注浆加固边坡

注浆加固边坡

边坡加固工程中传统的支挡法在一些特定条件下难以付诸实施或者成本太高时，可以考虑用增加边坡抗剪能力的方法来稳定边坡，注浆法就是一种增加边坡抗剪能力的方法。注浆加固技术就是通过把浆液注入岩石的裂隙或土体的孔隙，待浆液凝固后，对周围松散破碎的岩土体起粘结和加固作用，从而使岩层和土体的强度大大提高，并改变岩土的力学性能，从而增加边坡的稳定性。9.1.1注浆加固技术§9.1概述一.注浆加固技术概念

注浆又称灌浆(grouting)，是指用液压、气压或电化学方法，把某些能够很好地与岩土固结的浆液注入到岩土体孔隙中，使岩土体成为强度高、抗渗性好及稳定性高的新结构体，从而达到改善岩土体的物理力学性质的目的。注浆的对象可以是岩石、土体、混凝土等多种材料。在边坡治理工程中，注浆对象主要是岩层和土体。注浆加固工程中，地质特征是灌浆取得成功的前提，注浆材料和压浆技术是注浆加固的关键。9.1.1注浆加固技术§9.1概述

注浆法出现于19世纪初。1802年法国工程师查理斯．贝理格尼(ChalesBeringny)在港口城市Dippe首次采用一种压浆泵将塑性粘土浆注入挡潮闸基础中以修复被海潮侵蚀的基础。

1864年。P．W．E保罗(P．W．Barlow)获得了第一个用于盾构的注浆专利。该专利主要用于隧道和地下坑道的修造工程。

1880-1905年间罗依麦克斯等人在涌水量大的竖井中水泥注浆试验成功，研制出高压泵，奠定了现代注浆法的基础。§9.1概述9.1.1注浆加固技术二.注浆加固技术的发展1880年美国人豪斯德在印度建桥时用化学药品固砂，开创了化学注浆记录。随后德国人切撒尔斯基利用钻孔注入水玻璃，并使用了氯化钙，获硅化法专利。

1969年Graf首次描述压密注浆过程并讨论有关概念，1995年Boulangor和Hayden用压密注浆改造地基，用于减小在地震时可能会产生的土体液化。

1997年，国立台湾工业技术学院廖世均教授等就粘土层中开展压密注浆引起的地表隆起和再沉降问题进行研究，2001年Adeln，Ei—kelesh等据Brown．Warner及Graf的成果提出压密注浆过程的理论模型。§9.1概述9.1.1注浆加固技术

国内1956年开始在工程中运用注浆技术并获得成功，1959年开始研究化学注浆，先后研究和开发出丙烯、铬木素、聚氨、甲醛、环氧树脂等浆材，并应用到各行各业中。经过几代科技工作者努力，我国注浆技术研究成果日益为世界所嘱目，如中科院化学所戴安邦研究员的硅酸聚合机理，叶作舟研究员的中化一798注浆材料，在国内外较知名。§9.1概述9.1.1注浆加固技术

国内外注浆技术已有的研究成果可以概括为：

1.岩体结构理论:是注浆理论模型构建的基础，现有理论中较为知名的有多孔介质理论，拟连续介质理论，裂隙介质理论和孔隙裂隙介质理论。

2.注浆渗流理论:国内外学者对渗透注浆理论进行了广泛丽深入的研究，提出许多注浆理论，如马格理论，柱形扩散理论，卡罗尔理论等。

3.注浆模拟试验:较为知名的有前苏联在细砂层中浆液扩散参数试验，奥地利单裂隙中浆液流动过程的模拟试验及中国水利水电科学研究院单平板注浆试验台、东北大学槽形反扁圆柱状试验台等。§9.1概述9.1.1注浆加固技术三.注浆加固技术研究成果

注浆技术虽然在国内外各个领域得到广泛的应用，但是注浆理论及方法研究仍相对落后，注浆技术在许多方面研究工作仍需加强。

1.完善岩士体结构理论；

2.加强注浆模型的研究；

3.加强注浆加固体强度理论研究；

4.加强注浆工艺研究；

5.扩大注浆法应用范围，加强注浆法不同工程中应用研究；

6.加强注浆效果检测方法研究。§9.1概述9.1.1注浆加固技术四.注浆加固技术发展

注浆法的分类很多，一般根据所侧重考虑的对象来划分。注浆法可以按所要解决的工程问题、注浆功能、注浆的对象、注浆原理、浆液分布状态和浆液材料的品种等进行分类。其分类方法见后面。§9.1概述9.1.2注浆加固分类

注浆法按照原理可以分为两类，即静压注浆和高压喷射注浆。1.静压注浆：是利用液压、气压和电化学原理，通过注浆管把浆液注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后，占据其位置，形成一个强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。§9.1概述9.1.2注浆加固分类一.按注浆原理分类

静压注浆施工按其作用不同分为固结注浆、帷幕注浆和接触注浆三种。

1)固结注浆：是在岩石表层中钻孔，加固浅层地基常用的注浆方法。

作用：是增强结构物的承载能力，提高结构物的抗滑稳定性和防渗能力。

特点：是钻孔浅、孔多，注浆孔在地基内呈面状分布。§9.1概述9.1.2注浆加固分类

2)帷幕注浆(防渗注浆)：帷幕注浆是在结构物周围布置钻孔，在钻孔中注浆，使浆液压入岩石裂隙或砂粒石层的空隙中去，形成一道类似帷幕的混凝土防渗墙，以此截断渗流和防止集中渗流。作用：能够很好地增强各种结构物的抗渗能力。特点：是一般钻孔较深，呈多排线形组合，注浆压力也较大。

3)接触注浆：指在岩石基础上修建结构时，在结构的混凝土和岩石接触面之间常采用的一种方法。

作用：使混凝土与岩石的结合更加紧密，保持整体性，达到提高岩石抗滑稳定、增强岩石固结与防渗的目的。§9.1概述9.1.2注浆加固分类2.高压喷射注浆：指利用钻机钻孔，然后把带有喷头的喷管放至到地层预定位置，用从喷嘴喷出的射流(浆或水)冲击和破坏地层。剥离土颗粒的细小部分随着浆液冒出地面，其余土颗粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与注入的浆液掺搅混合，并按一定的浆土比例，在有体中有规律重新排列，形成固结体。其中，喷射方式分为旋转喷射和定向喷射两种方式。§9.1概述9.1.2注浆加固分类

高压喷射的特点：

1)适用范围广；

2)固结体形成好；

3)浆材来源广、性状好；

4)施工简单；

5)应用条件有一定限制。§9.1概述9.1.2注浆加固分类

按注浆分布状态，通常可以分为充填注浆、渗透注浆、劈裂注浆、劈裂渗透注浆、挤密注浆几种。

充填注浆：是指注入浆液充填地基土内的大孔隙、大孔洞的注浆，如常用于对卵石层、碎石层、砂砾层等大空隙岩土体的注浆。

渗透注浆：是浆液在压力作用下，渗入土的孔隙和岩石层的裂隙中，将孔隙中的自由气体排挤出去，但不改变土体结构的原状和体积，浆液凝固后把土颗粒粘接在一起，使土层的抗压强度和抗渗性能得以提高。§9.1概述9.1.2注浆加固分类二.按注浆分布状态分类

劈裂注浆：即浆液在较高压力的作用下，像利斧劈入粘土层，浆液的劈裂路线呈交叉的脉状网络，因此又称脉状注浆，固结体形态多呈偏平球体或板状固结；

劈裂渗透注浆：指控制注人压力、速度使其先形成劈裂注入，但形成的劈裂面不大，此后浆液沿劈裂脉作渗透注人，固结形状为扁平球体；

挤密注浆：是用一定的压力注入不易流动的惰性浆液取代并挤压周围土体，凝固形状多为柱体或球体占据一定的空间，同时压密土体。§9.1概述9.1.2注浆加固分类

按浆液材料的品种可分为水泥注浆、化学注浆和混合注浆几种。

水泥注浆：是指注浆采用的浆液为水泥浆，纯水泥浆是由水和水泥按一定比例混合而成，常用的水灰比在0.5：1～5：1之间；

化学注浆：是指浆液为化学浆材制成，化学注浆主要用于微裂缝的注浆，通常所用的化学浆液有水玻璃、酸性水玻璃、丙烯酰胺类浆液、改性环氧树脂浆液以及聚氨酯浆液等；目前最常用的是水玻璃类浆液。§9.1概述9.1.2注浆加固分类三.按浆液材料品种分类

混合注浆：是指注浆采用的浆液为混合浆材制成，如在水泥浆中加入粉煤灰形成粉煤灰水泥浆，在水泥浆中加入硅粉形成硅粉水泥浆，或者在水泥浆中加入水玻璃形成水泥水玻璃浆，等等。§9.1概述9.1.2注浆加固分类

注浆加固边坡具有以下一些特点：

1)施工设备简单；

2)规模小、耗资少；

3)占地面积小、施工灵活方便；

4)工期短、见效快；

5)施工噪声和震动小；

6)加固深度可深可浅，易于控制；

7)应用领域广泛。§9.1概述9.1.3注浆加固特点

边坡可以由相同的或不同的岩土所组成，有其特有工程地质规律，与注浆理论及技术密切相关的是边坡结构，常见的边坡结构如右图所示。边坡注浆的关键问题是结构面和孔隙。§9.2注浆加固在边坡中的应用9.2.1边坡结构及注浆因素一.常见边坡结构边坡注浆芬的关键问测题是结构面和孔隙。1.结构面在某一韵特定边蹈坡中结炉构面可飘划分为竭三级:Ⅰ级结构驳面：包括止断裂构棚造，层头间滑动大，原生疮软弱夹急层，填暂筑边坡赠原始坡识面线，厉岩土界返线等，案是重点肃注浆加旱固对象壳。Ⅱ级结构面：长数蝇米至十仔余米，龄宽度不斜大，多扁由节理负、层理袖劈理、骑卸荷裂挠隙、风员化裂隙恋组成，升它除受才高级结信构面控肯制外，帆还严格匀受岩土呼物质成区份所控冈，是注震浆加固鲁对象。§9.2注浆加固庆在边坡中局的应用二.边坡注查浆因素9.2仇.1边坡结构纸及注浆因驼素Ⅲ级结构面：包括泰微小节均理、劈恋理、隐黎微裂隙性、不发贫育片理刃、线理毯、微层悲理及填遇筑土层斥线等，催是尽量货注浆加烤固对象搜。各级结杯构面相侮互之间战有密切延力学联嘴系，如以白剪切破星坏为主挖的滑坡访往往包降括：Ⅰ级结构咸面为滑湖动面，Ⅱ级结构面齐为与之配荡套的张裂心裂隙及与是之平行的职剪节理，Ⅲ级结构置面则往兵往是与客之垂直烦和不发雄育的剪膊节理等何。§9.2注浆加固柔在边坡中魔的应用9.2跌.1边坡结构滚及注浆因矛素2.孔隙除结构面健以外，影穿响边坡岩锹土体力学默性质另一喘重要因素贱是孔隙，覆孔隙的多眼少及分布赴规律影响象注浆工程添中注浆参丢数取值范等围及注浆纷方法种类飘、加固前福后边坡岩共土体物理胆性质及力多学强度，仅边坡岩土漆孔隙有如冲下三类：1)矿物结稻构孔隙：组成岩著土体矿物命晶格孔隙业，如沸石尚通道，层段状硅酸。躺盐矿物间今隙。2)原生孔隙：边坡形沙成时已存左在的孔隙被。常见原测生孔隙有荡粒间孔隙扎、遮蔽孔春隙、粒内魄孔隙、生岁物活动孔挠隙。§9.2注浆加固贴在边坡中什的应用9.2贴.1边坡结彻构及注寇浆因素3)次生孔隙：边坡岩师土形成后况形成的孔耕隙，常见掘次生孔隙则有粒内溶悔孔、铸模拖孔、粒间丛溶孔、晶蓬洞孔、溶柜洞、溶沟神、溶孔及桐次生生物减活动孔隙佛。后两类装孔隙中，当其尺翻寸大于疫注浆材役料颗粒钻时可注，小于浆切材粒径本时不可玻注。强度低的涂土层中，可用压密横变形方法减少孔扩隙大小础及数量警。§9.2注浆加药固在边认坡中的打应用9.2命.1边坡结构查及注浆因歌素开挖或觉填筑形盲成边坡墙后，岩泳土体的应力状态发生显著吊变化。据笨有关资料昌显示，均鹅质边坡应殃力发生如赢下变化；1)主应力裹迹线发群生偏转滚；2)坡脚出杂现应力记集中带欲；3)坡体变为邻两向受拉叮。§9.2注浆加朽固在边字坡中的于应用9.2沃.2边坡应耗力状态一.边坡应力滚状态影响边坡稼应力分布芽主要因素尝有：边坡原始补应力状态、岩土体的类构成、边坡形扫状、岩土体结佳构特征及岩土体中静软弱带分哨布特征等。§9.2注浆加汁固在边想坡中的笼应用9.2.哥1边坡结构巨注浆二.影响边坡拖应力分布货的因素9.2.焰2边坡应力立状态注浆时析浆液在岩土体冬中作柱形含或球形膨胀，产生径啄向和切当向应力。其中径向现应力与平障行坡面拉流力方向基要本一致，庸叠加后形饱成与坡向颂一致的拉块力或对支摘挡结构的兄压力，单岩孔注浆时催对边坡应过力状态改枯变不大，遣可造成边共坡局部破隔坏；但当僵群孔同时是注浆，且丛注浆排布表置方向垂鸽直拉应力存时，这种社叠加可导备致边坡加落速失稳或各形成滑坡县。§9.2注浆加岔固在边希坡中的慨应用三.注浆时理边坡应客力状态9.2.柏2边坡应力税状态边坡从形广成那一刻尚开始，就鼓在不断发建生变化，坏只不过是涛变化速度缠快慢及人妈类是否加绕以控制，胶经过总结骨后归纳出皂边坡具有偏八种破坏斗形式，即松弛张前裂、滑动、崩塌、塌滑、倾倒、蠕动、剥落和流动。边坡变贱形破坏贵形式不测是单一跌的，往耕往是多奔种形式宁综合，话只不过任是某些窃时段以壳某种形口式为主照，滑坡爬发育不绑同阶段卧破坏形袋式可相翠互转换针。对某科一滑坡来讲，它轮一般分成前奏(蠕动)，急变破好坏(滑动等)、亚平衡状化态、平衡状态四个阶衔段。§9.2注浆加固伸在边坡中掀的应用一.边坡破狼坏形式9.2.面3注浆法旺的适用注浆方法节可以消除或减池弱松弛张叠裂、滑动、蠕动三种破慕坏变形子，配合丢其它手老段可对倾倒、塌滑、流动三南种破坏波变形进免行防治，注浆法色一般不千用于以崩塌及剥落两种破费坏形式扯为主的遇边坡加摄固工程。注浆加固父技术在边唐坡处理中榴的应用一鸡般有两个勉方面：1.是对于由狮崩滑堆积论体、岩溶地角砾岩堆吸积体、以诉及松动岩柄体构成的合极易滑动休的边坡，竭对坡体注际入水泥砂俊浆，以固结坡体德并提高坡父体强度，避免不绑均匀沉降绪，防止出总现滑裂面棋。§9.2注浆加掌固在边坏坡中的省应用9.2.倒3注浆法的澡适用二.注浆法浇适用范匙围2.是对于正透处于滑动凉的边坡、精存在潜在城滑面的边午坡或者不撇稳定的滑味坡，运用拖注浆技术必对滑带压膝力注浆，危从而提高滑面途抗剪强度，提高陷滑体稳隐定性(这种情蓬况实际卡上是把敬注浆加盆固作为衣边坡滑北带改良谨的一种葛技术，劳滑带改辜良后，暑边坡的昏安全系泽数评价脱一般采鉴用抗剪胖断标准)。综上可知维，边坡注浆加固介一般适用钓于以岩石偶为主的滑准坡、崩塌堆灰积体、岩溶角况砾岩堆起积体，以及松动岩窗体边坡。洽参见下孔图。§9.2注浆加待固在边期坡中的惧应用9.2.圆3注浆法浊的适用§9.2注浆加静固在边贩坡中的秋应用9.2阅.3注浆法的浙适用§9.2注浆加饼固在边蚊坡中的掏应用9.2.戒3注浆法贝的适用浆液一般船都是由主召剂(即主要爱的原材阶料，简墨称浆材机，如水近泥、砂顽、粘土汇、粉煤妥灰、水悠玻璃等)、溶剂(水或其龄他溶剂)以及各肤种外加思剂(如催化剂编、固化剂括、凝胶剂守、缓凝剂片等)按照一定的州比例配成的混合液体。目前可供腊使用的浆配材总体上冶可以分为粒状浆材和化学类浆峰材两大类蓄。粒状浆洞材是指水泥、粘道土、砂、挠粘土、粉溜煤灰等颗粒状籍材料，配制成浆绘液后不发子生化学反蒸应，又称非化歉学浆材。而化学浆沿材是指配成浆番液后要违发生化挨学反应火的材料，主要有俱水玻璃类兔浆材和有嘉机高分子伯类浆材。§9.3注浆材阅料及浆杯液9.3州.1注浆材傅料及性弱能一.浆液与浆音材粒状浆材践是构成悬犁浊型浆液掉的主剂，去目前工程悼中主要使陕用的粒状旦浆材有水稼泥、粘土事、砂、粉挣煤灰、硅墓粉等。1)一般性挺水泥——一般性水库泥有普通上硅酸盐水廉泥、矿渣宋水泥、高纱铝水泥和铃耐酸水泥效；2)粘土——化学成墙分是含游水的铝法硅酸盐业以及一李些金属棍氧化物治；3)膨润土——以蒙脱石词为主要成煮分的粘土洲矿物；4)粉煤灰——掺入水泥币中作为注羊浆材料使眉用的主要津作用是节坦约水泥、贷降低成本盒，同时可渐以提高浆牛液结石的险抗溶蚀能家力和防渗身帷幕的耐榨久性。§9.3注浆材炭料及浆词液9.3秒.1注浆材秒料及性炮能二.粒状浆材(非化学且浆材)5)超细水泥——由于粒与径小，贿与一般湖水泥相凉比具有途更强的停渗透能怪力；6)硅粉——是冶金厂愿生产硅铁墙和工业硅晕的副产品省，主要成攻分是二氧译化硅；7)砂——是砂浆黎、水泥矿砂浆的岔主要材今料。通逢常要求顺砂粒径幕小于2mm。由粒状浆袭材为主剂挂配置的浆掠液，称为悬浊型浆奖液，它是指计一种或几驾种上述浆霜材悬浮在袄水中形成乖的浆液，钟又称为非化善学类浆侍液。目前水边坡工核程中采陡用的主治要是水存泥基浆货液，即程在水泥砌浆中加迹入其他纹的粒状赠浆材形迁成的悬节浊型浆奸液，其延分类如氏下图所逮示。§9.3注浆材御料及浆坛液9.3辞.1注浆材料脖及性能§9.3注浆材料罗及浆液9.3仔.1注浆材料分及性能水玻璃又笨称硅酸钠，是常见牺的可溶性愚硅酸盐，桨呈玻璃状垮，所以溶掉于水后所耕得到的粘部稠溶液叫等做水玻璃妨。1.水玻璃的鹅重要性质1)较强的苦粘结力：水玻车璃硬化轿后的主体要成分女为硅凝析胶和固须体，表用面积大壤，因而赞具有较包强的粘等结力，馋常用于赔粉土、嘉砂土和蓄填土的凑地基加患固，以闯及双液锦注浆。2)耐酸性好好：可以抵博抗除热磷撤酸和高级侍脂肪酸以脱外的几乎汪所有无机过和有机酸饿。§9.3注浆材料液及浆液9.3.偷1注浆材料附及性能三.水玻璃类则浆材(化学类浆成材)3)耐热性好：水玻璃炮硬化后形啊成的二氧存化硅网状游骨架，强意度在高温揉时下降很蓝小，耐热辆度可达1000属℃。4)耐碱性和寻耐水性差：但可采铜用中等浓奶度的酸对堆已硬化的腔水玻璃进袄行酸洗处才理，提高爱耐水性和障耐碱性。§9.3注浆材盯料及浆猴液9.3.凑1注浆材料许及性能2.水玻璃哥的化学深、物理磨性质参烤数：1)模数：是指水概玻璃含二贸氧化硅的林克分子数渔与氧化钠贿的克分子嫌数的比值苏，用m表示。§9.3注浆材料名及浆液9.3.仆1注浆材料蚂及性能2)波美度——在化学工抗业中用于镜表示水玻甘璃密度的萝一种指标旧。但在注晒浆领域中水一般采用困密度(d)来表示，薄他们之间宝存在如下扭关系：水玻璃溶蓄于水时发惨生水解反尼应，致使爹水玻璃溶俯液呈碱性扎；实践表惨明水玻璃咸是无毒物膝质，不会乌污染地下捎水。由水玻璃端作为主剂晕配置的浆愿液，称为水第玻璃类锅浆液。水玻帮璃类浆白液分成觉多种类吧型，其套分类如鹊下图示稠。§9.3注浆材浅料及浆份液9.3.勇1注浆材料联及性能§9.3注浆材仍料及浆烧液9.3副.1注浆材瓣料及性撒能由于大便多数高裁分子溶车液含有祥剧毒，巴目前在速一些国狠家被禁技用。但送由于这愤类浆材狱渗透性务好，凝胀胶时间布易于控蜓制，注纺入后的慕土层抗尊压强度句、抗渗粉性均较叛理想等杆优点，佛所以一郑些国家受仍载继前续使用博，如丙马烯酰胺桥类、无耻毒丙凝泽、改良躺的环氧怠树脂、旦聚氨酯护等浆材拢。高分子类音浆液的种闸类繁多。召其分类如鞠下图所示抱。§9.3注浆材叔料及浆匆液9.3新.1注浆材则料及性垦能四.有机高分拥子类浆材(化学类蜓浆材)§9.3注浆材料倦及浆液9.3.酿1注浆材料蹦及性能1.渗入性——指浆液榴渗入岩俩土孔隙煮的能力稠；2.稳定性——指浆液蒜的化学禁稳定性犁，即浆牲液是否侄会发生朴强烈的蒜化学反档应，以约致影响当浆液的略基本力镜学性质断；3.结石率——指浆液的凭最初体积丧与凝固后竿结石体积党之比，一栽般以百分剥数表示；4.强度特定性——强度越日高，加培固效果璃就越好奥；5.耐久性——在灌浆加田固的岩土撞体中，可秧能使浆液面灌注后力级学强度降品低、灌浆隆效果降低废甚至无效柱。§9.3注浆材料态及浆液9.3山.1注浆浆转液的性炊质五.注浆浆鼓液的性船质边坡注浆加格固机理港包括三方面，搏即边坡稳定咏理论、土体加目固理论和注浆理坐论。三者既滔相互独立字，又相互汇联系。为了加速固边坡妨，必须元用注浆演法方法传加固岩念土体，售注浆参嗓数又必舟须满足衫边坡特数殊工程满地质条竟件，否秆则不但虽加固目衫的难以跟达到，驻而且还番可能导汽致新的改工程灾镜害。注浆理论剪是论研究细浆液在岩秤土裂缝中舟的流动规房诚律，揭示灾地质条件题、浆液性例质和注浆李工艺之间采的相互关砖系，为注荒浆设计和死现场施工察提供科学买的依据。注浆理论狮分为渗入性军理论和水力劈奇裂注浆轨理论。§9.4注浆理流论9.4互.1注浆理浓论1.砂土注血浆球形注扩散公躲式假定被灌僚砂土为均馆质各向同且性体，浆检液从灌浆戴管底部进归入地层后杨呈球形状愧扩散，推它导出浆液市的渗透公快式为:2.砂土注载浆的柱椅形扩散公公式§9.4注浆理论9.4搬.2渗入性散注浆一.渗入式怨注浆理振论公式§9.4注浆理笨论9.4.彻2渗入性注忧浆3.砂砾石德层的注盆浆扩散狐公式假定浆么液在砂摔砾石层难中作紊教流运动冈，则扩暮散公式逼为：4.裂隙岩石咐的注浆扩里散公式假定浆液士为牛顿型苏流体，浆签液在岩石岩裂隙中作假层流运动章，则有扩处散公式：刘嘉村诊公式：贝克(Ba臭ekr顽)公式：尺寸效应是指由父于渗入羡性注浆娘是在注汽浆压力辞较小、券地层结年构不受六破坏的掀条件下迅使浆液无渗入裂数缝，因您而要完全实现灿渗入性注染浆，就必须使定浆材的碌颗粒尺广寸小于称裂缝的叼尺寸。假设浆摘材的颗唉粒尺寸晒为d，地层缩慧裂缝的驴尺寸为Dp，尺寸效咽应可表示懂为：R=Dp/d>书3§9.4注浆理论9.4.扩2渗入性注碍浆二.渗入式众注浆尺凉寸效应流变效应是指浆峡液在裂盈缝中流役动时，蛛浆液内织部、浆肉液与孔妇壁之间锡将产生豪摩擦阻刮力，从雾而影响晶渗入性救灌浆的责可灌性康。对于牛豆顿流型担浆液浆税液在毛助细管中视流动时呼单位时前间内的经流量Q计算公式全为：对于非牛沉顿流型浆滥液，Q计算公置式为：§9.4注浆理论9.4林.2渗入性注制浆三.渗入式注华浆流变效舰应渗入性燃灌浆由于存梳在尺寸效应和流变效威应的制约，忌一般在大空隙晌介质中灯容易实饲施。而在实仔际地层首中的裂辈缝有大喂有小，匠要在小剪缝隙中气提高浆斯液注满检度，一庭方面要塌缩小浆湿材的颗任粒尺寸堤，另一恩方面要等准确确线定裂缝李尺寸，吴但实际否上裂缝梦尺寸都稳是采用滴近似方半法确定局的。§9.4注浆理烂论9.4袍.2渗入性版注浆四.渗入式驼注浆的润局限性鉴于渗入做性注浆的情一些局限耳性，后来慢提出了劈裂注罚浆理论，该理论位是通过增大模注浆压力，使细小裂宫缝产生水诱力劈裂，以提高浆础液的可朝注性。劈裂注灰浆的理嚼论主要奏解决的碗问题就跪是产生董水力劈称裂的最墨小注浆庙压力。对于板不同地民层在注谊浆过程分中要产秃生水利竖劈裂所绕须的最拍小注浆忘压力可夸通过劈缘瑞裂注浆瓶理论公初式进行技计算。§9.4注浆理卖论9.4.之2劈裂注浆一.劈裂性凶注浆假定地层为各向同粥性、均匀的屑线弹性烟体，钻孔请壁开始始发生水毁力劈裂振的条件螺为：垂直劈亡裂：水平劈郑裂：§9.4注浆理开论9.4.堡2劈裂注浆二.岩层劈裂侄公式在砂和欢砂砾石行地层中决注浆，惹当注浆茶压力达批到下述时公式的叫标准时严，就会趴导致地款层的破受坏:§9.4注浆理境论9.4.斯2劈裂注浆三.砂和砂砾裙石劈裂公誓式在粘性续土中，牧水力劈削裂将引础起土体固结和挤出等现象扎，当仅栗有固结旗时，注洒浆量体升积V及单位体骂积所需的殿浆液量Q可由下唉式计算齿：Q=pm副v§9.4注浆理论9.4灯.2劈裂注寄浆四.粘性土抽劈裂公售式土层注俘浆后的固结度的计摆算公式结为：值得注意舞的是，在晨裂隙岩石得中灌浆，驶控制水力挤劈裂发生敞和发展的谱主要因素冰是岩石中夹已存在的障软弱结构堪面。含裂晚隙岩石是征否发生了螺水力劈裂某可以通过泊压水试验螺资料分析榆判断，通害常采用的肝方法有数勤值法和Q～P曲线法(流量——压力曲线悬法)。§9.4注浆理论9.4.去2劈裂注朵浆对边坡碰进行注生浆加固艇设计，课主要内刷容包括云：边坡工程章地质调查、注浆方案下选择、注浆标租准的确拐定、边坡注浆瓜位置的确爱定、浆液的坝配方设谅计、钻孔的布切置与注浆驾压力的确解定以及注浆后纽奉边坡的则稳定性喊验算等。设计流首程如下融图所示施。§9.5注浆加就固设计9.5.脆1注浆加固盲设计内容一.注浆加固司设计内容§9.5注浆加固荒设计9.5.馋1注浆加狂固设计雪内容二.注浆加固振设计步骤收集资荐料边坡稳定啄性分析确定注蛋浆范围确定注须浆标准新稳定性鞋分析确定钻由孔数量选取配置量浆材确定注浆狡压力注浆施工9.5.更1注浆加固狠设计内容§9.5注浆加迹固设计确定注浆膝方案计算注入糖量现场试私验验证对于公路顶边坡工程枪一般都是努永久性工葛程，注浆凡的目的主固要是提高踩承载力和仍抗滑稳定集性，根据抽不同的地病层可由表9.2选择相亦应的注票浆方法洞和常用称浆材。§9.5注浆加缴固设计9.5差.2注浆方透案与注补浆标准一.确定注浆辜方案§9.5注浆加固丈设计9.5.燃2注浆方案洋与注浆标猪准注浆标准想是指注浆进后应达到放的质量标准，在边坡防工程中，膝由于边坡激的地质条匪件千差万冻别，稳定替性差异较键大，因而珍很难规定启一个统一筛的标准，卧基本原则菊是要求边奏坡稳定性安发全系数达到公路俘规范的规外定。一般而言毫，可以根窝据边坡的享地质情况穗和要求的互稳定性安忧全系数反漆求边坡岩丸土体的强猪度参数，疫以该强度陕参数作为抚对边坡注厘浆加固设贪计的标准劫。§9.5注浆加固搂设计9.5悄.2注浆方汇案与注掏浆标准二.确定注晴浆标准用于公摊路边坡皮注浆加揉固的浆改液一般芝要求具静有流动萌性好、权稳定性笔高、无衣毒、无职污染等扇特点，召一般采塔用水泥斧浆，水滑泥标号坐不低于425号，水印灰比采瓜用逐级对变换方丙式，一成般用5：1～2：1开灌，过然后根描据耗浆饥量逐渐伴变换水征灰比，闸最后变湿为0.5：1，具体熊参数还例要通过浑现场灌纸浆试验侮确定。§9.5注浆加固耍设计9.5.束3注浆材厦料与配详方一.注浆材料雁配置原则浆液存烂在凝结时间问题，凝户结时间应铸根据边坡谁的具体情筝况进行适恒当的调整蒜，这是进耕行浆液配增方设计时带必须要考莲虑的因数麦之一。对奥于干燥且嚷裂缝不发警育的边坡归，浆液应男有足够长专的凝结时掏间，以保病证注浆达殿到预定的梢影响范围循；反之如吊果边坡中则地下水丰汗富或裂隙僻发育孔隙拢尺寸较大私，应尽量良缩短凝结尖时间，以窗防止浆液间过分稀释雨或大量流链失。一般浆阵液的凝拍结时间耻可分为极限注浆松时间、零变位权时间、初凝时收间和终凝时间，在进行更浆液设计演时应视具辱体情况的壁需要分别怜予以考虑巷。§9.5注浆加硬固设计9.5采.3注浆材测料与配架方二.注浆配屋方配置招原则浆液扩夏散半径牛的确定谅有两种押方法。一是运净用注浆授理论公寄式进行码计算，理论抓计算值况虽然是菜近似的妄，但对杠注浆设月计仍然塌具有重狭要的参类考价值纽奉；第二种方支法是通过标现场注浆群试验来确蚂定。现场注专浆试验锹可采用斯三角形纪、矩形句或圆形茧布孔方翠法，如绸下图所为示。通跳过对观炒测孔进遭行压水试至验和冲浆观测确定出治浆液的讲扩散半点径。§9.5注浆加摄固设计9.5.调4注浆孔的够布置一.确定扩散奸半径§9.5注浆加固晓设计9.5圣.4注浆孔的帐布置在确定了苗浆液扩散党半径后，敏在边坡上退确定的注伴浆范围内榨进行注浆余孔的平面秩布置，钻呼孔布置的坛原则如下句：1.注浆钻霜孔深度曾取决于跳堆积体永的厚度沾、以及愉所要求湿的地基浪承载力弊。一般虫以提高地基承载紫力为目的的衔灌浆深度剖可小于15m。提高滑带抗彼剪强度为目的的碗灌浆应深秧达滑带下耕滑床2m。2.应呈梅花状分布，间喊距为注浆餐半径的2／3，一般属为1.0～2.0m。3.钻孔设坐计孔径雕为91～127皮mm，一般用127粘mm开孔。4.注浆孔灾的设计霸中应适叶当地布纯置用于橡注浆质鞠量检查减的测量离孔。§9.5注浆加堆固设计9.5.我4注浆孔的鹅布置二.注浆孔平痕面布置浆液的扩土散能力与辈注浆压力奔的大小密曾切相关，榨如果提高盈注浆压力轧将有助于际使一些微怖裂缝张开偏，提高可塞灌性；同斤时由于浆俱液的扩散吩能力增强挣使的钻孔离数减少。但是，降当灌浆训压力超季过地层死压重和除强度时魄，将有龙可能导火致地层瘦破坏。必因此一贵般以不使地狱层结构破楚坏或仅发稻生局部少思量破坏作握为确定注郊浆压力的宜基本原则。§9.5注浆加固辆设计9.5.样5注浆压删力的确律定一.确定注陵浆压力为的基本蹄原则注浆压力投可用理论公恼式计算确笼定容许轿压力，贵然后在盯灌浆过疤程中根暂据具体炒情况再盏作适当惯的调整挤。1.砂砾地基盯注浆压力:或：§9.5注浆加轻固设计9.5天.5注浆压滤力的确疯定二.注浆压届力确定缠方法2.岩石注浆闻压力:PB=Po+mD式中：PB——容许注副浆压力矿；D——注浆段深拥度；P0——表面段极容许注紧浆压力凑；m——注浆段梳每加深1m容许增加鹿的应力；P0和m查表9.3§9.5注浆加傲固设计9.5.度5注浆压力榆的确定m(100kPa)岩性Po注浆方法注浆期次(100kPa)自上而下

自下而上123裂隙少，结构密实略受风化的岩石严重风化的岩石1.5~3.00.5~1.50.25~0.52.00.10.51.0~1.20.5~0.60.25~0.31.01.01.01.0~1.251.0~1.251.0~1.251.0~1.51.0~0.51.0~1.5P0和m值选用表房诚表9.3为了使北注浆施将工能顺钻利完成廉并达到塔合理、凤有效的膀加固目姓的，在欧进行注床浆施工炸前必须予进行如番下一些置准备工幅作：1.施工前沟的原位肠现场调长查。调查的被内容包说括土质调校查、地下水病调查、环境调查、地下埋吨设物调赠查。1)土质调剑查主要是调消查土层构成、地层强度、颗粒成分、压缩特傲性、渗透特性等，这纷对于选输择施工济方法和匠注浆工遭艺是极赤其重要荣的；§9.6注浆加其固施工9.6.葛1施工准警备一.注浆施工雨前期工作2.地下水调呈查是测定调连查孔的自然水位和进行渗水试滔验，求地极层的渗遮透系数蔽，应特誓别注重愧地下水仆对注浆完效果的蛙影响；3.地下埋惧设物一般是指魄地下管网早或地下建喉筑物，对萝于非城市认道路的公晃路边坡通投常较少涉周及该项内椅容；4.环境调查是指灌注变区及其附虑近地区的舌地下水、巧井、动植押物、公用排水域、生黑活环境等喜调查，防战止施工废旅水、有毒炕化学浆液围、施工噪咐声等对环舱境的影响狭。§9.6注浆加固漆施工9.6罪.1施工准备注浆工斥程正式蜂施工前晚，应在裹现场进拒行注入筐试验，烂并调查注浆扒是否达到瞧预期的设扔计要求。通常情况尤下，原位阻现场调查世和现场原悠位注入试辜验是进行怖注浆工程铅设计前需降要进行的斯工作，作趟为施工阶供段来讲，淘掌握这些栋资料对制犁定详细合讯理的施工伙计划也是木极其有利点的。§9.6注浆加固百施工9.6叶.1施工准备二.现场原位亚注入试验根据注蹦浆设计每、原位咳试验和欣现场调叠查资料吐，策划扑制定施脖工计划滥，注浆盒施工必埋须按照垫计划进眼行顺序狠施工。施工计划啄通常应当歇包括施工工艺(如注浆饥顺序、绸注浆速闻度、注水浆压力纵、节长负等)、施工材晌料及关钥系(如注人材古料的配比明和凝胶时袋间等)、施工进度、施工组织构管理等等。§9.6注浆加荷固施工9.6罗.1施工准将备三.确定施赢工计划目前已开父发过多种料主剂和硬臂化剂，而望这些浆材礼中有些是矛有毒的邪，特别是197迷4年日本则发生注堵入有机蒜高分子阶浆液污双染地下悟水的问遵题发生蚀后，我抬国对注蜜浆安全净性高度序重视。为此我国凤制定了“有关建询设工程僵中的化狐学注浆通工法的历施工暂岗行准则”(以下简称“暂行准则”)。建议店浆液材做料只限厦于使用水玻璃类偷浆液，水玻亡璃类以培外的浆库液，几醉乎被禁隆用。为状了提高煮安全性乱，使浆僵液在地格层内确雀实生成腐固结物嗓，必须对注入量、注入压的状况和疑胶袜时间等有关畏参数进行严螺格的施行工管理。§9.6注浆加固机施工9.6.罩2施工管理一.施工管理许基本原则在暂行土准则中贸对工法旅的选择弊、设计降、施工里和水质版监测等泡项目作恶了如下颜规定：1.注浆中使虽用的浆液碎，目前为集水玻璃类驴浆液(主剂是硅派酸钠的浆榨液)，不允许使用有墨毒物或焰者氟化草物。2.关于注章浆工法弯的设计塑和施工刺，要求镇注浆地胸点周围涨的地下蔬水和公促共水域颈应维持据在一定转的水质扬标准，伪应切实羡地掌握墨该地区夏地层的庸性质、钱地下水她和公共最水域等垃状况。3.注入机立器的清艳洗水、难浆液注贝入地点盟的涌水衔等废水粘排向公读共水域伟时，其晨水质必衔须达到苗相应的宇标准。§9.6注浆加乖固施工9.6迷.2施工管理二.施工管娇理的规搞定4.为了防片止注浆阶造成的批地下水灵和公共管水域的祥水质污革染，施澡工单位补必须监长视注浆捉周围的球地下水楚和公共修水域的扭水质污春染状况壮。在制定注令浆施工的嫂管理具体顿办法时，婆通常应当烂包括现场继质量及数肺量管理(浆液质状量、数醋量的有叮关证明胞、运输遭、使用乡丰等)、注入匪量和材格料使用丘量的确愧认(含相关陈报表)、合同与诞施工计划哀的相关事跳项及相应纷措施等。在边坡注软浆加固中窃如采用纯糟水泥浆液，则上述问伤题可以避讲免。§9.6注浆加固职施工9.6唤.2施工管吓理注浆施工织按照注入方录式可以分姓为钻杆法、花管法、双层管厦双栓塞口法、同步注浆乎法、压实注浆塔法、布袋注浆知法、高压喷顾射搅拌雅法等，简要迁叙述如下忌：钻杆法——钻杆注三浆法是辅把钻机陵钻杆的染内管直旋接作为剪注浆管野进行注拒浆的方乞法。优点：操作糠简单、触经济；缺点：是浆狸液易从接钻杆和但空隙中团串出，哪该法通从常只能含用来注树入单一坝浆液，炮且在注或浆时钻乐机不能姐离开，讨钻机的励使用效纳率低。§9.6注浆加固放施工9.6祥.3注浆施工滔常用方法一.钻杆法花管注浆是钻孔成为形后，拔敬出钻杆，猎插入一端费上面开有灰多个小孔榨的注浆管(俗称花仰管，也嘴叫过滤拼管)，然后鲁进行注患浆的方纤法。优点：这种方少法因浆液群是通过许响多小孔分茫散进入地筐层，赤所以浆液钟能够比较均匀地注入休到地层朽中。缺点：土颗锋粒容易燥从小孔没逆流进越入注浆肯管造成身管路堵概塞，近师年来这艺种方法率的使用道率也在犬下降。§9.6注浆加固鸭施工9.6.梢3注浆施课工常用誉方法二.花管法双层管练双栓塞晨注浆法是在钻钻孔成形屈后，拔追出钻杆乳，然后烟向钻孔钓中插入段一根套管(也称外管)。套管疮的节长馅为33～50c惯m，管上厕开有注浆孔，孔口轮外侧用胀圈(橡胶圈)包好，储胀圈的谢作用是蜓当孔内垮加压注堂浆液时岁，胀圈灶胀开浆算液从小蛙孔中喷订出进入冬土层，济不注浆糊时胀圈痒封闭喷火射口，移这样就检可以防咱止土和升地下水辈逆向进团入注浆凝管内。烘然后把孕两端都愤装有密辆封栓塞烧的注浆芯管插入上趴述外管范内，由吵于注入斤压力的疑作用，断浆液从全两组栓钩塞的中编间经喷诉射口胀拣开胀圈虽进入土区层中，薄逐次提言升(或下降)芯管，姜即可实躺现逐段德分层注做浆，如泉下图所测示。§9.6注浆加遥固施工9.6.络3注浆施工蓄常用方法三.双层管多双栓塞秒注浆法§9.6注浆加固萄施工9.6培.3注浆施残工常用限方法优点：1)注人不融受时间彼限制，约故可进钥行多次跪注浆以酬提高注狭浆的加带固效果煮；2)注入不受源深度限制援，可深可影浅；3)可据不同剃地层，有暗选择地进霸行分层注地浆；4)钻孔和注屋浆两步工料艺分开进耗行，故缩桑短了施工辱周期；5)因注入舟的是长角凝浆液州，故注钓入效果块理想；6)注入压拣力小，调故对周岭围环境谈的影响闹小；7)相对于红花管法匆，有效勒地解决衬了孔口就堵塞的竖问题。缺点：是工径序相对常复杂，芽成本稍收高一些执。§9.6注浆加固钓施工9.6呼.3注浆施皆工常用略方法在钻杆管方上开设n个直径相战同的小孔姻，用高压触压送浆液小，将两种回以上的浆备液按不同筐比例注入普到混合室帝混合后，已从上部喷志口喷出瞬结浆液，同时感从下部村喷口喷便出缓结浆液，从而帮实现同带步注入少，如下恰图0所示。§9.6注浆加菠固施工9.6.配3注浆施工督常用方法四.同步注浆耻法§9.6注浆加串固施工9.6趣.3注浆施工惜常用方法压实注浆则法是一种该把不易音流动的惰性材料啊压人地层中，在形往成匀凝固虏结体的同层时，压密乡丰周围土体南的方法，挡即CPG工法。与其他工南法的根本餐差异：除压妙实注浆晃法外，日其他的塌方法均闸使用易寻于流动皂的材料答。而这种方议法使用站塌落度应近似为毕零(不流动)的水泥浆。因为摘材料不阳易向地嘱层中流谋动，所梨以可以烟在预定框点准确仙地形成偶固结体颤。这种黑施工法烫以前只赴停留在融理论上酱，最近至几年美撒国在硬严件方面疫的改进诱速度极眯快。§9.6注浆加泉固施工9.6绵.3注浆施工缺常用方法五.压实注浆趴法该方法由妄于注入浆订液必须是删不易流动茎的坍落度苹趋于零的惰性浆卸材，这是压些实注浆工呆法成功的观关键因素央之一，因矩此一般浆放材由水泥稿、粉煤灰挺、砂、石汁灰粉、掺拼入适量膨纺润土(占水泥睬投入量只的1％～10％)，再添三加少量撤的缓凝唐剂、膨赶胀剂及群适量的劳水配置生而成。梦水泥及觉砂的投张放量太尺少对提掠高强度右不利。萄砂料的急级配也解较为关笔键：砂漏粒太粗姐，浆液葛易失水烛出现固鞭结断裂欲、损伤欣注桨泵贪及堵塞程注浆管岩；砂料前太细浆生液不易隆控制，缸耐久性阁差。理鸦想的砂意料为天剑然圆粒扶砂，以佣能100％地通榨过8号筛、指小于5