4 化学加固法幻灯片.ppt

第四章 化学加固法 与其他地基处理方法（换土垫层法、深层密实法、排水固结法、锚固加固法）一样，化学加固法也是为了改善软弱地基的剪切、压缩、透水和动力特性，以提高其力学强度和变形模量，满足其地基岩土的强度要求的一种地基处理方法，具体来说： 化学加固法(chemical?stabilization)：指利用水泥浆液，粘土浆液或其他化学浆液（环氧树脂类、甲基丙稀酸脂类、聚氨酯类、硅酸盐类等），通过气压、液压或电化学原理，采用灌注压入，高压喷射或深层搅拌，使浆液与松散的岩土颗粒胶结，以改善岩土的物理力学性质的地基处理方法。 目前，化学加固法大致可以分为三类：灌浆法；高压喷射注浆法；深层搅拌法。 一、概述 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，浆液以填充，身体和挤密等方式填入各种介质的裂缝或孔隙之中，以改善软弱地基土石的物理力学性质的一种地基处理方法。具体来说，就是通过高压将能固化的浆液注进土颗粒间或岩石裂隙中，经过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，形成一个结构物，强度大，防水、防渗性能高和化学稳定性良好的“结石体”，以满足工程中强度需要。 灌浆法在我国普遍使用，它涉及到了煤炭、冶金、水电、建筑、交通和铁道等部门，并都有良好的效果。 一、概述 1. 灌浆的主要目的： 降低地基土的渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力。在工程中具体表现为防止流沙，钢板桩渗水，坝基漏水，隧道开挖时涌水等较差施工条件。 防止桥墩和边坡护岸的冲刷。 整沉坍塌方滑坡，处理路基老病害。 提高地基土石的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降。 进行托换技术：解决对原有建筑物的地基处理，或解决原有建筑物基础下需要修建地下工程以及邻近需要建造新工程而影响原有建筑物的安全，尤其是古建筑的地基加固更为常用。 一、概述 2. 灌浆的对象： 松散的岩体：（带裂隙密集的岩土体地基） 砂及砂砾岩；（断层带，强风化带） 软粘土； 湿陷性黄土 3. 目前应用范围： 坝基和库区渗漏修补：砂基，砂跞石基地溶洞及断层软弱夹层等。 库基：民用房屋的地基及震动基础等，包括已速建的民物的修补。 道路和桥梁基础、公路、铁路和飞机场跑道。 地下建筑：输水隧洞，地下铁路和地下厂房与人防工程等。 海港建设与矿山维护等。 二、灌浆法分类 灌浆法分类： 按灌浆压力大大小和浆液的性质，灌浆法可分为四种： 1. 渗透灌浆：（Permeation Grouting） 指在较小的压力作用下，使浆液充填土的孔隙和岩石的裂隙，排挤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的地基和处理方法。有点把这类灌浆方式称跞性土灌浆的结构原理。 其特点是：浆液压力小，但灌入距离较短、范围小，故这一类灌浆方法一般只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石等范围。 2. 挤密灌浆：（Compaction Grouting） 指以较高的压力浓度较大的水泥浆或水泥砂浆，使粘性土体变形后者注浆管端部附近形成“浆泡”，由浆泡挤压土体，并向上传递反压力，地基挤密而提高其灌浆的方法。 此法可用于非饱和的土体，用来调解不均匀性沉降，制转换技术，以及在大开挖或隧道开挖对邻近土坡进行加固。但加固 深度不足2m时，不能保证加固的稳定性，除非其上市有建筑物制约。 二、灌浆法分类 二、灌浆法分类 3. 劈裂灌浆（Fracturing Grouting） 在较高压力作用下，浆液克服地层的初始应力抗拉强度，引起岩石和土地结构的破坏和扰动，使地层中原有裂隙或孔隙张开形成的裂隙或孔隙，促使浆液的可灌性和抗散距离的增大，使较大范围内的地基注浆增加的处理方法。特点：压力大，改变地基原有结构，可灌距离，范围较大，适应于大型工程和强度要求高的地基处理过程中。 4. 电动化学灌浆 （Electrochemical Injection） 指在施工时将带孔的注浆管作为阳极，用滤水管作为阴极，将溶液阳极压入软地基中，并通以直流电（电压梯度0.3v/cm）,在电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中地基的含水易降低，并形成渗浆通路，而化学浆液也随之流入软地基。孔隙、裂隙中，使其硬结的处理方法。 此法适用于渗透系数（孔隙很小）地下水位浅的软地基中。此法是电渗排水和灌浆法加起来的一种加固方法。 注意：由于电渗排水作用，可能引起邻近原有建筑物基础部分的沉降。 三、灌浆材料 浆液材料由主剂（原材料），溶剂（水或其它溶剂）及助剂三部分组成。 主剂即为灌浆材料的主要组成部分，它可能是一种或几种；溶剂则指水或其他化学溶剂，它是浆液必备的材料之一，助剂则调节浆液功能和效用的一种附加材料，如固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂等。 浆液的分类有： 按颗粒大小分：粒状浆液和化学