基本介紹
- 中文名：壓密灌漿
- 外文名：Pressure grouting is
- 構成因素：灌漿中心性、灌漿可達性
- 套用：中砂地基
- 學科：土木工程
概述,構成要素,主要特徵,套用意義及分類,適用條件,
概述
壓密灌漿是利用較高的壓力灌入濃度較大的水泥漿或化學漿液，注漿開始時漿液總是先充填較大的空隙，然後在較大的壓力下滲入土體孔隙。隨著土層孔隙水壓力升高擠壓土體，直至出現剪下裂縫，產生劈裂，漿液隨之充填裂縫，形成漿脈，使得土體內形成新的網狀骨架結構。漿脈在形成過程中由於占據了土體中一部分空間，加上土層內孔隙被漿液所滲透，從而將土體擠密，構成了新的漿脈複合地基，改善了土體的強度和防滲性能，同時也改變了土體物理力學性質，提高了軟土地基的承載力。
在注漿管端部附近形成漿泡，當漿泡的直徑較小時，灌漿壓力基本沿鑽孔的徑向擴展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產生較大的上抬力而使地面抬動。
壓密注漿常用於中砂地基及粘土地基中，黏土地基中若有適宜的排水條件也可採用。如遇排水困難可能在土體中引起高孔隙水壓力時，這就必須採取很低的注漿速率。壓密灌漿可用於非飽和的土體，以調整不均勻沉降進行托換技術以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進行加固。
適用地質：非飽和水地質層。黏性土，砂黏土。
構成要素
如果說滲透灌漿是原位化學灌漿加固的“起始灌漿”，那么，壓密注漿則是原位化學灌漿加固的“終結灌漿”。
充填灌漿或回填灌漿、接縫灌漿或接觸灌漿，從幾何學角度看，是屬於自重條件下，漿液“占滿空隙”的一類灌漿；劈裂灌漿或錐探灌漿則是沿裂（空）隙（縫）尖端擴展的“拓寬空隙”的另一類灌漿。而壓密注漿卻是在“占滿空隙”與“拓寬空隙”灌漿基礎上的綜合功能核心灌漿。
壓密注漿的主要構成要素有：
（1）灌漿中心性（Centrality），即所有灌漿均圍繞壓密灌漿這箇中心“抱團”以加固岩、土、混凝土。
（2）灌漿可達性（Accessibility），即所有灌漿手段通過漿液與被灌載體的內部與外部運移聯繫，最後以“擁擠度”來聚集於壓密上。
（3）灌漿信息流（集中）性（Information ablity），即灌漿全程中，在時空四維里氣態、液態和固態分別集中於被灌載體的空隙里進行博弈，往往是氣體被排、液體被滲、固體（顆粒）被擠壓。
（4）灌漿服務中心性（Serviceiutensity）。即壓密灌漿提供基礎灌漿和功能灌漿全面的承先啟後服務，覆蓋載體諸如岩體、土體和混凝土等。
主要特徵
（1）核心灌漿作用機理特徵。即所有類型的灌漿均圍繞壓密注漿這個核心進行。無論是何種漿材，在載體非連續的空隙內，先是漿液排除空氣占領空間，接著滲透空隙邊緣的母體（岩、土、混凝土體），最後在灌漿壓力與漿液化學作用下作壓密，從而變非連續體為連續體。換言之，空隙的充填灌漿、裂隙邊緣的滲透灌漿（濕面粘結），一旦“飽和”宣告結束，最後就是圍繞其壓密注漿終止全灌漿過程——類似於“包圍垛密”機理。
（2）程式灌漿過程的“超景觀（exceed landscape）”特徵。所謂程式灌漿過程的超景觀特徵指的是在按灌漿施工設計程式實灌中，由物理變化轉向化學變化的景觀異常——超常變化：在低壓灌注中，漿液在地球自重應力場作用下由高向低、由大孔隙向小孔隙至微縫隙自流；在時間程式上，漿液由稀逐漸沿程變濃至膏狀過渡，其粘滯性也相應由低到高改變；一旦自流終止、漿液濃縮不前時，表明低壓灌注階段結束。此時“程式灌漿過程”進入變低壓（<0.5～1.0MPa）為高壓（3.0～6.0MPa）繼而按上列程式灌漿：此階段沿程漿液形態雖然仍是由稀變濃，但因壓力較高，靠壓力先是沿原有裂縫至微裂隙前進，後是在壓力遞增下漿液沿裂縫（隙）尖端劈裂拓展空間讓後續的漿液充填、滲透、壓密直至固化結石，此後完成灌漿全過程。其問，由“壓密”到“固化結石”中發生了由物理向化學轉換的“由量到質變”過程，這就是程式灌漿過程的“超景觀”特徵。
（3）工程灌漿功能性特徵。壓密注漿的功能旨在於對全程灌漿的支配、主導和控制力是最集中的表現。所謂對全程灌漿的支配主要反映在所列典型案例應屬於“道德標準的典範”，即灌漿的實施者——化灌人不是被動地“領導”讓我灌漿而灌漿，而是靠為了人的“生存、發展和享受這三個基本需要”去支配化灌人的道德底線而灌漿；所謂對全程灌漿的主導主要反映在化灌人在灌漿技術上以其“權威”與“威嚴”的象徵精細化地進行灌漿；所謂對全過程灌漿的控制力就是化灌人以“道德標準的典範”與“技術權威、威嚴的象徵”不時地針對原位化學灌漿加固全程中的異常適宜處理。
套用意義及分類
鑒於壓密注漿是灌漿工程中的核心機理灌漿，為此，單列其套用分類有著特殊意義。一是國民經濟建設發展的基礎性，因為壓密注漿重在對地基基礎的原位加固；二是國民經濟建設/加固的普適性，因為壓密注漿既可以防滲，也可以堵水，還可以防滅火；三是國民經濟建設/加固的可持續性，因為用壓密注漿加固的工程建（構）築物，在某種程度上可延長工程建（構）築的使用期，還能在延長的時段基礎上進一步地補強加固再拓展工程套用壽命。
壓密注漿套用分類重點是五子類：
（1）軟基處理。
（2）地下煤火病害治理。
（3）建築物基礎病害治理。
（4）交通道路病害治理。
（5）能源工程防滲加固。
適用條件
壓密灌漿常用於中砂地基，粘土地基中若有適宜的排水條件也可以採用。如遇排水困難而可能在土體中引起高孔隙水壓力時，這就必須採用很低的灌漿速率。壓密灌漿還可用於非飽和的土體，以調整不均勻沉降進行的托換技術，以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土體進行加固。
