裂缝等充填并粘合，使 其承载力得到提高。
固化作用：某些浆材可与地层中的粘 土等松散物质发生化学反应，将其凝固 成坚固的“类岩体”。
水泥灌浆法的施工步骤
水泥灌浆法的施工步骤
水泥灌浆法的施工步骤：
①施工前详细勘察地质条件根据土层性质确定灌浆目的如加固地基防渗堵漏等并据此设计灌浆参数；
②选择适宜类型水泥通常选用普通硅酸盐水泥也可根据需要掺入适量添加剂改善浆液性能；
③布置灌浆孔按照设计要求在待处理区域钻设一定间距深度的孔洞作为灌浆通道孔径大小需考虑所用设备要求；
④钻孔完毕后进行清孔作业使用高压空气或水清除孔内碎屑保证灌浆顺畅无阻；
⑤配制浆液根据事先确定的比例将干粉与水搅拌均匀直至形成流动性良好稳定性高的浆体；
⑥开始灌浆前先进行试压检查灌浆管路是否畅通压力表读数是否准确确保系统完好无损；
⑦启动灌浆泵将浆液压入地下过程中密切监控压力变化及时调整灌浆速率保证浆液均匀扩散；
⑧当单孔灌浆达到预定压力或注入量时停止该孔灌浆并进行封孔处理防止浆液回流影响效果；
⑨对于较大范围处理通常采用分序分段灌浆方式先灌主要裂缝再向两侧扩展直至整个区域得到有效加固；
⑩施工期间定期取样测试浆液凝固强度确保满足设计要求必要时调整配方比例以优化性能；
⑪灌浆结束后等待一段时间让浆液充分硬化然后对地表进行回填恢复原有地貌；
⑫最后进行全面检查包括钻探取芯超声波探测等方式验证灌浆效果并编写施工总结报告。
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灌浆法灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，使土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气排出，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性良好的结石体。
灌浆的主要目的有下列几方面：1、防渗：增加地基土的不透水性。
防止流砂、钢板桩渗水、坝基漏水和隧道开挖时涌水，以及改善地下工程的开挖条件；2、防止桥墩和边坡护岸的冲刷；3、整治塌方滑坡、处理路基病害；4、加固、提高地基土的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降；5、进行托换技术，既有建筑物的地基加固与纠偏。
灌浆技术在：1、水电建设中几乎每个坝址都要进行大规模防渗和加固灌浆，在其它土木工程建设中如铁道、矿井、市政和地下工程等，灌浆法也占有十分重要的地位。
它不仅在新建工程，而且在改建和扩建工程中都有其广泛的应用领域。
实践证明，灌浆法确实是一门重要且颇有发展潜力的地基加固技术。
2、可用的浆材品种越来越多，有些浆材通过改性使其缺点消除，正向理想浆材的方向发展。
3、为解决特殊工程问题，化学浆材的发展提供了更加有效的手段，使灌浆法的总体水平得到提高。
然而由造价、毒性和环境污染等原因，国内外各类灌浆工程中仍是水泥系和水玻璃系浆材占主导地位，高价的有机化学浆材一般仅在特别重要的工程中，以及上述两类浆材不能可靠地解决问题的特殊条件下才使用。
4、劈裂灌浆在国外已有30多年的历史，我国自20世纪70年代末在乌江渡坝基采用这类灌浆工艺建成有效的防渗帷幕后，也已取得明显的发展，尤其在软弱地基中，劈裂灌浆技术已越来越多地用作提高地基承载力和清除（或减少）沉降的手段。
5、在一些比较发达的国家中，已较普遍地在灌浆施工中设立电子计算机监测系统，用来专门收集和处理诸如灌浆压力、浆液稠度和进浆量等重要数据，这不仅可使工作效率大大提高，还能更好地控制灌浆工序和了解灌浆过程本身，在勘探和灌浆施工中广泛地应用电子技术，正使灌浆法从一门“艺术”转变为一门科学。
6、由于灌浆施工属隐蔽性作业，复杂的地层构造和裂隙系统难于模拟，故开展理论研究实为不易。
与浆材品种的研究相比，国内外在灌浆理论方面都仍属比较薄弱的环节。
灌浆法1 .概述1.1 定义灌浆法的实质是用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入天然的和人为的裂缝或孔隙，以改善各种介质的物理力学性质。
1.2 目的灌浆的主要目的如下；一、防渗：降低渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力。
二、堵漏：封填孔洞，堵截流水。
三、加固：提高岩土的力学强度和变形模量，恢复混凝土结构及圬工建筑物的整体性，四、纠正建筑物偏斜：使已发生不均匀沉降的建筑物恢复原位或减少其偏斜度。
1. 3 对象灌浆的对象很多，本章主要阐述由下述几类材料组成的地基灌浆问题：一、砂、砂砾石及粉细砂。
二、软粘土、杂填土及淤泥。
三、湿陷性黄土。
1. 4 应用范围灌浆法适用于土木工程中的各个领域，例如：一、坝基：砂基、砂砾石地基、喀斯特溶洞及断层软弱夹层等。
二、房基：一般地基及震动基础等，包括对已有建筑物的修补。
三、道路基础：公路、铁道和飞机场跑道等。
四、地下建筑：输水隧洞、矿井巷道、地下铁道和地下厂房等。
五、其他：预填骨料灌浆、后拉锚杆灌浆及灌注桩后灌浆等。
1．5 近期发展一、灌浆法的应用领域越来越扩大，除坝基防渗加固外，在其他土木工程如道桥、矿井、文物、市政、地铁和地下厂房等，灌浆法也占有十分重要的地位。
二、浆材品种越来越多，浆材性能和应用问题的研究更加系统和深入，各具特色的浆材已能充分满足各类建筑工程和不同地基条件的需要。
三、劈裂灌浆技术已取得明显的发展，尤其在软弱地基中，这种技术被越来越多地只作提高地基承载力和消除建筑物沉降的手段。
四、在一些比较发达的国家，电子计算机监测系统已较普遍地在灌浆施工中用来收集和处理诸如灌浆压力、浆液稠度和耗浆量等重要参数，这不仅可使工作效率大大提高，还能更好地控制灌浆工序和了解灌浆过程本身，促进灌浆法从一门工艺转变为一门科学。
2 .灌浆材料2．1 分类及评价灌浆工程中所用的浆液是由主剂、溶剂及各种附加剂混合而成，通常所说的灌浆材料，是指浆液中所用的主剂。
灌浆材料按其形态可分为颗粒型浆材、溶液型浆材和混合型浆材三个系统。
颗粒型浆材是以水泥为主剂，故多称其为水泥系浆材；溶液型浆材是由两种或多种化学材料配制，故通称其为化学浆材；混合型浆材则由上述两类浆材按不同比例混合而成。
在国内外灌浆工程中，水泥一直是用途最广和用量最大的浆材，其主要特点为结石力学强度高，耐久性较好且无毒，料源广且价格较低，但普通水泥浆因容易沉淀析水而稳定性较差，硬化时伴有体积收缩，对细裂隙而言颗粒较粗，对大规模灌浆工程则水泥耗量过大。
为克服上述缺点，国内外常采取下述几种措施：一、在水泥浆中掺人粘土、砂和粉煤灰等廉价材料。
二、用各种方法提高水泥颗粒细度。
三、掺入各种附加剂以改善水泥浆液性质。
化学浆材的品种很多，包括环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、本质素类和硅酸盐类等。
化学浆材的最大特点为浆液属于真溶液，初始粘度大都较小，故可用来灌注细小的裂缝或孔隙，解决水泥系浆材难于解决的复杂地质问题。
化学浆材的主要缺点是造价较高和存在污染环境问题，使这类浆材的推广应用受到较大的局限，尤其是日本，在1974年发生污染环境的福岗事件之后，建设省下令在化灌方面只允许使用水玻璃系浆材。
在我国，随着现代大工业的迅猛发展，化学灌浆包括新化灌浆材的开发应用、降低浆材毒性和环境的污染，以及降低浆材成本等方面，也得到迅速的发展，例如酸性水玻璃、无毒丙凝、改性环氧树脂和单宁浆材等，都达到了相当高的水平。
混合型浆材包括聚合物水玻璃浆材、聚合物水泥浆材和水泥水玻璃浆材等几类。
此类浆材包含了上述各类浆材的性质，或者用来降低浆材成本，或用来满足单一材料不能实现的性能。
尤其是水玻璃水泥浆材，由于成本较低和具有速凝的特点，现已被广泛地用来加固软弱土层和解决地基中的特殊工程问题。
2．2 水泥系浆材一、基本材料。
这里主要叙述纯水泥浆、粘土水泥浆及粉煤灰水泥浆的组成材料。
(一)水泥。
灌浆工程中应用最广的是普通硅酸盐水泥，某些特殊条件下还采用矿渣水泥、火山灰水泥和抗硫酸盐水泥等。
1．普通硅酸盐水泥。
是把石灰石和粘土等生料烧制成熟料，并加入石膏后磨细而成的水硬性胶结材料，其矿物成分主要有四种，见表8—l。
此外水泥中还含有少量氧化铁、硅和游离石灰。
灌浆法1 .概述1.1 定义灌浆法的实质是用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入天然的和人为的裂缝或孔隙，以改善各种介质的物理力学性质。
1.2 目的灌浆的主要目的如下；一、防渗：降低渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力。
二、堵漏：封填孔洞，堵截流水。
三、加固：提高岩土的力学强度和变形模量，恢复混凝土结构及圬工建筑物的整体性，四、纠正建筑物偏斜：使已发生不均匀沉降的建筑物恢复原位或减少其偏斜度。
1. 3 对象灌浆的对象很多，本章主要阐述由下述几类材料组成的地基灌浆问题：一、砂、砂砾石及粉细砂。
二、软粘土、杂填土及淤泥。
三、湿陷性黄土。
1. 4 应用范围灌浆法适用于土木工程中的各个领域，例如：一、坝基：砂基、砂砾石地基、喀斯特溶洞及断层软弱夹层等。
二、房基：一般地基及震动基础等，包括对已有建筑物的修补。
三、道路基础：公路、铁道和飞机场跑道等。
四、地下建筑：输水隧洞、矿井巷道、地下铁道和地下厂房等。
五、其他：预填骨料灌浆、后拉锚杆灌浆及灌注桩后灌浆等。
1．5 近期发展一、灌浆法的应用领域越来越扩大，除坝基防渗加固外，在其他土木工程如道桥、矿井、文物、市政、地铁和地下厂房等，灌浆法也占有十分重要的地位。
二、浆材品种越来越多，浆材性能和应用问题的研究更加系统和深入，各具特色的浆材已能充分满足各类建筑工程和不同地基条件的需要。
三、劈裂灌浆技术已取得明显的发展，尤其在软弱地基中，这种技术被越来越多地只作提高地基承载力和消除建筑物沉降的手段。
四、在一些比较发达的国家，电子计算机监测系统已较普遍地在灌浆施工中用来收集和处理诸如灌浆压力、浆液稠度和耗浆量等重要参数，这不仅可使工作效率大大提高，还能更好地控制灌浆工序和了解灌浆过程本身，促进灌浆法从一门工艺转变为一门科学。
2 .灌浆材料2．1 分类及评价灌浆工程中所用的浆液是由主剂、溶剂及各种附加剂混合而成，通常所说的灌浆材料，是指浆液中所用的主剂。
灌浆材料按其形态可分为颗粒型浆材、溶液型浆材和混合型浆材三个系统。
颗粒型浆材是以水泥为主剂，故多称其为水泥系浆材；溶液型浆材是由两种或多种化学材料配制，故通称其为化学浆材；混合型浆材则由上述两类浆材按不同比例混合而成。
在国内外灌浆工程中，水泥一直是用途最广和用量最大的浆材，其主要特点为结石力学强度高，耐久性较好且无毒，料源广且价格较低，但普通水泥浆因容易沉淀析水而稳定性较差，硬化时伴有体积收缩，对细裂隙而言颗粒较粗，对大规模灌浆工程则水泥耗量过大。
为克服上述缺点，国内外常采取下述几种措施：一、在水泥浆中掺人粘土、砂和粉煤灰等廉价材料。
二、用各种方法提高水泥颗粒细度。
三、掺入各种附加剂以改善水泥浆液性质。
化学浆材的品种很多，包括环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、本质素类和硅酸盐类等。
化学浆材的最大特点为浆液属于真溶液，初始粘度大都较小，故可用来灌注细小的裂缝或孔隙，解决水泥系浆材难于解决的复杂地质问题。
化学浆材的主要缺点是造价较高和存在污染环境问题，使这类浆材的推广应用受到较大的局限，尤其是日本，在1974年发生污染环境的福岗事件之后，建设省下令在化灌方面只允许使用水玻璃系浆材。
在我国，随着现代大工业的迅猛发展，化学灌浆包括新化灌浆材的开发应用、降低浆材毒性和环境的污染，以及降低浆材成本等方面，也得到迅速的发展，例如酸性水玻璃、无毒丙凝、改性环氧树脂和单宁浆材等，都达到了相当高的水平。
混合型浆材包括聚合物水玻璃浆材、聚合物水泥浆材和水泥水玻璃浆材等几类。
此类浆材包含了上述各类浆材的性质，或者用来降低浆材成本，或用来满足单一材料不能实现的性能。
尤其是水玻璃水泥浆材，由于成本较低和具有速凝的特点，现已被广泛地用来加固软弱土层和解决地基中的特殊工程问题。
2．2 水泥系浆材一、基本材料。
这里主要叙述纯水泥浆、粘土水泥浆及粉煤灰水泥浆的组成材料。
(一)水泥。
灌浆工程中应用最广的是普通硅酸盐水泥，某些特殊条件下还采用矿渣水泥、火山灰水泥和抗硫酸盐水泥等。
1．普通硅酸盐水泥。
是把石灰石和粘土等生料烧制成熟料，并加入石膏后磨细而成的水硬性胶结材料，其矿物成分主要有四种，见表8—l。
此外水泥中还含有少量氧化铁、硅和游离石灰。