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1、第一章绪论第一节定义及目的 及特点第二节注浆工程分类第三节注浆适用范围第一节定义及目的 及特点一、静压注浆二、高压喷射注浆一、静压注浆定义 静压注浆的实质是指利用液压、气压 和电化学原理，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，将原来松散的土粒或 裂隙胶结成一个整体。（1）增加地基土的不透水性，防止流沙、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）整洁坍方滑坡，处理路基病害。（4）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，加固各种地基。静压注浆其加固目的主要有以下几个方面静压注浆其突出特点（1）不仅水电
2、建设中几乎每个坝址都要进行 大规模防渗透和加固灌浆，还应用在 其他土木工程建设中，（2）可用的浆材口种越来越多。（3）化学浆材的发展提供了更加有效的手段， 使静压注浆的总体水平得到提高。（4）劈裂灌浆可作防渗帷幕，软弱地基劈裂灌浆技 术已越来越多用作提高地基承载力和消 除（或减少）沉降的手段。（5）国内外在注浆理论方面都仍属比较薄弱的环节。二、高压喷射注浆定义 高压喷射注浆，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20Mpa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体。土粒便从土体剥落下来。与浆液搅拌混合，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体。高压喷射注浆的目
3、的1。加固地基，提高地基的抗剪强度2。改善土的变形性质，使其在上部荷载直接作 用下，不产生破坏或过大的变形3。组成闭合的帷幕，用于载阻地下水流和 治理流沙。高压喷射注浆的主要特点1适应的范围较广2施工简便3可控固结体形状4可垂直、倾斜和水平喷射5耐久性较好6浆材来源广阔，价格低廉7设备简单，管理方便8浆液集中，流失较少9施工时无公害，比较安全第二节注浆工程分类目前按常规的分类可以分为两大类 一、静压注浆 二、高压喷射注浆一、静压注浆分类1按浆液分类 注浆工程中按浆液可分粒状浆液和 化学浆液两大类。2按静压注浆施工分类 施工按其作用不同分为固结灌浆、帷幕 灌浆和接触灌浆3种3按注浆理论分类 可分
4、为渗透灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、 电动化学灌浆4种粒状浆液和 化学浆液粒状浆液： 可分为不稳定粒浆液和稳定粒状浆液 化学浆液： 可分为无机浆液和有机浆液固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆1。固结灌浆是在岩土表层中钻孔，加固浅层地基常 见的灌浆方法，作用是增强地基的承载能力， 提高地基的抗滑稳定性能和防渗能力。特点 是钻孔浅、孔多。2。帷幕灌浆是为增强各种基础抗渗透能力而被广泛采用的 一种处理方法。在钻孔中灌浆，使浆液压入岩石裂隙或 砂砾石层的空隙中去，形成一道类似帷莫的混凝土防渗 墙，特点是一般钻孔较深，呈多排线形组合，灌浆压力 也较大。3。接触灌浆通常是指在岩石基础上修建重力坝时，在 坝体混凝土与
5、岩石接触面之间，采用一种方法，目 的在于使两者结合紧密，保持整体性 。二、高压喷射注浆高压喷射注浆法的基本种类有 1。单管法； 2。二重管法； 3。三重管法； 4。多重管法。 5。分喷法1单管法单管旋喷注浆法是利用钻机等设 备，把安装在注浆管（单管）底 部侧面的特殊喷嘴，置入土层预 定深度后，用高压泥浆泵等装置 ，以20Mpa左右的压力，把浆液 从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体 ，同时借助注浆管的旋转和提升 运动，使浆液与从土体上崩落下 来的土搅拌混合，便在土中形成 圆柱状的固结体。单管旋喷注浆示意图2二重管法二重管旋喷注浆法是使用双通道的二重注浆管。 当二注浆管钻进到土层的预定深度后，通过在管底
6、 部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液 和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压 泥浆泵等高压发生装置喷射出20Mpa左右压力的浆 液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7Mpa左右压力， 把压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外 圈环绕所流的共同作用下，破坏土体的能量显著增 大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形 成圆柱状固结体。二重管旋喷注浆示意图3三重管法三重管旋喷液浆法是使用分别输送水、气、浆3种介质的三重注浆管。20Mpa左右的高压水喷射流的周围，环绕一股0.7Mpa左圆筒状气流。泥浆泵注入压力为25Mpa 在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。三重管旋喷注浆示意图4多
7、重管法在地面钻一个导孔，然置入多重管，用逐渐向下运行的旋围超高压水射流（压力约40MPa），切削破坏四周的土体，以高压水冲击下来的土和石，随着泥浆立即用真空泵从多重管中抽出。用浆液、砂浆、砾石等材料填充之，一个大直径的柱状固结体，前3种属于半置换法，后一种属于全置换法。多重管旋喷注浆示意图5分喷法用小型钻机钻一个导孔，然后用高压泵（压力为3050MPa）高压喷射水流扩孔，高压水携带出土颗粒而成为全置换法，再用规泥浆喷射水浆浆液充填而形成固结桩体，该桩体承载力高。高压喷射注浆高压喷射注浆还可以分为定喷、摆喷和旋喷3种定喷：喷嘴在喷射时只提升而不旋转， 所以其固结体呈现板壁状或扇壁状；摆喷：实际上
8、也是一种定喷，而不同的 是喷嘴在喷射时，提升过程中稍 作一定角度摆动，使固结体呈现 扇壁状；旋喷：喷嘴在喷射时一面提升一面旋转， 固结体呈圆柱状。注浆工程适用范围一、静压注浆适用范围二、高压喷射注浆法的适用范围一、静压注浆适用范围1。地铁的灌浆加固2。坝基砂砾石灌浆3。对钻孔灌注桩的两侧和底部进行灌浆。以提高 桩与土间的表面摩阻力和桩端土体力学强度。4。后拉锚杆灌浆。5。竖井灌浆,隧洞大塌方灌浆加固。6。用静压注浆引偏。7。加固桥索支座岩石。二、高压喷射注浆法的适用范围高压喷射注浆主要用于处理淤泥、淤泥质 土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和 碎石土等地基。工程使用范围 ：1。增加地基强度
9、,挡土围堰及地下工程建设。2。增大土的摩擦力和粘聚力。3。减少振动，防止液化,降低土的含水量。4。防渗帷幕,防止洪水冲刷。高压喷射注浆法的适用范围高压喷射注浆法的适用范围高压喷射注浆法的适用范围高压喷射注浆法的适用范围高压喷射注浆法的适用范围高压喷射注浆法的适用范围高压喷射注浆法的适用范围第二章注浆材料第一节概况第二节无机系列注浆材料第三节有机系列注浆材料第四节注浆材料的性能及 其测试方法第一节概况一、注浆材料及特点（一）注浆材料以改良地基为目的，在地基中注入的材料称为注称材料。注浆过程中发生由液相到固相再转变成结石体的结果，因此，凡是一种液体在一定条件下可以变成固体的物质，一般来讲都可以当作
10、注浆材料。注浆材料的组成 1。原材料 原材料包括主剂和助剂，助剂可根据它在 浆液中的作用，分为固化剂，催化剂，速凝剂、 缓凝剂和悬浮剂等。2。浆液它是原材料用水或其他溶剂混合后所配制 的液体，也是注浆时所用的材料。3。结石体 它是浆液经过一定的化学或物理反应之后形 成的固体，用一充填、堵塞地层中的裂隙或孔 隙，达到堵水或加固有目的。原材料变为结石体的过程原材料浆液结石体溶剂（二）对注浆材料的一般要求（1）浆液粘度低、流动性好、可注性好，能够进入细小 隙缝和粉细砂层；（2）浆液凝固时间能够在几秒至几小时内任意调节，并 能准确地控制；（3）浆液的稳定性好，常温、常压下较长时间存放不改 变其基本性质
11、，不发生强烈的化学反应；（4）浆液无毒、无臭，不污染环境，对人体无害，属非 易燃、易爆物品；（5）浆液对注浆设备、管路、混凝土建筑物及橡胶制品 无腐蚀性，并且容易清洗；（二）对注浆材料的一般要求（6）浆液固化时，无收缩现象，固化后有一定粘结 性，能牢固地与岩石、混凝土及砂子等粘结 。（7）浆液结石率高，结石体有一定的抗压强度和抗 拉强度，不龟裂，抗渗性好。 （8）结石体耐老化性能好，能长期耐酸、碱、盐、 生物细菌等腐蚀，并且不受温度、湿度的影响；（9）注浆材料的粒度越细，注浆效果越好，但 浆液成本也就越高；（10）浆液配制方便，操作容易 掌握，原材料来 源丰富，价格便宜，能够大规模使用。二、注
12、浆材料的分类1。按状态可分为真溶液、悬浮液和乳化液；2。按工艺性质可分单浆液和双浆液；3。按颗粒分粒状浆液和化学浆液；4。按主剂性质分无机系列和有机系列。按主剂性质分无机系列和有机系列单液水泥类浆液 水泥粘土类浆液 无机系列可控域粘土固化浆液 水泥水玻璃类浆液 水玻璃类浆液 注浆材料 丙稀酰胺类浆液 质素类浆液 有机系列脲醛树酯类浆液 聚氨酯类浆液 其他有机类浆液第二节无机系列注浆材料一、单液水泥类浆液以水泥为主包括添加一定量的附加剂，用水配制成浆液，采用单液方式注入，这样的浆液称为单液水泥浆。所谓附加剂，系指水泥的速凝剂、早强剂、塑化剂、悬浮剂等。（一）水泥浆的基本性能1纯水泥浆的基本性能纯
13、水泥浆是指不包括附加剂，只有水泥 和水调制而成的浆液。从试验结果可以看出，随着水灰比的增大，水泥浆的粘度、密度、结石率、抗压强度等都有十分明显的降低，初凝、终凝进间逐渐延长。2单液水泥浆的中附加剂的作用1）水泥的速凝剂能够缩短水泥凝固时间的化学药剂。在一般 情况下，单液水泥浆还是采用古老的办法，即是 在水泥浆中加入占水泥重量5%以下氯化钙或占水 泥重量3%以下的水玻璃，其性能如表所示：2）水泥的速凝早强剂为了控制水泥浆的扩散范围，缩短注浆工程 的时间和提高注浆堵水效果，加入速凝早强剂起 到很好的效果。一般水泥的速凝早强剂是复合附 加剂 。2单液水泥浆的中附加剂的作用3）水泥的分散剂和悬浮剂因单
14、液水泥浆易沉淀析水，为了使水的泥颗粒能较长时间悬浮于水中，就需要加入悬浮剂。为了 降低水泥浆的粘度，提高浆液的流动性，增加浆液 的可注性，往往加入分散剂。4）水泥的基他附加剂往往在水泥浆中加入其他的一些附加剂，如缓凝剂、流动剂、加气剂、膨胀剂、防析水剂等。（二）单液水泥浆的配制配制水泥浆时，力求加料严格准确，顺序一定要在加水后，在搅拌的情况下方能加入水泥，以免搅拌机卡住，待搅拌均匀后，再加入附加剂。（三）单液水泥浆的特点1）水泥用为注浆材料，来源丰富，价格低廉2）浆液结石体强度高，抗渗性能好；3）采用单液方式注入，工艺及设备简单，操作方便；4）由于水泥是颗粒材料，可注性差，难以注入中细 粉砂层
15、及裂隙岩层；5）水泥浆液初、终凝时间长，不能准确控制，容易 流失，结石率低。二、水泥粘土类浆液在单液水泥浆液中，加入一定量的粘土，粘 土的加入量有时比水泥的量还多，称为水泥粘土 类浆液。1。水泥粘土类浆液的配制配制水泥粘土类浆液时，其搅拌时间不应该超过半小时，如果再延长搅拌时间，会使结构强度下降，塑性强度降低。2。水泥粘土类浆液的特点（1）水泥粘土类浆液较单液水泥浆液成本低， 流动性好，抗渗性强，结石率高；（2）水泥粘土类浆液其抗压强度因配方不同 有所差异，一般情况下为510MPa ,相 比单液水泥浆有所下降，只适用于充填 注浆。（3）浆液材料来源丰富，价格低廉。（4）浆液无毒性，对地下水和环
16、境无污染。三、可控域粘土固化浆液可控域粘土固化浆液是以粘土为主剂加入一定量的添加固化剂而成的浆液，由于对粘土的要求低，一般都是就地取材，因此具有浆液成本低、应用范围大等特点。可控域粘土固化浆液 的特点（1）浆液以粘土为主要成分，占80%85%，浆液 成本低，相当于水泥浆液的1/3左右；（2）浆液具有高分散性和高可控流变性，且其结 石体不收缩，困而，浆液可轻易地渗入岩石 功土层的细微裂隙孔隙中，加上其结石不收 缩，堵水率可达90%以上；（3）浆液可泵性好，扩散半径可控。（4）浆液具有抗水稀释性、流变可控制等特点。（5）浆液结石本塑性强度高化学稳定性好。四、水泥 -水玻璃类浆液称CS浆液，是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例采用双液方式注入，必要时加入附加剂所形成的注浆材料。（一）水泥水玻璃浆液的性能水泥水玻璃浆液的性能一般注重浆液的凝胶时间和抗压强度这两种性能凝胶时间和抗压强度1）凝胶时间是指水泥浆与水玻璃相混合时起 至浆液不能流动为止的这段时间，凝固时 间可以从几秒种到几十分钟内准确控制， 影响因素有水泥品种、水泥浆浓度、水玻
