第五章化学加固1

5.2 水泥土搅拌法
一、概论
水泥土搅拌法：是利用水泥（或石灰）等材料 泥土搅拌法：是利用水泥（或石灰） 泥土搅拌法 作为固化剂，通过特制的搅拌机械， 作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就 地将软土和固化剂强制搅拌， 地将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂和软土间所 产生的一系列物理化学反应， 产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整 体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土， 体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提 高地基强度和增大变形模量。 高地基强度和增大变形模量。 根据施工方法不同，分为水泥浆搅拌 简称湿法） 水泥浆搅拌（ 根据施工方法不同，分为水泥浆搅拌（简称湿法） 粉体喷射搅拌（简称干法 两种。 干法） 和粉体喷射搅拌（简称干法）两种。 适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土 粉土、 处理正常固结的淤泥与淤泥质土、 适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、 饱和黄土、素填土、 饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱 和松散砂土等地基。 和松散砂土等地基。
其加固目的： 其加固目的： 增加地基土的不透水性，防止流砂、 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， 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； 及改善地下工程的开挖条件； 防止桥墩和边坡护岸的冲刷； 防止桥墩和边坡护岸的冲刷； 整治坍方滑坡，处理路基病害； 整治坍方滑坡，处理路基病害； 提高地基土的承载力， 提高地基土的承载力，减少地基的沉降和 不均匀沉降； 不均匀沉降； 进行托换技术，对古建筑的地基加固。 进行托换技术，对古建筑的地基加固。
第五章 化学加固
化学加固法：利用水泥浆液、 化学加固法：利用水泥浆液、粘土浆液或其 他化学浆液，通过灌注压入、 他化学浆液，通过灌注压入、高压喷射或机 械搅拌，使浆液与土颗粒胶结起来， 械搅拌，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。 地基土的物理和力学性质的地基处理方法。
（二）灌浆理论
1、渗透灌浆：在压力作用下使浆液充填土的孔隙 、渗透灌浆： 和岩石的裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水和气体， 和岩石的裂隙，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， 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。 相对较小。只适用于中砂以上的砂性土和由裂隙的岩 石。 2、劈裂灌浆：在压力作用下，浆液克服地层的初 、劈裂灌浆：在压力作用下， 始应力和抗拉强度， 始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰 使其沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂， 动，使其沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂，使地 层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙， 层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙， 浆液的可灌性和扩散距离增大， 浆液的可灌性和扩散距离增大，而所用的灌浆压力相 对较高。 对较高。
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5.1 灌浆法
一、概述 灌浆法使指利用液压 气压或电化学原理， 使指利用液压、 灌浆法使指利用液压、气压或电化学原理， 通过注浆管把浆液均匀地注入地层中， 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， 填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩 石裂隙中的水分和空气后占据其位置， 石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工 控制一定时间后， 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、 隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、 防水性能好和化学稳定性良好的“结石体” 防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。
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2、浆液性质 、 浆液材料的主要性质包括：分散度、沉淀析水性、 浆液材料的主要性质包括：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 凝结性、热学性、收缩性、结石强度、 性。 3、浆液材料选择要求 、 浆液应是真溶液而不是悬浊液； 浆液应是真溶液而不是悬浊液； 浆液凝胶时间可随意调节，并能准确控制， 浆液凝胶时间可随意调节，并能准确控制，浆液一 经发生凝胶就在瞬间完成； 经发生凝胶就在瞬间完成； 浆液的稳定性好； 浆液的稳定性好； 浆液无毒无臭； 浆液无毒无臭； 浆液应对注浆设备、管路、砼结构、 浆液应对注浆设备、管路、砼结构、橡胶制品无腐 蚀性，并容易清洗。 蚀性，并容易清洗。
灌浆法按加固原理可分为渗透灌浆、 灌浆法按加固原理可分为渗透灌浆、挤密灌浆 渗透灌浆 电动化学灌浆。 和电动化学灌浆。 灌浆法在岩土工程治理中的应用，见表5-1。 灌浆法在岩土工程治理中的应用，见表 。
二、加固机理
（一）浆液材料 灌浆工程所用的浆液是由主剂、 灌浆工程所用的浆液是由主剂、溶剂及各种外加剂混合 而成。 而成。 1、浆液材料 分类见图5-1 、 分类见图
3、挤密灌浆：通过钻孔在土中灌入极浓的浆液， 、挤密灌浆：通过钻孔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“ 在注浆点使土体挤密，在注浆管端部附近形成“浆 常用于中砂地基， 泡”。常用于中砂地基，粘土地基中若有适宜的排 水条件也可采用。 水条件也可采用。 4、电动化学灌浆：在施工时将带孔的注浆管作为 、电动化学灌浆： 阳极，用滤水管作为阴极，将溶液由阳极压入土中， 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， 并通以直流电，在电渗作用下，孔隙水由阳极流向 阴极， 的含水量降低， 阴极，促使通电区域土中 的含水量降低，并形成渗 浆通路，化学浆液随之流入土的孔隙中， 浆通路，化学浆液随之流入土的孔隙中，并在土中 硬结。 硬结。由于电渗排水作用可能会引起邻近既有建筑 物基础的附加下沉，这一情况应予慎重。 物基础的附加下沉，这一情况应予慎重。
浆液固化时无收缩现象，固化后与岩石、 浆液固化时无收缩现象，固化后与岩石、砼等有 一定粘结性。 一定粘结性。 浆液结石体有一定抗压和抗拉强度，不龟裂， 浆液结石体有一定抗压和抗拉强度，不龟裂，抗 渗性能和防冲刷性能好； 渗性能和防冲刷性能好； 结石体耐老化性能好，能长期耐酸、 结石体耐老化性能好，能长期耐酸、碱、盐、生 物细菌等腐蚀，且不受温度和湿度的影响。 物细菌等腐蚀，且不受温度和湿度的影响。 材料来源丰富，价格低廉； 材料来源丰富，价格低廉； 浆液配制方便，操作容易。 浆液配制方便，操作容易。