注浆的碱液法
将氢氧化钠溶液(碱液)加热到80~100℃,通过带孔眼的注浆管在其自重作用下灌入土层中,当土中钙、镁离子含量较高时(如黄土),使土粒表面活化,自行胶结,从而使土体强度和水稳性得到提高,称为单液法;当土中钙、镁离子含量较少时(如一般粘性土)、灌入氢氧化钠溶液后,再灌入氯化钙溶液,称为双液法。碱液法具有施工设备简单、加固费用较低,可消除黄土的湿陷性等X点。
高分子化学注浆法 适用于加固砂土地基、坝基帷幕灌浆、地下工程止水堵漏、加固坝基泥化夹层和断层破碎带。高分子化学浆材品种较多,有环氧树脂类、丙烯酰胺类(丙凝)、聚氨脂类(氰凝)、木质素类等。在地基化学灌浆中常用的高分子化学浆材是丙烯酰胺类和聚氨脂类。丙烯酰胺类浆材由主剂丙烯酰胺和各种外加剂组成。浆液粘度接近于水,可灌性好,浆液凝固后,凝胶不透水,耐久性和稳定性好。这类浆液被广泛用于岩石细裂缝、中细砂层的防渗灌浆和动水堵漏工程。这类浆材有一定毒性,污染空气和地下水。聚氨脂类浆材以多异氰酸脂和聚醚树脂等为主剂,再掺入各种外加剂配制而成。浆液灌入地层后,遇水反应生成聚氨脂泡沫体,能起加固地基和防渗堵漏作用。聚氨脂浆材分为水溶性和非水溶性两类。水溶性聚氨脂能与水混溶,并与水反应生成含水胶凝体;非水溶性聚氨脂只能与有机溶剂混溶。聚氨脂浆材粘度低,可灌性好,结石强度高,安全可靠,不污染环境,操作简便,经济效益高。
化学注浆法一般用泵通过注浆管将浆液注入土中。注浆压力、加固半径等注浆参数,可根据地质情况、工程要求,通过现场试验确定。灌浆孔在平面上一般按等边三角形或矩形布置。湿陷性黄土加固半径一般为0.5~0.7m,加固深度一般为3~8m。硅化法的X点是浆液的渗入性较强,能很快使地基变形终止;无毒,不污染环境,价格低廉,故被广泛采用。
水泥注浆法 适用于砂砾层和岩石裂隙灌浆。一般使用普通硅酸盐水泥,水灰比采用1比1,可掺入2%~5%水玻璃作速凝剂。注浆使用普通挤压式灰浆泵,注浆压力X大不X过1MPa。对渗透系数小于10-4cm/s的粉细砂和粘性土,可采用劈裂注浆。劈裂注浆所用水泥浆的稠度较大,水灰比为0.45~0.60。注浆采用花管法和单向阀管法。注浆的X大压力一般大于4MPa。
发展趋势
自1824年波特兰水泥问世以后,水泥注浆便在工程中作为主要注浆方法。但是,普通水泥由于颗粒较粗,一般只能灌注砂砾石或直径大于0.2~0.3mm孔隙。因此,提高水泥颗粒细度就成为提高水泥浆可灌性的主要途径。有些X已研制出一种X细水泥,可以灌注渗透系数为10-3~10-4cm/s的细砂和岩石的微细裂隙,是一种很有发展前途的粒状灌浆材料。丙凝是一种水溶性高分子化学浆材,其粘度与水接近,被广泛应用于岩石细裂缝、中细砂层的防渗灌浆和动水堵漏。但是,这类浆材有毒性,污染空气和地下水,因此多已停止生产和使用。1980年美国研制出AC400浆材,1982年中国研制出AC—MS浆材,这类浆材的毒性很小(只为丙凝毒性的1%),是一种理想的防渗浆材。日本研制出非碱性硅酸盐浆材,对地下水不产生碱性污染,粘度较低,凝胶强度较高,耐久性较好,不改变地下水的pH值。