灌浆加固与防渗技术
篇一:砂层充填灌浆
灌浆加固与防渗技术
灌浆技术是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或建筑物的裂隙中，使其物理力学性能改善的一种方法。 一、灌浆分类
1.按照灌浆的作用来划分 （1）固结灌浆 ；（2）帷幕灌浆；（3）接触灌浆。 2.按照基础的构成来划分 （1）砂砾石灌浆；（2）岩石灌浆。
3.按照灌浆材料来划分 （1）水泥灌浆；（2）水泥粘土灌浆；（3）化学灌浆。 4.按照使用的压力来划分 （1）常压灌浆；（2）高压灌浆。
5.按照灌浆工艺所依据的理论来划分 （1）渗入性灌浆；（2）劈裂灌浆；（3）压密灌浆
还有其他不同的分类方法，如常见到的有充填灌浆、裂缝灌浆、应急灌浆、纠偏灌浆、界面灌浆等等。
二、灌浆材料
用于堤防工程的灌浆技术，是在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙，压力越大，吸浆量及浆液扩散距离就大，因此又称渗入性灌浆。这种灌浆是在地层结构不被破坏的条件下渗入地层，因而浆液的颗粒尺寸必须小于土的孔隙尺寸，也就是说，浆液必须满足地层的可灌性条件，因此浆材的选用尤为重要。
适合于堤防灌浆的材料主要有以下几种：
1.水泥浆 水泥浆是由水泥和水混合经搅拌而制成的浆液.为了改进浆液性能，有时需要在浆中加入少量的添加剂。
水泥浆液具有来源丰富，价格便宜，浆液结石体抗压强度高、抗渗性能好、工艺设备简单、操作方便等优点，但是水泥浆液是一种颗粒状的悬浮材料，受到水泥颗粒粒径的限制，通常用于粗砂层的加固。
2.粘土浆 粘土浆是粘土的微小颗粒在水中分散，并与水混合形成的半胶体悬浮液。选择灌浆用的粘土，一般有如下几个要求： 塑性指数> 17；
粘粒（粒径小于0.005mm）含量不小于40％～50％；
粉粒（粒径0.005～0.05mm）含量一般不多于45％～50％； 含砂量（0.05～0.25mm）不大于5％。
粘土浆的结石强度和粘结力都比较低，抗渗压和冲蚀的能力很弱，故仅在低水头的防渗工程上才考虑采用纯粘土浆灌浆。
在粘土浆液中，加入水玻璃溶液，可配制成粘土水玻璃浆液，水玻璃加量为粘土浆的10％— 15％，浆液的凝结时间可缩短为几十秒至几十分，固结体渗透系数为10- 5～10- 6cm/s。
3.水泥粘土浆 水泥粘土浆是由水泥和粘土两种基本材料相混合所构成的浆液。水泥和粘土混合可以互相弥补缺点，构成性能较好的灌浆浆液。
水泥粘土浆液较单液水泥类浆液成本低，流动性、抗渗性好，结石率高，目前大坝的砂砾石基础的防渗灌浆帷幕，几乎都是采用水泥粘土浆灌注的。
4.水泥— 水玻璃浆液 水泥— 水玻璃浆液是以水泥和水玻璃溶液组成的一种灌浆材料。它克服了水泥浆液凝结时间过长的缺点，水泥— 水玻璃浆液的胶凝时间可以缩短到几十分钟，甚至数秒钟。可灌性比纯水泥浆也有所提高，尤其适合在动水状态下粗砂层地基的防渗加固处理。
5.水泥砂浆 在对较大缺陷的部位灌浆时，可采用水泥砂浆灌浆，一般要求砂的粒径不大于1.0mm,砂的细度模数不大于2。
在水泥砂浆中加入粘土，组成水泥粘土砂浆，水泥起固结强度作用，粘土起促进浆液的稳定作用，砂起填充空洞的作用。水泥粘土砂浆适用于静水头压力较大情况下的较大缺陷，大洞穴的充填灌浆。
6.水玻璃类浆液 水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。灌入地层后，经过化学反应生成硅酸凝胶，在土（砂）的孔隙中充填，达到固结和防渗堵漏的目的。
水玻璃浆液的粘度小，流动性好，在用水泥浆或粘土水泥浆难于处理的细砂层和粉砂层地基，可使用水玻璃浆液。
在堤防基础的加固及防渗处理施工中，浆液的可灌性是决定灌浆效果的最重要参数 堤基灌浆可以用下式评价其可灌性：
M=D15/d85 (5-1)
式中M为灌入比；D15为受灌地层中15％的颗粒小于该粒径(mm)；d85为灌注材料中85％的颗粒小于该粒径(mm)。 M> 15可灌注水泥浆；M > 10可灌注水泥粘土浆。如可灌性不好，可采用水玻璃类浆液灌浆。几种灌浆材料的主要特点见表5— 2
表5— 2 几种灌浆材料的主要特点
上述几种材料中，除水玻璃浆液外，价格都比较低，水玻璃浆液的价格比其它浆液的价格要高一些，工程多采用水泥浆和水泥粘土浆。对一些非均质的粉砂土地基还可以采用水泥和水玻璃浆液分别灌注的方法，达到复合加固的目的。
水泥浆液只能灌入粗砂层，而对颗粒细、孔隙小、工程特征欠佳的粉砂土地基，水泥灌浆只能进入地基土体结构受到破坏而形成的空洞或裂缝中，起不到防渗灌浆的作用，难以提高地基的抗渗性能。而水玻璃浆液可以进入细砂层和细砂层的孔隙。
采用复合灌浆方法，可取长补短，先用水泥灌浆处理，使水泥浆液先行填充地基土体中大小不一的孔洞和裂隙，经48小时的沉淀和固化，然后对同一孔进行清孔，再灌注水玻璃浆液(如酸性水玻璃浆液)。这样既可以充分发挥水泥浆液强度高的特点，又可以充分利用水玻璃浆液的优点，提高注浆的效果。这种复合灌浆的方法，已在江苏丰县废黄河畔的范楼闸应用，粉砂土的渗透系数由2.7-4.7×10-4cm/s降至1.3×10-7cm/s以下。
三、灌浆工艺 （一）灌浆加固工艺
1.灌浆孔的布设。加固灌浆孔的布设常用方格形、梅花形和六角形，见图5－1。方格形的主要优点是便于补加灌浆孔，在复杂的地区宜采用这种方法，而梅花形和六角形布孔的主要缺点是不便于补加灌浆孔，预计灌浆后不需补加孔的地基多采用这种形式。
2.钻孔。钻孔可采用机钻、锥钻、打管等各种成孔方法。
3.灌浆施工技术要点
（1）采用“围、挤、压”的原则，就是先将灌浆区圈围住，再在中间插孔灌浆挤密，最后逐序压实，这样易于保证灌浆质量。最好采用分序灌浆的办法。
图5－1 灌浆孔布置图
（2）在可能的情况下，以采用较大的压力为好。
（3）灌浆开始时，以稀浆开始，采用逐步加稠的方法。
（二） 帷幕灌浆工艺
灌浆技术除作为加固地基外，也适合堤防工程透水地基的防渗处理，构筑防渗帷幕。 1.帷幕的设置 （1）帷幕的位置
堤防基础的灌浆帷幕应与堤防防渗体（多由粘土一类的不透水材料所构成）相连，因此帷幕宜设在堤防临水侧铺盖下或临水坡脚下，见图5—2 （2）帷幕的形式
1）均厚式帷幕 帷幕各排孔的深度均相同。称为均厚式帷幕。在砂砾石层厚度不大，灌浆帷幕不甚深的情况下，一般多采用这种形式。
2）阶梯式帷幕 在深厚的砂砾石层中，因为渗流坡降随砂砾石层的加深（即随帷幕的加深）而逐渐减小，故设置深帷幕时，多采用上宽下窄呈阶梯状的帷幕。幕宽的部位，灌浆孔的排数多；幕窄的部位，灌浆孔的排数少。
图5—2 灌浆帷幕位置示意图
（3）帷幕的深度和厚度
一般情况下，帷幕深度宜穿过砂砾石层达到基岩，这样可以起到全部封闭渗流通道的作用。帷幕的厚度（T）主要是根据幕体内的允许坡降值来确定的。但可按下式作初步估算： T=H/J （5-2）
式中 H为最大作用水头，m；J为帷幕的容许比降，对一般粘土浆可采用J≤3～4。
对于砂砾石厚度较浅，一般设置1～2排灌浆孔即可，对基础承受的水头超过25～30m时，帷幕的组成才设置2～3排。
灌浆孔距主要决定于地层的渗透性、灌浆压力、灌浆材料等有关因素，一般要通过试验确定，通常孔距为2～4m。如果在灌浆施工过程中，发现浆液扩散范围不足，则可采用缩小孔距，加密钻孔的办法来补救。
2.帷幕灌浆方法
钻孔灌浆方法主要有打花管灌浆法、套管护壁法、循环钻灌法和袖阀管法。
（1）打花管灌浆法 首先在地层中打入一下部带尖头的花管，然后冲洗进入管中的砂土，最后自下而上分段拨管灌浆。见图5—3。此法比较简单，但遇卵石及块石时打管很困难，故只适用于较浅的砂土层。砂层充填灌浆。
图5—3 打花管灌浆法
（2）套管护壁法 套管护壁法的施工见图5— 4所示，边钻孔边打入护壁套管，直至预定的灌浆深度（a），接着下入灌浆管（b），然后拔套管灌注第一灌浆段（c），再用同法灌注第二段（d）及其余各段，直至孔顶。 （3）循环钻灌法 如图5—5，这种方法仅在地表埋设护壁管，而无需在孔中打入套管，自上而下钻完一段灌注一段，直至预定深度为止，钻孔时需用泥浆固壁或较稀的浆液固壁。如砂砾层表面有粘性土复盖，护壁管可埋设在土层中（a），如无粘土层则埋设在砂砾石层中（b）。
图5－4 套管护壁灌浆法
图5— 6 袖阀管法施工程序
图5—5 循环钻灌法
（4）袖阀管法
袖阀管法的施工可分四个步骤，见图5—6。 钻孔 用优质泥浆（如膨润土）固壁，不用套管护壁（a）；插入袖阀管 为使套壳料的厚度均匀，应设法使袖阀管位于钻孔的中心（b）；浇注套壳料 用套壳料置换孔内泥浆（c）；套壳料的作用是封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间，防止灌浆时浆液流窜，套壳在规定的灌浆段范围内受到破碎而开环，逼使灌浆浆液在一个灌浆段范围内进入地层。灌浆 待套壳料只有一定强度后，在袖阀管内放入带双塞的灌浆管进行灌浆（d）。
灌浆方法的选用主要取决于施工队伍的经验和技术熟练程度，其中打花管法灌浆最为简单，袖阀管法比较复
土坝灌浆规范
篇二:砂层充填灌浆
中华人民共和国水利部
土 坝 坝 体 灌 浆 规 范
SD266—88
1988砂层充填灌浆。
目 录
第一章 总则
第二章 灌浆前的准备工作
第一节 一般规定
第二节 隐患勘探
第三章
第四章
第五章
第三节 灌浆物料、机具的准备 灌浆设计 第一节 一般规定 第二节 劈裂式灌浆设计 第三节 充填式灌浆设计 灌浆施工 第一节 施工准备 第二节 造孔 第三节 制浆 第四节 灌浆 第五节 灌浆综合控制 第六节 灌浆结束标准及封孔 第七节 灌浆出现问题的处理 灌浆观测 第一节 目的和要求 第二节 坝体变形观测 第三节 渗流观测 第四节 灌浆压力和灌浆量观测
第五节 裂缝和冒浆观测
第六节 其它观测
第六章 灌浆质量检查和验收
第一节 质量检查
第二节 验收
附录 ：
一、土坝隐患探测常用仪器表 二、土坝灌浆机械性能规格表 三、土坝坝体劈裂式灌浆最大允许灌浆压力的计算 四、浆液试验仪器设备表 五、坝体劈裂灌浆不利情况下的坝体稳定性验算 六、观测记录及成果表 七、土坝坝体灌浆验收报千书格式
第一章 总则
第1.0.1条 凡采用灌浆方法，以消除土坝坝体隐患，提高坝体防渗能力和稳定性的工程，均应遵守本规范。
第1.0.2条 本规范适用于坝高50m以下的均质土坝和宽心墙坝，土堤可参照执行。
第1.0.3条 土坝坝体灌浆可以处理以下问题：
一、土坝坝体碾压不实，密实度普遍较差；
二、土坝坝体内渗漏通道、软弱层，坝后坡浸润线出逸点过高，发生洇润现象或渗透破坏(管涌、流土)现象。
三、土坝坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝(不包括滑坡裂缝)；
四、土坝分段分层施工，质量差的结合部位容易产生水力劈裂的情况；
五、坝体和其它建筑物(如放水洞、闸墙)结合不好，存在空隙和接触冲刷。
六、坝体内存在生物洞穴，如蚁穴、鼠洞、獾洞及腐烂树根等。
第1.0.4条 土坝坝体灌浆分为充填式灌浆和劈裂式灌浆，充填式灌浆适用于处理性质和范围都已确定的局部隐患；劈裂式灌浆适用于处理范围较大，问题、性质和部位又都不能完全确定的隐患。
第1.0.5条 土坝坝体灌浆必须勘探、设计、施工三方密切配合，并根据土坝坝体的具体情况，因地制宜地选择灌浆方法和施工工艺，做到安全可靠，经济合理，保证质量。
第1.0.6条 土坝坝体灌浆，一般应在水库低水位期进行，以加速泥浆固结，保证土坝安全。
第1.0.7条 在灌浆前应对参加灌浆有人员进行技术培训。要求主要技
术人员能全面了解灌浆设计和掌握施工技术规范，能及时发现和处理问题。技术工人应熟练掌握操作规程，能及时排除机械故障。
第二章 灌浆前的准备工作
第一节 一般规定
第2.1.1条 灌浆前应全面、仔细、及时做好各项准备工作，包括：搜集资料，进行隐患探测和分析，做好灌浆设计，准备好灌浆材料、机具。
第2.1.2条 土坝灌浆设计需要搜集的资料包括：
一、已建土坝的地质、设计和施工资料；
二、土坝历年的各种观测整編分析资料；
三、土坝施工运行期间出现的问题，如：塌坑、裂缝、洞穴、坝后 坡渗透变形、湿润带及滑坡等。
第二节 隐患勘探
第2.2.1条 土坝坝体隐患勘探可分为普遍性勘探和针对性勘探。从坝面上不能确定隐患的性质和范围时，应采用普遍性勘探；从坝面上大致可以确定隐患的性质和范围时，可采用针对性勘探。
第2.2.2条 勘探方法宜采用不损伤坝体的物探法。包括：电测深剖面法、电阻率法、自然电场法、激发激化法等。上述几种方法一般是结合使用的。物探法采用的仪器和适用条件参考附录一。
第2.2.3条 如有必要，勘探坝体隐患也可采用损伤坝体的钻探方法、井探、槽探等方法。
检查坝体的土质、密实度、含水量、软弱层时，可采用钻探方法。
如需直观检查坝体的裂缝、内部洞穴和坝体质量时，可采用井探法。如较浅又长时，也可采用槽探法。
灌浆材料
篇三:砂层充填灌浆
浅谈灌浆或注浆材料在道路维修中的研究和应用
摘要：灌浆材料或注浆材料在压力作用下注入地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞中，达到增加承载能力、防止渗漏及提高构筑物整体性能的流体材料。浆液凝结后可充填裂缝，使灌注后的土层、岩层等的力学性能得以改善，因此在公路或路基修补领域显示出极好的应用价值，已成为近年来国内外学者研究的热点方向之
一。本文主要介绍了国内各种灌浆材料或注浆材料的应用现状和存在的问题以及今后的发展趋势。
关键字：灌浆或注浆材料；公路或路基；修补；力学性能；应用价值；
1.前言
随着高速公路交通流量的迅速增加、汽车荷重的增大以及使用年限的增加，路面病害日益显现，其中以路面唧浆病害尤为严重。在重轮载的频繁作用下，基层由于塑性变形累积而同面层脱离接触，水分沿接缝下渗而聚集在脱空的空隙内，在轮载作用下积水成为有压水并同基层内浸湿的细料搅混成悬浆液，沿接缝缝隙溅出，即为“唧浆”。水分和路面荷载是导致唧浆病害的主要原因。路面病害的产生不仅影响行车的舒适性及安全性，而且裂缝的扩展和渗水使道路损坏程度逐渐加重。因此，加强对高速公路路面病害的治理是至关重要的。导致高速公路路面病害的根本原因在于地基在动力荷载的作用下失稳和震陷，仅仅修复破损的路面并不能使病害得到根治，修复后的路面使用一段时间后，等病害会再次出现，因此必须对软弱的地基进行加固。灌浆法（或称注浆法）是常用的地基处理方法，在修补道路、桥梁、隧道、地下建筑、水工建筑等工程中显示出极好的应用价值。灌浆法是指根据液压、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、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒问或岩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，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、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。选用合适的灌浆材料对地基进行灌浆加固，可大大提高地基的承载能力和使用耐久性，有望从根本上解决高速公路路面唧浆等病害。
2. 灌浆材料分类
2.1 分类
材料可分为固粒灌浆材料和化学灌浆材料两大类。
2.2 固粒灌浆材料
由固体颗粒和水组成的悬浮液。它取材方便，造价低，施工简单，并具有较好的防渗或固结能力，但其所能灌填的缝隙宽度却受其固体颗粒的细度限制。固粒灌浆材料有粘土浆、水泥浆、水泥粘土浆和水泥粉煤灰浆4种。 ① 粘土浆。使用最早的灌浆材料。粘土的颗粒细,透水性小，制成的浆液稳定性好，价格低廉，但其结石强度和粘结力都很低，抗渗压的能力也弱，仅用于低水头的临时性防渗工程中。
② 水泥浆。目前使用最多的灌浆材料。它的胶结性能好，结石强度高，
施工也比较方便，适于灌填宽度大于0.15毫米的缝隙或渗透系数大于1米/日的岩层。对具有宽大缝隙的岩石或构筑物、地下水流速大或耗浆量很大的岩层灌浆时，常在水泥浆中掺入砂子，以减少浆体结硬时的收缩变形，增加粘结力和减少流失。水泥浆在各种灌浆材料中使用最广,多用于岩石、基础或构筑物的加固及防渗堵漏、堤坝的接缝处理、后张法预应力混凝土的孔道灌浆以及制作压浆混凝土等。
③ 水泥粘土浆。综合了水泥浆的结石强度高和粘土浆的浆液稳定性好、价格便宜等优点，使用范围比较广，并可根据不同要求选择不同的水泥-粘土配合比。
④ 水泥粉煤灰浆。粉煤灰的颗粒细,与水泥等胶凝材料共同制成的浆液稳定性和流动性都较好，在灌浆工程中的应用日趋广泛。
为了改善固粒灌浆材料的性能，有时还掺用塑化剂、促凝剂等外加剂。
2.3 化学灌浆材料
由化学药剂制成的流动性好的液体。用它能灌入比较细微的缝隙，还能根据需要调节凝结时间。化学灌浆材料分无机及有机两种：无机灌浆材料以硅酸钠为主要原料,称硅化用灌浆材料;有机灌浆材料以各种高分子材料为主要原料，目前常用的有硅酸钠、环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺及聚氨酯等几种。
① 硅化用灌浆材料。以硅酸钠（水玻璃）为主要原料的化学浆液。有双液法和单液法两种灌注方法：双液法是将硅酸钠和氯化钙两种溶液先后压入，化合后结石强度较高，但由于所用硅酸盐溶液的粘度比较大，一般用于渗透系数为2～80米/日的砂质土的加固及防渗；单液法采用比较稀的硅酸钠溶液,其粘度和强度都较低,一般用于黄土或黄土类砂质土的加固。
② 环氧树脂灌浆材料。以环氧树脂为主体,加入一定比例的固化剂、稀释剂、增韧剂等混合而成。环氧树脂硬化后粘结力强，收缩小，稳定性好，是结构混凝土的主要补强材料。一些强度要求高的重要结构物，多采用环氧树脂灌浆。近年来，也能用于漏水裂缝的处理。
③ 甲基丙烯酸甲酯堵漏浆液。简称甲凝,是以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为主要原料，加入过氧化苯甲酰、二甲基苯胺和对甲苯亚磺酸等组成的一种低粘度灌浆材料。其粘度比水低,渗透力很强,可灌入0.05～0.1毫米的细微裂隙，聚合后强度和粘结力都很高,可用于大坝、油管、船坞和基础等混凝土的补强和堵漏。
④ 丙烯酰胺堵漏浆液。简称丙凝。它以丙烯酰胺为基料，以甲醛、过硫酸胺、三乙醇胺、硫酸亚铁、铁氰化钾等为助剂。使用时，将氧化剂和其他材料分别配制成两种溶液，按一定比例同时进行灌注。丙凝浆液的粘度很低，能灌到水泥浆所不能到达的缝隙，然后在缝隙中聚合，变成凝胶体而堵塞渗漏通道。但是，丙凝聚合体的强度很低，可以掺加一定量的脲醛树脂，配成强度较高的丙凝灌浆材料。主要用于防渗堵漏工程。
⑤ 聚氨酯灌浆材料。简称氰凝,是由异氰酸酯、聚醚和促进剂等配制而成。采用单液灌注，遇水后立即生成不溶于水的凝胶体并同时放出气体，使浆液膨胀，再次向四周渗透，即具有二次渗透的能力。氰凝最后形成的聚合体的抗渗性强，结石强度高，目前用于地下工程的渗漏缝处理。
3.各类灌浆材料在公路或路基中的应用
3.1 水泥基灌浆材料
水泥基灌浆材料在2008年8月1日起实施的GB／T50448．2008水泥基灌浆材料应用技术规范中定义为：“一种由水泥、集料(或不含集料)、外加剂和矿物掺
和料等原材料，经工业化生产的具有合理级分的干混料。加水拌合后具有可灌注的流动性、微膨胀、高的早期和后期强度、不泌水等性能。”从定义中我们可以看出水泥基灌浆材料的基本组成：水泥、外加剂、矿物掺和料、集料(砂子)等。
3.2 水泥基灌浆材料的工程应用
随着经济的飞速发展，建筑工程日益向功能多样化、大型化、高层超高层化方向发展，如地铁、隧道、高速公路各类工程日益增多，地基加固、结构补强、设备基础加固等相应的配套工程也日益增多。水泥基灌浆材料以其自身优良的性能在灌浆材料中扮演着重要的角色，因此应用越来越广泛。下面介绍中国矿业大学(北京)混凝土与环境材料研究所研究和济南大学材料科学与工程学院各开发的几种水泥基灌浆材料。
3.2.1 RGM．HSL快速抢修材料
RGM．HSL快速抢修材料具有固化迅速、超早强、性能优异的快速抢修材料。2小时抗压强度>30MPa，1天抗压强度>50MPa，有效地克服了传统修补材料固化慢，修补完工后需要长时间的养护缺点，在公路破损灌浆修补，机场跑道维护、矿井坑道抢修等方面应用广泛，具有良好的经济效益和社会效益。
应用领域
l、机场跑道抢修。在不关闭机场的情况下进行，保证了战备和训练的正常进行，为空军及时抢修机场提供一种新材料
2、公路、道路混凝土路面等的快速修补。超早强，快速通车，避免施工造成交通堵塞。
3、矿井坑道等的快速修补，快速恢复生产作业，提高经济效益。
4、各种补强，如桥基加固和整体化滑模施工的修补等。
5、应用于隧道工程的止水堵漏：用于隧道衬砌、漏水整治；抢修排水管道接头漏水等。
6、大型设备和精密设备地脚螺栓与机座快速灌注；钢结构与基础固结的二次灌注。
7、低温条件的少量工程施工等。
3.2.2 RGM．HSL高强自流平无收缩灌浆料
RGM．HSL高强自流平无收缩灌浆料是为满足大型高精度进口设备仪器安装
以及大面砂层充填灌浆。
积地面自动找平的需要，替代国外同类材料的产品。RGM．HSL高强自流平无收缩灌浆料由
高强胶结成分、超塑化组分、膨胀组分、优选高强微集料改型组分以及一些微量改型组分以
适当比例共同粉磨而成。其与水反应生成大量膨胀结晶矿物水化硫铝酸钙，以此实现材料自
身的无收缩；同时该材料有大的流动性，早期和后期高强度。
技术性能，
1．凝结时间：初凝>2小时，终凝<10小时。
2．泌水率：不泌水
3．流动度：大于240ram
4．粘结强度：圆钢>6MPa；螺纹钢<13MPa
5．抗渗性能：抗渗压力1．5MPa时平均渗水高度0．2cm
应用领域：大型设备和精密设备地脚螺栓与机座二次灌注；钢结构(如钢铁、钢架、钢
柱等)与基础固接的二次灌注；后张法预应力钢筋灌浆； 预制混凝土构件接缝、铁路公路
道桥桥墩、梁柱及其它结构物加固；桥梁、地铁、隧道、地下工程施工缝嵌固。
3.2.3 聚合物水泥基灌浆材料(PCGM)
针对缝宽小于3 mm的水泥混凝土路面裂缝修补进行研究，选用醋酸乙烯酯—乙烯共(VAE)乳液、快硬硫铝酸盐水泥及适量外加剂制备了聚合物水泥基灌浆材料(PCGM)，利用VAE乳液优良的黏结性能和快硬硫铝酸盐水泥早强快硬、微膨胀、抗硫酸盐腐蚀、防水性能好等优点来改善灌浆材料的工作性能、黏结性能、收缩性、抗渗性等。
1．VAE乳液可以明显改善水泥基灌浆材济南大学李国忠，张水研究得出：○
料的可灌性，对缝宽3 mm的水泥混凝土裂缝，在聚灰比为10％时。浆体的可灌深
2．聚合物在界度达到最大值(130 ram)，与空白试样相比，提高了51．16％．○
面处形成的联结桥及柔性界面层改善了界面结构，有效提高了水泥基灌浆材料的
注浆、工艺、方法
篇四:砂层充填灌浆
第一节 注浆模式
一、静压注浆
静压注浆（也称为灌浆）按灌浆理论可分为渗透灌浆、劈裂灌浆和压密灌浆三种。 （ 1 ）渗透灌浆
渗透灌浆是指在压力作用下，浆液填充土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙和裂隙中的水和气体，而基本上不改变土和岩石的结构和体积，所用压力相对较小。渗透灌浆一般只使用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石，这种渗透注浆是建筑上最常适用的一种注浆类型。具有代表性的渗透灌浆理论有球形扩散理论和柱形扩散理论。
（ 2 ）劈裂灌浆
劈裂灌浆是指在压力作用下，将浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，使其沿垂直于小主应力的平面劈裂，使地层中原有的裂隙或孔隙张开，或形成新的裂隙或孔隙，浆液的可灌性和扩散半径增大，而所用的压力相对较大。注浆压力的选用应根据土质及其埋深确定。
（ 3 ）压密灌浆
压密灌浆是指通过钻孔在土中注入极浓的浆液，在注浆点使土体压密，在注浆管端部形成浆泡，浆泡一般为球形或圆柱形。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动，常用此法调整地基的不均匀沉降。研究表明，向外扩张的浆泡在土体中引起复杂的径向和切向应力体系。紧靠浆泡处土体遭到严重破坏和剪切，并形成塑性变形区；离浆泡较远的土体则基本上发生弹性变形。压密灌浆常用于中砂地层和有适宜排水条件的粘土层。
实践证明，几种灌浆机理在实际施工中有可能单独发生，也有可能两种或两种以上同时发生。严格地说，纯粹的渗透灌浆仅发生在极其特殊的情况下，而实际施工中往往会伴随劈裂、压密等作用。
二、喷射注浆
喷射注浆比常规注浆体现了更大的优越性，利用喷射注浆可形成经济型的防渗帷幕。注浆从底部向上进行，水和空气在非常高的压力下从彼此隔开的精密喷嘴中喷射出，在高压射流作用下，土层颗粒与注浆材料混合，形成复合体。目前处理深度已经成功地超过 40m 。
喷射注浆有三种方法，即圆柱注浆、嵌板注浆和翼板注浆。圆柱注浆是喷射管上升、回转的同时形成圆柱，通过圆柱的部分重叠就能产生一个屏障。嵌板注浆是当喷浆管上升时喷射，但只在垂直面内，互相连接的嵌板形成具有低渗透率的隔离。翼板注浆使用两个喷嘴，但不回转，可形成一个扇形注浆区。譬如旋喷桩法（日本称 CCP 工法）是应用钻机将钻杆下端装有特
殊喷嘴的钻头钻到预定深度后，用高压泵把配制好的浆液通过钻杆经由喷嘴转换成高压高速射流，将土颗粒切削破坏，浆液和土颗粒混合，并逐渐凝固和硬化。钻杆以一定速度旋转和提升，同时喷射浆液，从而在土层中形成圆柱固结体——旋喷桩。
三、爆破注浆
爆破注浆是用炸药在注浆孔中爆破，使岩层增加网状裂隙并沟通原有裂隙，以增大浆液的扩散半径，实现少孔注浆，提高堵水效果。这种新工艺由美国首先研究成功。它适用于岩层裂隙不发育，有足够强度的脆性岩石。
四、电动化学注浆
如果土层的渗透系数小于 10 -4 cm /s ，只靠一般的静压力难于使浆液注入土的空隙，此时用电渗透法比较有效。电动化学注浆就是把带孔的注浆管作为阳极，一定距离的滤水管作为阴极，将注浆液从阳极压入土中，并通以直流电，在电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中的含水量降低，并形成渗流通道，浆液也随之流入土的孔隙中，并在土中凝结硬化。
第二节 注浆液性能及其设计
以改良地基为目的，在地基中注入的材料称为注浆材料，广义上讲，凡是一种流体在一定条件下可以变为固体的物质，均可作为注浆材料。随着生产的发展，工程的需要，近年来出现不少比较理想的注浆材料，供不同地质条件下选用。原材料包括主剂（可能是一种或几种）和助剂（可能没有，也可能是一种或几种），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。
注浆材料品种很多，性能也各不相同，但是作为注浆材料，应有一些共同的性质，一种理想的注浆材料，应该满足以下要求：
（ 1 ）浆液粘度低、流动性好、可注性好，能够进入细小缝隙和粉细砂层；
（ 2 ）浆液凝固时间能够在几秒至几小时内任意调节，并能准确控制；
（ 3 ）浆液固化时体积不收缩，能牢固粘结砂石；
（ 4 ）浆液结石率高，强度大；
（ 5 ）浆液无毒、无臭，不污染环境，对人体无害，属非易燃、易爆物品。
最早用于注浆的材料，是石灰和粘土。 1864 年开始使用水泥注浆。它们均是颗粒性材料，难于充填细小裂隙和充塞砂层。水泥浆液凝结时间长。 1900 年荷兰采矿工程师尤斯登发明了水玻璃—氯化钙溶液，这是化学注浆的开始。
20 世纪 50 年代，美国发明以丙烯酰胺为主剂的有机化学注浆材料 AM-9 。其凝固时间可准确控制。这是发展注浆材料的重要飞跃。
我国于 1965 年前，基本采用单液水泥注浆法。 1964 年研制成功 MG-646 新型化学浆液， 1967 年研制成功水泥—水玻璃双液注浆法。它同时具备水泥浆和化学浆液的优点（水泥浆的强度，水玻璃的渗透性），又使两者的短处减小到不妨碍实用的程度，是一种各得其所的浆液。 注浆材料从 19 世纪初的原始材料开始到当今的有机高分子化合物浆液，前后经历了 170 多年的历史，发展了近百种浆液材料。各种浆液各有特点及其适用范围。虽然化学浆液较之水泥浆液更理想，扩大了注浆法应用范围，但无论国内或国外，化学浆液都比
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