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基礎注漿加固

發布時間:2018-05-21

基礎注漿加固

1、注漿法介紹

注漿法是將一定材料配制成漿液,用壓送設備將其灌入地層或縫隙內,使其擴散、膠凝或固化,以達到加固地層或防滲堵漏的目的。

注漿法可用于防滲堵漏、提高地基土的強度和變形模量、充填空隙、進行既有建筑地基基礎加固和控制變形。

按漿液在土中的流動方式,可將注漿法分成以下三類:

(1)滲透注漿

指漿液以滲透滲入方式,滲入土體孔隙的注漿方式。

顯然,在滲透注漿中漿材必須與土體孔隙大小相適應。一般認為,對滲透系數小于

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數量級的地基上,即使選用真溶液也難以達到滲透形式。

20 世紀 80 年代初以來,我國用環氧樹脂漿液注漿成功地處理了低滲透性含泥破碎巖體

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其機理用傳統的壓力滲透理論是無法解釋的。我國學者將雙重孔隙介質力學模型理論與化學注漿相結合,提出化學注漿的吸滲理論。該理論認為在注入漿液(驅動相)與被注介質的親和力大于孔隙水(被驅動相)的親和力時,具有漿液自動滲入被注入介質和被注入介質自動吸吮漿液的雙向作用機制。根據吸滲理論的基本方程的計算結果,提出了間歇注漿方法,即在初注時采用較快速率灌注,使漿液迅速進入裂隙系統后盡快將夾泥系統投入吸滲,而隨后間歇一段時間讓夾泥充分地吸滲漿液,該方法克服了連續注漿浪費漿液的缺點,工程實踐證明有良好的效果。化學注漿吸滲理論機理還需進一步的探討。

(2)壓密注漿

指用很稠的漿液灌入事先在地基土內鉆進的孔中并擠向土體,在注漿處形成漿泡,漿液的擴散靠對周圍土體的壓縮。漿體完全取代了注漿范圍的土體,在注漿鄰近區存在大的塑性變形區,離漿泡較遠的區域土體發生彈性變形,因而土的密度明顯增加。評價漿液稠度的指標通常是漿液的坍落度。

(3)劈裂注漿

劈裂注漿是目前應用最廣泛的一種注漿方法,是在鉆孔內施加液體壓力于土體,當液體壓力超過劈裂壓力時土體產生水力劈裂,也就是土體突然出現裂縫,吃漿量突然增加,劈裂注漿在注漿孔附近形成網狀漿脈,通過漿脈擠壓土體和漿脈的骨架作用加固土體。

雖然注漿法有以上分類,但在實際注漿中漿液往往是以多種形式灌入地基中,單一的流動方式是難以產生的,只是以某一種形式為主而已。例如在劈裂注漿施工時,漿液在壓力未達到劈裂壓力時首先以滲透形式充填土體中的空隙,然后局部堆積對土體形成壓密,當壓力達到劈裂壓力時在土體中形成劈裂裂縫,在向裂縫注入時也伴隨著滲透和壓密,但其主要流動方式是劈裂形式。圖 21-1 和圖 21-2 表達了注漿漿液的流動方式。

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2、注漿法的主要用途

注漿法在基坑工程中的用途目前主要有地層加固、周圍環境保護跟蹤注漿、搶險堵漏等。

在之前的很長一段時間里,注漿法是基坑周邊地層大面積加固的主要施工方法,但隨著基坑工程的不斷發展,基坑平面尺寸和深度不斷加大,周邊環境保護要求不斷提高,注漿法在基坑周邊地層大面積加固方面逐漸被加固強度更高、加固體性能更穩定的深層攪拌法、高壓噴射注漿法替代。目前在基坑工程中,注漿法更多地發揮著其靈活機動的優點,而被廣泛應用到局部地層加固、周圍環境保護跟蹤注漿、搶險堵漏等方面。

3、常用的注漿材料

注漿材料大體可分為無機系和有機系兩大類,而在日常使用中一般又分為水泥漿材和化學漿材兩大類。表 21-1 列出了一些常用的注漿材料 。

選定適宜的注漿材料和配比,不僅對注漿效果至關重要,同時還直接決定了采用注漿法的經濟性,所以必須綜合考慮各種因素加以選擇。

必須注意的是有些化學漿液或其固結體的浸出液具有毒性和腐蝕性,用其注漿將會產生環境和地下水污染,在這方面已有沉痛的教訓,早已引起各國的重視。在選擇注漿材料時應對其毒性和腐蝕性進行仔細評估,同時不得違反國家和地方相關的法律、法規和各項規定。

毒性的衡量指標通常用半數致死劑量 LD 50 、半數致死濃度 LC 50 表示。LD 50 (或 LC 50 )是指在給定時間內使一組試驗動物的 50%發生死亡的毒物劑量,其值越小,毒性越大,毒性分級見表 21-2。

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