岩土工程浆液PPT02
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岩土工程浆液基础知识PPT
粘土的化学分析表明，它们的化学成分主要 是二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（ Al2O3）和水（H2O），其次还有氧化铁 （Fe2O3）、氧化钠（Na2O）、氧化钾（ K2O）、氧化镁（MgO）和氧化钙（CaO） 等。
三、粘土矿物
1、高岭石粘土 它主要由高岭石矿物组成，其含量有时可达90%以上。其 次含有多水高岭石、伊利石等粘土矿及杂质，颜色多为白 色、浅灰色、浅黄色等。
等，是铝和镁的水硅酸盐，其晶体构造常为纤维 状、链状和棒状。
四、粘土矿物的基本结构特点
1、硅氧四面体（Si-O）四面体 每个四面体中都有一个硅（Si）原 子与四个氧（O）原子（或OH原子团 ）以相等的距离相连，硅在四面体的 中心，四个氧原子（或氢氧原子团） 分别在四面体的各顶点。
2、铝氧八面体（Al-O）八面体
5、伊利石的晶体结构
伊利石的晶体结构和蒙脱石相似，也是2:1型晶体构造， 也是由两层硅氧四面体晶片中间夹一层铝氧八面体晶片组 成。
因为晶层间拉得很紧，连结力很强， 水分子不容易进入其晶层之间，它 不易水化
膨胀。因此，伊利石的
造浆性能不好。
五、粘土遇水后的性质
粘土在水中极易分散成细小的颗粒，形成粘土-水的悬浮液 体，这时粘土颗粒就具有了表面带电性质、表面吸附性质 ，离子交换性质以及水化、分散性质等。
1、粘土的寻找 造浆用粘土主要是膨润土（包 括钠质、钙质）。我国目前发现 的膨润土矿床多属于中、酸性火 山凝灰岩蒙脱石风化而成，应尽 可能在火山凝灰岩广泛分布地区 寻找膨润土。我国在高阳、安丘 （山东），九台·(吉林)，黑山 （辽宁），余杭（浙江），信阳 （河南），三台（四川），夏子 街（新疆）等地有专门生产膨润 土粉的工厂。
七、粘土的造浆试验
造浆率——以每吨干粘土粉（含水量 不大于10％）能配制成表观粘度为 15mPa.s合格泥浆的立方米数。（ 单位m3/吨土）。
三、粘土矿物
1、高岭石粘土 它主要由高岭石矿物组成，其含量有时可达90%以上。其 次含有多水高岭石、伊利石等粘土矿及杂质，颜色多为白 色、浅灰色、浅黄色等。
等，是铝和镁的水硅酸盐，其晶体构造常为纤维 状、链状和棒状。
四、粘土矿物的基本结构特点
1、硅氧四面体（Si-O）四面体 每个四面体中都有一个硅（Si）原 子与四个氧（O）原子（或OH原子团 ）以相等的距离相连，硅在四面体的 中心，四个氧原子（或氢氧原子团） 分别在四面体的各顶点。
2、铝氧八面体（Al-O）八面体
5、伊利石的晶体结构
伊利石的晶体结构和蒙脱石相似，也是2:1型晶体构造， 也是由两层硅氧四面体晶片中间夹一层铝氧八面体晶片组 成。
因为晶层间拉得很紧，连结力很强， 水分子不容易进入其晶层之间，它 不易水化
膨胀。因此，伊利石的
造浆性能不好。
五、粘土遇水后的性质
粘土在水中极易分散成细小的颗粒，形成粘土-水的悬浮液 体，这时粘土颗粒就具有了表面带电性质、表面吸附性质 ，离子交换性质以及水化、分散性质等。
1、粘土的寻找 造浆用粘土主要是膨润土（包 括钠质、钙质）。我国目前发现 的膨润土矿床多属于中、酸性火 山凝灰岩蒙脱石风化而成，应尽 可能在火山凝灰岩广泛分布地区 寻找膨润土。我国在高阳、安丘 （山东），九台·(吉林)，黑山 （辽宁），余杭（浙江），信阳 （河南），三台（四川），夏子 街（新疆）等地有专门生产膨润 土粉的工厂。
七、粘土的造浆试验
造浆率——以每吨干粘土粉（含水量 不大于10％）能配制成表观粘度为 15mPa.s合格泥浆的立方米数。（ 单位m3/吨土）。
地下工程注浆技术PPT课件
第20页/共34页
（12）水位推测法
00-6-3 0 2 4 6 8 10 12 14
00-8-12 00-10-21 00-12-30 01-3-10 日期
G5 G8 G11
水位值/mm
（13）变形推测法
变形值（mm）
5
日期
JT 15
0
JT 14
-5 5-27 6-6 6-16 6-26 7-6 7-16 7-26 8-5 8-15 8-25 9-4 JT2
33.6 15.5 144.3
12.4 46.8 16.7 64.0 5.5
41.8 27.3 139.5 19.4 35.1
34.9 6.2 137.9 11.6 31.2
43.0 26.1 36.6
16.7
9.2 34.9 48.6 28.7
56.2 28.3 37.3 25.1
32.6 29.8 99.7
第7页/共34页
（2）机械设备 1、钻机：应和工程对象特征相匹配， 满足钻进能力要求； 2、注浆泵：应和工程对象特征相匹 配，注意注浆压力和流量的选择。 3、混合器：双液注浆时一定要采用
钻孔注浆 机械设备
钻机 注浆泵 搅拌机
泵体 高压管路 混合器
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（3）注浆工艺 1、注浆方式（解决注浆的均匀性） ①全孔一次性注浆 ②前进式分段注浆 ③后退式分段注浆
33.6 15.5 144.3
12.4 46.8 16.7 64.0 5.5
41.8 27.3 139.5 19.4 35.1
34.9 6.2 137.9 11.6 31.2
43.0 26.1 36.6
16.7
9.2 34.9 48.6 28.7
岩土工程 课件-PPT课件
要在方案选取、工程措施、细部设计等方面根据工程经验予以弥补。 ２）理论分析往往在定性上是合理的，但在定量上与实际观测结果有一
定的差距，这就要对分析结果做必要的修正。工程实践经验是修正 分析结果的主要依据。 ３）总结工程实践经验是认识土体变形及破坏机制和影响因素等的重要 途径，工程实践经验是改进、完善现行分析方法的重要依据。
1.资料的收集与调查 2.地质勘探 3.现场试验 4.室内试验 5.理论分析 6.工程实践经验的总结
1.5 岩土工程的设计依据及原则
1.岩土工程的设计依据
１)业主要求 ２)基础资料 ３)理论分析的结果 ４)试验研究的结果 ５)工程实践经验 ６)专业规范 ７)施工技术和设备水平
2.岩土工程的设计原则
作为建筑材料 例如：堤、坝是由土填筑成的土工结构
a、土层的分布
具体研究内容：
b、土的成因及分类 c、土的物理性质 d、土的力学性质
e、土体的变形及稳定性 f、土体加固技术及其应用 g、土中水及其运动规律 h、土体与结构相互作用
2.岩土工程的重要性
表现如下： １）为工程设计提供不可缺少的基础资料； ２）岩土体是保持自身和其上或与其相邻结构稳定性的主体； ３）经验表明, 工程事故的原因往往与岩土工程有关； ４）岩土工程的费用在总建筑投资中所占比例很高； ５）岩土工程的工期在总建筑工期中所占比例很高； ６）岩土工程由于其隐蔽性，一旦发生事故后果严重、处理困难、工期长、
1) 试验设备：探头：外径51 mm，内径35 mm，长700 mm;
2)
落锤：锤重63.5 kg，落距76 cm
2) 试验方法：在钻孔中先将探头打入土中15 cm，然后记录继续将探头
3)
打入30 cm所需的锤击数N。
定的差距，这就要对分析结果做必要的修正。工程实践经验是修正 分析结果的主要依据。 ３）总结工程实践经验是认识土体变形及破坏机制和影响因素等的重要 途径，工程实践经验是改进、完善现行分析方法的重要依据。
1.资料的收集与调查 2.地质勘探 3.现场试验 4.室内试验 5.理论分析 6.工程实践经验的总结
1.5 岩土工程的设计依据及原则
1.岩土工程的设计依据
１)业主要求 ２)基础资料 ３)理论分析的结果 ４)试验研究的结果 ５)工程实践经验 ６)专业规范 ７)施工技术和设备水平
2.岩土工程的设计原则
作为建筑材料 例如：堤、坝是由土填筑成的土工结构
a、土层的分布
具体研究内容：
b、土的成因及分类 c、土的物理性质 d、土的力学性质
e、土体的变形及稳定性 f、土体加固技术及其应用 g、土中水及其运动规律 h、土体与结构相互作用
2.岩土工程的重要性
表现如下： １）为工程设计提供不可缺少的基础资料； ２）岩土体是保持自身和其上或与其相邻结构稳定性的主体； ３）经验表明, 工程事故的原因往往与岩土工程有关； ４）岩土工程的费用在总建筑投资中所占比例很高； ５）岩土工程的工期在总建筑工期中所占比例很高； ６）岩土工程由于其隐蔽性，一旦发生事故后果严重、处理困难、工期长、
1) 试验设备：探头：外径51 mm，内径35 mm，长700 mm;
2)
落锤：锤重63.5 kg，落距76 cm
2) 试验方法：在钻孔中先将探头打入土中15 cm，然后记录继续将探头
3)
打入30 cm所需的锤击数N。
最新岩土工程PPT课件
3．生产方式停留在手工劳动阶段，施工消耗巨大的人力物力，施工周期长，效率低下。著名的历史遗址，如埃及金字塔、中国长城等，每项工程都历时几十年，动用数以万计的劳动力，耗资巨大。 4．建筑材料以天然材料为主，石灰和砖瓦在当时已是最好的人工材料，材料限制了建筑物的高度与体量，对地基承载力的要求一般不高。
第一历史时期 我国夏代大禹治水，分土地为九个等级，从疏导入手，换来九州平安，这是在4 200余年前的一项非凡的防治水患的岩土工程。 约旦西部边境的耶利哥城是世界上现存最古老的城市，已有9 000年的历史；在河南新密市古城寨村发现一座保存相当完好的4 000多年前的古城址，据推测，很可能是黄帝的故都。该城址东南部原为低洼地带，筑城时大面积填土夯实以筑墙基，其最深处达10m之深，墙基宽度大多在60m至100m之间。 由于城市的兴建，道路和桥梁渐渐为人类生活、生产和战争所必需，于是形成了与岩土工程密切相关的又一重要领域。 距今1 300多年的隋朝石匠李春主持修建的赵州石拱桥，是世界桥梁史上一座杰出的名桥，至今保存完好，仍在使用。其桥台设置于密实粗砂层上，若不是当时处理地基得当，何能至今仍在使用。 在河南南阳发现的大规模古石城是战国时代楚国长城的遗址，应是我国最早的长城。在江南，浙江临海保存着始建于东晋(距今1 600余年)的古城墙墙基，长达4 671m，并有7道城门，8座敌台，17座平台，其形态、功能与八达岭长城十分相似。
岩土工程这一术语之所以被我国接受，俞调梅教授认为，“这可能是由于在50年代初期，学习了苏联的文献资料，把通常说的土(砂土、粘土)称之为疏松岩石或疏松土，因此曾经用岩土力学这一名词来代替土力学，而岩土工程这一名词就可能由此产生的”。从上述历史回顾中可以看出，岩土工程是以土力学与基础工程为基本内容逐步发展起来的，同时讲到了要重视工程地质学，也说到了岩石力学的出现与发展。俞词梅教授对从1773年至1982年漫长的200多年岩土工程学科形成的这一回顾言简意赅，阐述了组成岩土工程的三个基本学科的历史关系。
岩基灌浆锚固处理PPT课件
3）布孔原则：应遵循分序加密的原则，地质条 件好的布7~9个孔，地质条件差的布20个孔，帷 幕采用单排或双排直线型、折线形，固结采用 三角型、正方形、六边形。
8
五、钻孔及冲洗
1.钻孔 ①钻孔机械
a.回转式钻机：适合深孔。
b.凿岩机：适合特殊部位浅孔。
c.风钻和架钻：适合浅孔。
② 钻孔孔径：灌浆孔75~91mm；检查孔 110~130mm。
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六.压水实验
6)压水实验标准
《水利水电工程压水试验规程》SL31-2003 要求在稳定压力下，每3~5min测一次压入 水量，当试验结果符合下列条件即可结束。 并取最终流量作为计算值。
a.连续4次读数，(Qmax-Qmin)< 10% Q终； b.连续4次读数，(Qmax-Qmin)<1L/min； 通过压水试验可观察：灌浆效果、施工进展、 灌浆质量。
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14
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六.压水实验
1）目的：确定岩层的渗透性能，为岩基灌浆的设 计施工提供必要的技术资料和依据。 2）时间：灌浆前，钻孔冲洗结束后。 3)试验段长：与灌浆段长一致，一般5~6m。 4)试验压力：0.3MPa、 0.6MPa 、 1MPa ，由低到 高，再由高到低，或同段灌浆压力的70%～80% 。 5)单位吸水率 :ω=Q/LS，Lu=0.01ω，法国学者 Lugeon采用100N/cm2的标准压力，每1m段长， 每分钟内压入岩石裂隙中的水量1升为1Lu，单位 L/min.m。
③钻头选择：合金钻头，适合7级以下岩石， 效率高；钢粒钻头，适合7级以上岩石，效 率低；金刚石钻头，适合石质坚硬且完整， 效率高，成本高。
9
10
④钻孔的质量要求：
a.孔向、孔深、孔位符合要求。 b.孔径上下均匀，孔壁平顺 c.钻进过程中产生的岩粉细屑少。 孔序要符合设计要求；孔位允许偏差 ±10cm ；孔深不小于设计深度，沉积厚 度小于20cm；偏斜率小于2.5%或设计要 求。
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五、钻孔及冲洗
1.钻孔 ①钻孔机械
a.回转式钻机：适合深孔。
b.凿岩机：适合特殊部位浅孔。
c.风钻和架钻：适合浅孔。
② 钻孔孔径：灌浆孔75~91mm；检查孔 110~130mm。
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六.压水实验
6)压水实验标准
《水利水电工程压水试验规程》SL31-2003 要求在稳定压力下，每3~5min测一次压入 水量，当试验结果符合下列条件即可结束。 并取最终流量作为计算值。
a.连续4次读数，(Qmax-Qmin)< 10% Q终； b.连续4次读数，(Qmax-Qmin)<1L/min； 通过压水试验可观察：灌浆效果、施工进展、 灌浆质量。
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六.压水实验
1）目的：确定岩层的渗透性能，为岩基灌浆的设 计施工提供必要的技术资料和依据。 2）时间：灌浆前，钻孔冲洗结束后。 3)试验段长：与灌浆段长一致，一般5~6m。 4)试验压力：0.3MPa、 0.6MPa 、 1MPa ，由低到 高，再由高到低，或同段灌浆压力的70%～80% 。 5)单位吸水率 :ω=Q/LS，Lu=0.01ω，法国学者 Lugeon采用100N/cm2的标准压力，每1m段长， 每分钟内压入岩石裂隙中的水量1升为1Lu，单位 L/min.m。
③钻头选择：合金钻头，适合7级以下岩石， 效率高；钢粒钻头，适合7级以上岩石，效 率低；金刚石钻头，适合石质坚硬且完整， 效率高，成本高。
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④钻孔的质量要求：
a.孔向、孔深、孔位符合要求。 b.孔径上下均匀，孔壁平顺 c.钻进过程中产生的岩粉细屑少。 孔序要符合设计要求；孔位允许偏差 ±10cm ；孔深不小于设计深度，沉积厚 度小于20cm；偏斜率小于2.5%或设计要 求。
《注浆法施工技术》PPT课件
(5)桥台控沉
某大桥桥台基础为软土地基，施工后桥台 下沉，采取注浆加固控制桥台下沉
(6)滑坡防治 宜万线堡镇隧道进口洞口上方滑坍采取垂直注浆加固
(7)变形控制
宜万线王家岭隧道大变形 段采取径向注浆加固
(8)截水帷幕
广州地铁二号线越秀公园站 北基坑垂直注浆截水帷幕
(9)TBM软岩地层超前加固支 护
2.化学浆液特性
化学浆液是一种真溶液，特点是能够灌入裂隙较小的岩石 、孔隙小的土层及有地下水活动的场合。按照功能分为防渗 型、补强型和防渗补强型三类。
1.防渗型化学浆液 防渗型化学浆液常用丙烯酞胺类浆液和聚氨酯类浆液。
2.补强型化学浆液 补强型化学浆液常用环氧树脂类浆液和甲基丙烯酸酯类浆液
3.其他化学浆液 有水玻璃和木质素类浆材
✓二次劈裂：流量增加导致压力继续上升，流量逐渐减小，
继而二次劈裂，压力大于初次劈裂
✓三次劈裂：注浆压力更大 ✓结束注浆：上升到规定压力
堵水机理
✓注浆后，孔隙、裂隙被浆液填充，或者通过劈裂使地层密实度 提高，从而降低了地层的渗透能力，起到注浆堵水作用
12.2 注浆材料及选择
12.2.1 注浆材料
一、对注浆材料的一般要求
1.粒状浆材（悬液）
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。 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。
✓黏土类浆液：黏土作为主剂，比表面积大，雨水具有胶体化学特性。 颗粒越细，浆液的稳定性越好，一般用于护壁或临时性的防护工程 ✓水泥黏土浆：黏土的分散性高，亲水性强，沉淀析水性较小。加入到 水泥浆中，兼有黏土浆和水泥浆的优点，成本低、流动性好、稳定性高、 抗渗压和冲蚀能力强 ✓水泥砂浆：由水灰比不大于1.0的水泥浆掺砂配成，流动性小、强度 高、耐久性好，节省水泥。宜用于地层由较大裂隙、溶洞，耗浆量很大 或者有地下水活动时 ✓水泥—水玻璃类浆液：以水泥和水玻璃为主剂。水玻璃的加入可加快 凝结。
岩土工程介绍PPT课件
精选ppt课件2021
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从岩土体本身而言，基于工程影响范围内 岩土体边界条件的不确定性，岩土材料性质的 可变性、力学性质既取决于应力历史也取决于 当前的应力水平，以及岩土工程性质还会随时 间变化和受外部环境的影响等多种因素，以致 要获得与工程相关的岩土的准确分析资料和设 计参数往往难度很大，其复杂性亦反映了岩土 工程的重要性。
精选ppt课件2021
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岩土工程的主要内容
3.岩土工程设计： 根据工程项目的要求及工程涉及的岩土
体条件，对工程相关的岩土体及岩土结构 体（如桩基、地基处理、基桩支护、滑坡 治理等）进行的设计。 4.岩土工程施工：
根据岩土工程设计图纸进行的地基处理、 桩基础、支护（挡墙）结构等的施工。
精选ppt课件2021
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岩土工程 ( geotechnical engineering )
岩土工程体制 是建筑工程中的勘察、设计、施工三个
方面作为一个统一体，将土力学、岩石力 学、工程地质和基础工程等组合在一个有机 结合的统一体内，共同以土体和岩体作为科 研和工程实践的对象，指导工程实践。
精选ppt课件2021
我国的大百科全书中，对岩土工程的定义是: 以工程地质学、土力学、岩石力学及地
基基础工程学为理论基础，以解决和处理在 建设过程中出现的所有与岩体和土体有关的 工程技术问题的新的专业学科。在该学科理 论和实践中，强调地质与工程的紧密结合， 属于土木工程范畴。
精选ppt课件2021
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岩土工程（Geotechnical Engineering）
岩土工程专业
是土木工程的分支，是运用工程地质 学、土力学、岩石力学解决各类工程中关 于岩石、土的工程技术问题的科学。按照 工程建设阶段划分，工作内容可以分为： 岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程 治理、岩土工程监测、岩土工程检测。
钻井液与岩土工程浆液
钻井液与岩土工程浆液基本内容目录1、绪论2、力学与化学基础3、性能分析与评价4、钻井液类型，应用与完井液5、岩土工程注浆第一章：绪论一、注浆、钻井液概述二、岩土工程浆液、钻井液发展史三、注浆发展趋势四、浆液、钻井液的分类五、工程应用1、概念：岩土工程注浆，灌浆，它是将一定材科配制成浆液，用压送设备将其灌入地层或缝隙内使其扩散、胶凝或固化，以达到加固地层或防渗堵漏的目的。
2、加固：浆液在地层中的运动规律受到地层孔隙特性、浆液压力的控制，从而形成渗透流动、缝隙流动、劈裂流动等形式。
浆体分布与地质构造相关，具有不确定性，概率分布。
3、应用：基础工程施工、地质灾害防治、钻井工程技术领域。
4、发展阶段：原始、初级阶段、中级、现代注浆。
5、钻井液类型：1.水基泥浆，以水位分散介质，基本组分是黏土，水，化学处理剂。
分为淡水泥浆、盐水泥浆、钙处理泥浆、低固相泥浆2.油基泥浆，分为油包水乳化泥浆和油基泥浆3.合成基泥浆，全部由人工合成，与水不混溶。
6、工程应用：（ 1 ）堵水防渗（ 2 ）地层加固（ 3 ）地基加固（ 4 ）地质灾害治理（ 5 ）能源采掘（ 6 ）科学考察第二章：注钻井液和工程浆液力学基础和化学基础1.流体介质的基本性质2.流体静力学的基本方程3.流体动力学的基本方程4.液体流动时的压力损失与流量计算5.液体流经孔口及缝隙的流量一、基本性质1.物理性质：1.密度与重度2.压缩性：体积弹性模量K3.粘性：分子内聚力阻止分子间相对运动产生的内摩擦力相关性质：流动的液体才出现粘性，使流动液体内部各处的速度不等。
4.粘度：液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。
•动力粘度：在流体中取两面积各为1平方米，相距1m，相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。
此时动力粘度等于单位面积上的内摩擦力。
动力粘度，又叫绝对粘度。
量纲： Pa∙ S=1N∙S/m 2cP1Pa.s=1N.s/m 2 =10P 泊 =10³cP•运动粘度：动力粘度除以密度物理意义：无，只是计算中常出现。
岩土工程共49页
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
岩土
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
岩土工程课件
裂隙水
存在于岩石裂隙中的地下 水，其性质与潜水相似， 但受裂隙发育程度和岩石 性质等因素影响较大。
03 岩土工程设计原理
CHAPTER
岩土工程设计原则
01
02
03
04
安全性
确保设计能够承受可能出现的 荷载和应力，避免结构破坏和
失稳。
可靠性
考虑岩土工程的不确定性和风 险，采用概率论和数理统计方
法进行设计。
由火成岩或沉积岩经过高温、高压等 作用变质形成，包括大理岩、片麻岩 等。其性质介于火成岩和沉积岩之间 。
沉积岩
由风化剥蚀、水流冲刷等作用形成的 沉积物固结而成，包括石灰岩、砂岩 等。其性质包括松散、易风化等特点 。
土壤分类与性质
01
02
03
砂土
主要由砂粒组成，具有较 高的渗透性和压缩性，承 载力较低。
加强教学管理，确保教学质量和效果。
考核与评价
考核方式
采用多种考核方式，如 考试、课程设计、实验 报告等，全面评价学生 的学习成果。
评价标准
制定科学的评价标准， 包括知识掌握程度、实 践能力、创新能力等方 面。
反馈与改进
及时反馈学生的学习情 况，针对存在的问题进 行改进和优化。
谢谢
THANKS
基坑开挖监测
在基坑开挖过程中，通过监测地表沉降、水平位 移等参数，确保基坑稳定和周边环境安全。
边坡稳定性监测
对边坡进行表面变形、内部变形和应力应变监测 ，评估边坡稳定性和潜在滑坡风险。
地下工程检测
对地下洞室、隧道等工程进行地质雷达、超声波 检测等无损检测方法，确保工程质量和安全。
岩土工程监测与检测技术发展趋势
采用概率论和数理统计方法，考虑荷载和岩土性质的不确定性，进 行结构设计。
《岩土注浆加固材》PPT课件_OK
受温度、湿度变化的影响。 – 无毒、无臭，不污染环境，对人体无害，属非易燃和易爆品。 – 对注浆设备、管道、混凝土结构物等无腐蚀性，并易清洗。 – 固化时无收缩，固化后与岩土体和混凝土等有一定的粘结力。 – 结石体具有一定的抗压、抗拉强度，抗渗、抗冲刷及耐老化好。 – 材料来源丰富，价格便宜。 – 配制方便，操作简单。 • 但已有浆液不可能同时满足上述要求。一种浆液只能符合上述几项要求， 注浆施工时应根据具体情况选用。
➢ 浸出液分析
– 有些化学浆液或其固结体的浸出液具有毒性或腐蚀性，用这类浆 液注浆将会产生环境和地下水的污染，从而引起污染和公害，这 关系到注浆材料的取舍问题，因此，应进行这方面的试验。
– 试验时，将尺寸相同但配方不同的两个试样分别放入500 ml清水 中，浸泡3 d、7 d、28 d后测定其有害离子含量。浆浆液的基本性能参数
➢ 浆液凝胶时间
– 一般是指在一定温度下，从参加反应的全部成分混合时起，到浆液 失去流动性止所经过的时间，可分为初凝时间和终凝时间。
• 凝胶时间除与参加反应的成分有关外，还受浆液配比、浓度、催 化剂、溶剂、水的pH值以及温度的影响。
• 为了得到较理想的浆液扩散半径和较好的注浆效果，凝胶时间应 能准确地调节和控制。
2021/9/4
4
10.1 注浆材料概述
• 注浆工程中所用的材料：
– 由主剂（原材料）、溶剂（水或其它溶剂）及外加剂混合而成。
– 通常所说的注浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的 材料，大体上可分为无机系和有机系两大类。
• 无机系注浆材料：包括单液水泥类、水泥-水玻璃类、粘土类、 水玻璃类、水泥粘土类等；
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10.2 注浆浆液的基本性能参数
➢ 浸出液分析
– 有些化学浆液或其固结体的浸出液具有毒性或腐蚀性，用这类浆 液注浆将会产生环境和地下水的污染，从而引起污染和公害，这 关系到注浆材料的取舍问题，因此，应进行这方面的试验。
– 试验时，将尺寸相同但配方不同的两个试样分别放入500 ml清水 中，浸泡3 d、7 d、28 d后测定其有害离子含量。浆浆液的基本性能参数
➢ 浆液凝胶时间
– 一般是指在一定温度下，从参加反应的全部成分混合时起，到浆液 失去流动性止所经过的时间，可分为初凝时间和终凝时间。
• 凝胶时间除与参加反应的成分有关外，还受浆液配比、浓度、催 化剂、溶剂、水的pH值以及温度的影响。
• 为了得到较理想的浆液扩散半径和较好的注浆效果，凝胶时间应 能准确地调节和控制。
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10.1 注浆材料概述
• 注浆工程中所用的材料：
– 由主剂（原材料）、溶剂（水或其它溶剂）及外加剂混合而成。
– 通常所说的注浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的 材料，大体上可分为无机系和有机系两大类。
• 无机系注浆材料：包括单液水泥类、水泥-水玻璃类、粘土类、 水玻璃类、水泥粘土类等；
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10.2 注浆浆液的基本性能参数
岩土注浆加固材料83页PPT
。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
隧道及地下工程注浆技术PPT课件
4 注浆机理—渗透注浆
中铁隧道集团
地层特性：在中粗砂层、砂砾石层、砂卵石层中采用超 细型注浆材料；在干的或潮湿的粉细砂层中采用改性水玻 璃等化学浆液进行地下注浆施工，一般表现为渗透扩散。
中粗砂层采用超细水泥注 浆施工注浆固结体图片
4 注浆机理—劈裂注浆
中铁隧道集团
劈裂注浆：通过压力，克服地层的初始应力和岩体的抗拉 强度，使地层出现新的裂隙，浆液充填裂隙。
中铁隧道集团
溶腔坍塌情况
坍塌段注浆开挖效果
隧道突泥涌砂处理
太中银铁路岗城隧道涌泥处理
中铁隧道集团
隧道涌泥情况
注浆后开挖情况
3 注浆对象特征
中铁隧道集团
注浆施工前必须熟悉所面对工程对象的工程地质条件、 水文地质特征，以及周围环境特点、工程造价和工期要求。
①工程地质条件：是否处于岩溶区？是岩溶还是断层 破碎带？地层是砂层、粘土层、淤泥层、砂卵石层还是破 碎围岩？地层的空隙率、裂隙度是多少？地层的可注性如 何？
①具有较好的抗分散性，能 有效地控制注浆区域。②固 结体强度高。
①粘度大，影响注浆扩散范 围。②单价高。
①凝胶时间可控，可以达到 ①在粉细砂层中可注性差。
C-S 浆
控域注浆目的。②单价低。 ②抗压、抗剪强度低，易被
高压水破坏。
①在粉细砂层中能得到较 ①抗压、抗剪强度较低，易
MC-S 浆 细的劈裂脉，可注性好。② 被高压水破坏。②单价高。
④明确注浆对象的控制目的：是封堵地下水、加固软 弱围岩、控制建筑物沉降还是控制变形等。
⑤造价、工期要求：注浆是一种商业行为，因此，在 注浆方案制定、注浆材料选择、设备及人员投入等方面也 应充分考虑工程造价和工期要求。
明确对象特征，才能进行有针对性的进行方案设计、 才能科学的进行注浆参数、注浆工艺、注浆材料和效果评 定方法及标准的选择。
岩土工程地下水PPT文档共21页
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、外相应，言行相称。——韩非
岩土工程地下水
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
谢谢你的阅读
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岩土工程地下水
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
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钻井液与岩土工程浆液
钻井液与岩土工程浆液基本内容目录1、绪论2、力学与化学基础3、性能分析与评价4、钻井液类型，应用与完井液5、岩土工程注浆第一章：绪论一、注浆、钻井液概述二、岩土工程浆液、钻井液发展史三、注浆发展趋势四、浆液、钻井液的分类五、工程应用1、概念：岩土工程注浆，灌浆，它是将一定材科配制成浆液，用压送设备将其灌入地层或缝隙内使其扩散、胶凝或固化，以达到加固地层或防渗堵漏的目的。
2、加固：浆液在地层中的运动规律受到地层孔隙特性、浆液压力的控制，从而形成渗透流动、缝隙流动、劈裂流动等形式。
浆体分布与地质构造相关，具有不确定性，概率分布。
3、应用：基础工程施工、地质灾害防治、钻井工程技术领域。
4、发展阶段：原始、初级阶段、中级、现代注浆。
5、钻井液类型：1.水基泥浆，以水位分散介质，基本组分是黏土，水，化学处理剂。
分为淡水泥浆、盐水泥浆、钙处理泥浆、低固相泥浆2.油基泥浆，分为油包水乳化泥浆和油基泥浆3.合成基泥浆，全部由人工合成，与水不混溶。
6、工程应用：（ 1 ）堵水防渗（ 2 ）地层加固（ 3 ）地基加固（ 4 ）地质灾害治理（ 5 ）能源采掘（ 6 ）科学考察第二章：注钻井液和工程浆液力学基础和化学基础1.流体介质的基本性质2.流体静力学的基本方程3.流体动力学的基本方程4.液体流动时的压力损失与流量计算5.液体流经孔口及缝隙的流量一、基本性质1.物理性质：1.密度与重度2.压缩性：体积弹性模量K3.粘性：分子内聚力阻止分子间相对运动产生的内摩擦力相关性质：流动的液体才出现粘性，使流动液体内部各处的速度不等。
4.粘度：液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。
•动力粘度：在流体中取两面积各为1平方米，相距1m，相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。
此时动力粘度等于单位面积上的内摩擦力。
动力粘度，又叫绝对粘度。
量纲： Pa∙ S=1N∙S/m 2cP1Pa.s=1N.s/m 2 =10P 泊 =10³cP•运动粘度：动力粘度除以密度物理意义：无，只是计算中常出现。
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加入泥浆对粘土、岩粉等颗粒可分别 起到保护和选择性絮凝作用，是配 制低固相不分散聚合物泥浆和无固 相冲洗液的主要原料。
5、惰性物质及其它材料
(1)泥浆加重剂，如重晶石粉(又称硫 酸钡)，是目前最好的泥浆加重材料 ，主要用来提高泥浆的密度。
(2)泥浆堵漏材料，分别有纤维状、片 状、粒状材料。如：石棉纤维、碎 云母片、棉子壳及各种果壳等。加 入泥浆循环，可达到堵塞钻孔漏失 通道。
钻探泥浆
第一部分 钻探泥浆基础
一、基本概念 二、泥浆的基本原料 三、泥浆的处理及其处理剂 四、泥浆基本性能及其测定 五、各种类型的泥浆 六、常用泥浆的配制 七、泥浆性能的调节 八、泥浆的侵污和处理 九、泥浆的净化与现场管理
第三节 泥浆的处理及其处理剂
一、泥浆的处理 为了使泥浆能适应钻进各种地层的要求，要对泥浆进行 处理，主要是进行化学处理。这种处理工作包括:
(3)水解聚丙烯腈(HPAN)，它是一
种很好的非分散性失水剂。也 有絮凝作用，其分子量较小， 分子链还不够长，因而絮凝作 用不大。
(4)野生植物胶类，把这种物 质磨成粉后，极易溶于水中， 0.5～1％的溶液就具有较大一种高分 子聚合物絮凝剂。产品有全絮凝剂 (PAM)和部分选择性絮凝剂(即HPAM 或PHP)之分。通过加碱处理方法可 以使PAM转化为 PHP。
——造浆时的初步处理，使新配泥浆的性能达到钻进的要求 ：
——其次是在钻进过程中对泥浆性能进行调节而需要作的补 充处理。
初步处理主要是通过加入化学药剂帮助粘土颗粒分散或适度 絮凝，配制出各种性能指标都合乎要求的不同类型的泥浆 ；
补充处理主要是加入化学处理剂调节泥浆性能以适应钻进过 程中地层变化的需要。
(5)氯化钙(CaCl2)，它比石灰石膏的溶解度大得多 ，故可用来配制防塌性能较好的高钙泥浆。
(6)磷酸钠，主要用作泥浆稀释分散剂，也可将其 用于除钙或增粘。
3、有机处理剂的作用原理
有机处理剂是目前广泛应用于泥浆处理。有机处理剂品种要 比无机处理剂多得多，而且其作用也是多方面的，主要有 ：分散稳定、絮凝、发泡、消泡、乳化、润滑减阻，抑制 泥页岩水化、膨胀、抑制水敏地层的坍塌，抑制对钻具的 腐蚀、杀菌等作用。
从其对泥浆性能调节方面看，可用来降低泥浆失水量，降低 泥浆粘度和切力（稀释作用）或增加泥浆粘度和切力（增 稠作用），增加泥浆润滑性等。
（1）使粘土分散和稳定的作用 （2）絮凝作用 （3）乳化作用 （4）发泡和消泡作用 （5）润滑减摩作用 （6）其它作用（防止钻具腐蚀、防多糖处理剂发酵、抗盐
，抗钙、抗高温等）
泥浆性能的调节主要包括：降低泥浆失 水量、增加或降低泥浆粘度和切力、 增加或降低泥浆比重、絮凝、乳化、 发泡、消泡、调节PH值、增加润滑性 和防卡减阻、防腐蚀、杀菌、增加表 面活性、去钙……等处理工作。正确 使用化学处理剂来改善和控制泥浆性 能，是顺利钻进复杂地层、实现优质 高速钻进的重要措施。
二、泥浆处理剂及其作用原理
(3)铁铬木质素磺酸盐(FCLS)，简 称铁铬盐。它具有比丹宁和栲胶 强的多的抗盐、抗钙、抗温能力 。常作为淡水泥浆、盐水泥浆和 钙处理泥浆的稀释剂，降低泥浆 的粘度和切力。
降失水剂 (1)钠羧钾基纤维素(Na-CMC)，
是一种抗盐、抗钙能力强的降失 水剂具有降失水，增粘等主要作 用。
(2)煤碱剂：(主要成分是腐植 酸钠，常用NaHm，KHm)，煤碱剂 在降失水的同时也有稀释作用， 作稀释剂的煤碱剂一般比降失水 用的煤碱剂配得稀一些。
(2)氢氧化钠，又名烧碱、火碱，易溶于水，常用于调节泥 浆pH值和调整控制有机处理剂特性。
(3)生石灰，生石灰是CaO，吸水后变 成熟石灰Ca(OH)2，石灰可提供Ca＋＋ ，配合稀释剂和降失水剂进行钙化
处理，配成对泥页岩防塌性能较好
的钙处理泥浆。
(4)氢氧化钙，又名熟石灰、消石灰。能与水配制成 石灰乳。常用于配制钙处理泥浆，可防泥页岩分 散和防微漏失。
4、常用有机处理剂
稀释剂 (1)丹宁酸钠(NaT)，(磺化产品
为SMT)，是一种稀释(降粘)剂。加 入泥浆主要起稀释(降低粘度、切 力)作用，增加泥浆的流动性；同 时有一定的降失水作用。
(2) 栲胶碱液(NaK)，(磺化产品 为SMK)，也是一种泥浆稀释剂。属 粗制丹宁的物质，故处理泥浆效果 不及丹宁碱液。
(3)无机惰性增粘剂，如膨润土粉 、钙镁石棉纤维等，可作为增粘 剂用于提高淡水或盐水泥浆的粘 度，增加携带、悬浮岩粉能力。
(4)无机润滑材料，加入泥浆可降 低泥皮摩擦系数。如石墨粉
1、无机处理剂及其作用原理 （1）分散或絮凝作用 （2）调节泥浆PH值 （3）增加有机处理剂的溶解或水解 （4）其它作用 ， 如无机凝胶堵漏，抑制盐层溶解等等 。
2、常用无机处理剂
(1)碳酸钠，又名纯碱，加入泥浆能增加粘土的水化和分散 性。常用于粘土改性和硬水软化，配制泥浆时，其加量按 土质量的百分比计算。
5、惰性物质及其它材料
(1)泥浆加重剂，如重晶石粉(又称硫 酸钡)，是目前最好的泥浆加重材料 ，主要用来提高泥浆的密度。
(2)泥浆堵漏材料，分别有纤维状、片 状、粒状材料。如：石棉纤维、碎 云母片、棉子壳及各种果壳等。加 入泥浆循环，可达到堵塞钻孔漏失 通道。
钻探泥浆
第一部分 钻探泥浆基础
一、基本概念 二、泥浆的基本原料 三、泥浆的处理及其处理剂 四、泥浆基本性能及其测定 五、各种类型的泥浆 六、常用泥浆的配制 七、泥浆性能的调节 八、泥浆的侵污和处理 九、泥浆的净化与现场管理
第三节 泥浆的处理及其处理剂
一、泥浆的处理 为了使泥浆能适应钻进各种地层的要求，要对泥浆进行 处理，主要是进行化学处理。这种处理工作包括:
(3)水解聚丙烯腈(HPAN)，它是一
种很好的非分散性失水剂。也 有絮凝作用，其分子量较小， 分子链还不够长，因而絮凝作 用不大。
(4)野生植物胶类，把这种物 质磨成粉后，极易溶于水中， 0.5～1％的溶液就具有较大一种高分 子聚合物絮凝剂。产品有全絮凝剂 (PAM)和部分选择性絮凝剂(即HPAM 或PHP)之分。通过加碱处理方法可 以使PAM转化为 PHP。
——造浆时的初步处理，使新配泥浆的性能达到钻进的要求 ：
——其次是在钻进过程中对泥浆性能进行调节而需要作的补 充处理。
初步处理主要是通过加入化学药剂帮助粘土颗粒分散或适度 絮凝，配制出各种性能指标都合乎要求的不同类型的泥浆 ；
补充处理主要是加入化学处理剂调节泥浆性能以适应钻进过 程中地层变化的需要。
(5)氯化钙(CaCl2)，它比石灰石膏的溶解度大得多 ，故可用来配制防塌性能较好的高钙泥浆。
(6)磷酸钠，主要用作泥浆稀释分散剂，也可将其 用于除钙或增粘。
3、有机处理剂的作用原理
有机处理剂是目前广泛应用于泥浆处理。有机处理剂品种要 比无机处理剂多得多，而且其作用也是多方面的，主要有 ：分散稳定、絮凝、发泡、消泡、乳化、润滑减阻，抑制 泥页岩水化、膨胀、抑制水敏地层的坍塌，抑制对钻具的 腐蚀、杀菌等作用。
从其对泥浆性能调节方面看，可用来降低泥浆失水量，降低 泥浆粘度和切力（稀释作用）或增加泥浆粘度和切力（增 稠作用），增加泥浆润滑性等。
（1）使粘土分散和稳定的作用 （2）絮凝作用 （3）乳化作用 （4）发泡和消泡作用 （5）润滑减摩作用 （6）其它作用（防止钻具腐蚀、防多糖处理剂发酵、抗盐
，抗钙、抗高温等）
泥浆性能的调节主要包括：降低泥浆失 水量、增加或降低泥浆粘度和切力、 增加或降低泥浆比重、絮凝、乳化、 发泡、消泡、调节PH值、增加润滑性 和防卡减阻、防腐蚀、杀菌、增加表 面活性、去钙……等处理工作。正确 使用化学处理剂来改善和控制泥浆性 能，是顺利钻进复杂地层、实现优质 高速钻进的重要措施。
二、泥浆处理剂及其作用原理
(3)铁铬木质素磺酸盐(FCLS)，简 称铁铬盐。它具有比丹宁和栲胶 强的多的抗盐、抗钙、抗温能力 。常作为淡水泥浆、盐水泥浆和 钙处理泥浆的稀释剂，降低泥浆 的粘度和切力。
降失水剂 (1)钠羧钾基纤维素(Na-CMC)，
是一种抗盐、抗钙能力强的降失 水剂具有降失水，增粘等主要作 用。
(2)煤碱剂：(主要成分是腐植 酸钠，常用NaHm，KHm)，煤碱剂 在降失水的同时也有稀释作用， 作稀释剂的煤碱剂一般比降失水 用的煤碱剂配得稀一些。
(2)氢氧化钠，又名烧碱、火碱，易溶于水，常用于调节泥 浆pH值和调整控制有机处理剂特性。
(3)生石灰，生石灰是CaO，吸水后变 成熟石灰Ca(OH)2，石灰可提供Ca＋＋ ，配合稀释剂和降失水剂进行钙化
处理，配成对泥页岩防塌性能较好
的钙处理泥浆。
(4)氢氧化钙，又名熟石灰、消石灰。能与水配制成 石灰乳。常用于配制钙处理泥浆，可防泥页岩分 散和防微漏失。
4、常用有机处理剂
稀释剂 (1)丹宁酸钠(NaT)，(磺化产品
为SMT)，是一种稀释(降粘)剂。加 入泥浆主要起稀释(降低粘度、切 力)作用，增加泥浆的流动性；同 时有一定的降失水作用。
(2) 栲胶碱液(NaK)，(磺化产品 为SMK)，也是一种泥浆稀释剂。属 粗制丹宁的物质，故处理泥浆效果 不及丹宁碱液。
(3)无机惰性增粘剂，如膨润土粉 、钙镁石棉纤维等，可作为增粘 剂用于提高淡水或盐水泥浆的粘 度，增加携带、悬浮岩粉能力。
(4)无机润滑材料，加入泥浆可降 低泥皮摩擦系数。如石墨粉
1、无机处理剂及其作用原理 （1）分散或絮凝作用 （2）调节泥浆PH值 （3）增加有机处理剂的溶解或水解 （4）其它作用 ， 如无机凝胶堵漏，抑制盐层溶解等等 。
2、常用无机处理剂
(1)碳酸钠，又名纯碱，加入泥浆能增加粘土的水化和分散 性。常用于粘土改性和硬水软化，配制泥浆时，其加量按 土质量的百分比计算。