注漿技術(shù)是將膠凝材料配制成漿液,用壓送設(shè)備將其注入地層或縫隙內(nèi)使其擴散、凝膠或固化,以達到加固地層或防滲堵漏的目的。注漿液通過壓漿泵、注漿管均勻的注入地層中,以填充、滲透和擠密等方式,驅(qū)走巖石裂隙中或土顆粒間的水分和氣體,并填充其位置,硬化后將巖土膠結(jié)成一個整體,形成一個強度大、壓縮性低、抗?jié)B性高和穩(wěn)定性良好的新的巖土體,從而使地基得到加固,可防止或減少滲透和不均勻的沉降。
注漿技術(shù)可分為壓密注漿、劈裂注漿和高壓噴射注漿。適用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固。一般用于防滲堵漏、提高地基土的強度和變形模量以及控制地層沉降等工程。

地基注漿

制 漿

壓 漿

液壓泵

注漿孔
壓密注漿技術(shù)是解決軟土地基和沿海地區(qū)建筑設(shè)計與施工的有效方法,在軟土地基上蓋高層建筑由于上部荷載很大,設(shè)計一般都采用樁基與地基聯(lián)合承擔上部荷載。但對多層和一些地基要求較高的構(gòu)筑物采用上述辦法,顯然是一種不經(jīng)濟的方式。高層建筑目前發(fā)展很快,但相對而言,多層及其他建筑物的比例還是較大。在處理多層及其他建筑物的地基時,考慮建筑物本身安全與經(jīng)濟效果, 對于地基處理方案的選擇非常重要。目前軟土地基對于類似此類建筑物的地基處理方案較多,采用壓密注漿加固地基方案。是目前軟土地基一般地基處理中應(yīng)用的方法之一。我公司采用壓密注漿辦法對提高地基承載力,改變基礎(chǔ)寬度,取得好的經(jīng)濟效果。
1 壓密注漿機理
注入到粘土中的漿液通常是一個先壓密后劈裂的過程, 注漿漿液在軟粘土中的流動過程可分成三個階段:
第一階段一一鼓泡壓密階段漿液由注漿泵加壓后,通過聯(lián)管進入注漿管內(nèi),然后流入地層。由于這時漿液所具備的能量不大,不能劈裂地層, 因此漿液最初都聚集在注漿孔口附近,形成沿注漿管的橢球形泡體,隨著后繼漿液的不斷注入, 泡體向四周發(fā)展或上下泡體相互連通,或相鄰泡體相互接觸,這一階段的特點是:時間短, 起壓快。
第二階段一一劈裂流動階段
當壓力大到一定程度時(啟裂壓力值),漿液就沿地層的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生劈裂流動。此時由于泵的供漿量小于該時的吃漿量, 因此壓力自動降落到直至供漿與返漿平衡。如果注漿孔鄰近土層交界面被漿液劈裂成片狀體,或者地層中存在孔洞,漿液將沿劈裂裂縫和孔洞流動,并自然地尋找地層軟弱處劈裂發(fā)展。這一階段的基本特征是:壓力值先是很快降低, 維持在一
低壓值左右擺動,但是由于漿液在劈裂面上形成的壓力推動裂縫迅速發(fā)展,而在裂縫的最前端出現(xiàn)應(yīng)力集中,所以這時壓力雖然低, 卻能使裂縫迅速發(fā)展。
第三階段一一被動土壓力階段
裂縫發(fā)展到一定程度, 注漿壓力又上升, 由于裂縫的發(fā)展,壓力的上升, 地層中大小主應(yīng)力方向開始轉(zhuǎn)化, 水平向主應(yīng)力轉(zhuǎn)化為被動土壓力狀態(tài), 這時需要有更大的注漿壓力才能使土中裂縫加寬,出現(xiàn)第二個壓力峰值(土體極為松軟或注漿孔深很淺時,可能不出現(xiàn))。由于此時水平向應(yīng)力大于垂直向應(yīng)力,地層開始出現(xiàn)水平向裂縫,當注漿液沿注漿管壁向上冒漿至地面時,壓力值又重新下降。
2 壓密注漿加固地基的主要效應(yīng)
2.1擠壓效應(yīng)
用較高的壓力灌入漿液,在注漿管端部附近形成“漿泡” , 由漿泡擠壓土體,排擠出孔洞中存在的自由水和氣體,從而使土體密實。
2充填效應(yīng)
漿液在壓力作用下滲入土顆粒的孔隙之中, 即漿液中的水泥顆粒, 陶土粉顆粒及粉煤灰顆粒填充到土顆粒間的孔隙之中。
2.3 固化效應(yīng)
水泥的固化能使土體固結(jié)硬化, 粉煤灰也有低標號水泥之稱,粉煤灰與水泥中的鈣成分結(jié)合, 起到固化結(jié)硬的化學作用。
2.4骨架效應(yīng)
由于漿液劈入土體是脈狀的,但又是連續(xù)的,形成網(wǎng)狀,這種脈狀的漿液凝固體,在土體起到骨架作用,猶如魚骨支撐魚體一樣。
3 壓密注漿的漿液
通常采用以水泥漿為主的水泥基漿液(純水泥漿、水泥粘土漿、水泥粉煤灰漿和水泥砂漿等)。這種漿液能形成強度較高和滲透性較小的結(jié)石體。它取材容易,配方簡單,價格便宜,又不污染環(huán)境,故成為常用的漿液。漿液的組成材料及其所起的作用如下。
(1)水泥:起固化與填充作用, 在地下水無侵蝕性條件下, 一般采用425‘普通硅酸鹽水泥。
(2)粉煤灰:起固化與填充作用,如粉煤灰來源有困難時,也可用粉砂、粘土或粉土。
(3)水玻璃或氯化鈣: 起速凝早強作用。
(4)陶土粉: 起膨潤與充填作用。
注漿設(shè)備