注漿法

注漿法(grouting method) 是將某些能固化的漿液注入岩土地基的裂縫或孔隙中，以改善其物理力學性質的方法。注漿的目的是防滲、堵漏、加固和糾正建築物偏斜。注漿機理有：填充注漿、滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿。注漿材料有粒狀漿材和化學漿材，粒狀漿材主要是水泥漿，化學漿材包括矽酸鹽（水玻璃）和高分子漿材。

基本介紹

• 中文名：注漿法
• 外文名：grouting method
• 基本解釋：將某些固化的漿液注入地基的裂縫
• 目的：防滲、堵漏、加固等
• 機理：填充注漿、滲透注漿、壓密注漿等
• 材料：粒狀漿材和化學漿材

基本信息

學科：坑探工程

詞目：注漿法

英文：grouting system

釋文：注漿法是將膠結材料配製成漿液並注入鬆散含砂或含水地層、含裂隙的岩層、溶洞、破碎帶使其固化的施工方法。漿液凝結硬化後，起到膠結、堵塞作用，使地層穩固並隔斷水源，以保證順利施工。

常用方法

矽化法、鹼液法、高分子化學注漿法和水泥注漿法。

工藝流程

工藝流程：

鑽孔機就位 → 鑽孔 → 注泥漿 → 下套管 → 繼續鑽孔 → 排渣 → 清孔 → 吊放鋼筋籠 → 射水清底 → 插入混凝土導管 → 澆築混凝土 → 拔出導管 → 插樁頂鋼筋

矽化法

分單液矽化法、雙液矽化法、加氣矽化法和電動雙液矽化法。

單液矽化法 適用於加固滲透係數為0．1～2．0m/d的濕陷性黃土和滲透係數為0．3～5．0m/d的粉細砂土。(1)加固濕陷性黃土時，使用摻入2．5%氯化鈉、濃度為10%～15%的矽酸鈉溶液。溶液壓入土層中後，鈉離子與土中水溶性鹽類內的鈣離子產生離子交換反應，在土粒間及其表面形成矽酸凝膠，增加土粒間的膠結力，使土體硬化，極限抗壓強度可達0．2～0．8MPa。(2)加固粉細砂時，使用在濃度較低的矽酸鈉溶液(密度1．18～1．20)內加入一定數量的磷酸(密度1．02)，溶液在土中經過化學反應，使土體硬化，其極限抗壓強度可達0．4～0．6MPa。

雙液矽化法 適用於加固滲透係數為2．0～8．0m/d的砂質土或用於防滲止水。使用密度為1．35～1．44的矽酸鈉溶液和密度為1．26～1．28的氯化鈣溶液。兩種溶液與土接觸後，產生凝膠化學反應，生成矽膠和氫氧化鈣。加固土的極限抗壓強度可達1．5～6．0MPa。

加氣矽化法 預先往土中壓入二氧化碳或氨氣，使土活化，然後灌注矽酸鈉溶液，再壓入二氧化碳，使矽酸鈉膠凝。加固砂土時，抗壓強度可達1000～3000kPa。對不含碳酸鹽的砂土，由於先用二氧化碳活化，強度可提高20%～25%；對含碳酸鹽的砂土，通過二氧化碳活化，強度可提高30%～35%。加固飽和度高的濕陷性黃土時，加氣矽化法的加固半徑可比單液矽化法大50%左右。

電動雙液矽化法 適用於加固滲透係數小於0．1m/d的軟粘性土地基。用帶孔眼的注漿管作陽極，用打入土層中的鋼筋或濾水管作陰極，將矽酸鈉和氯化鈣溶液通過注漿管壓入土層中並通以直流電流，在電滲作用下，孔隙水由陽極向陰極擴散，溶液隨水的運動由陽極流向陰極，使注漿效果得到提高。此法加固費用較高，必須經試驗確認有效後才能採用。

鹼液法

將氫氧化鈉溶液(鹼液)加熱到80～100℃，通過帶孔眼的注漿管在其自重作用下灌入土層中，當土中鈣、鎂離子含量較高時(如黃土)，使土粒表面活化，自行膠結，從而使土體強度和水穩性得到提高，稱為單液法；當土中鈣、鎂離子含量較少時(如一般粘性土)、灌入氫氧化鈉溶液後，再灌入氯化鈣溶液，稱為雙液法。鹼液法具有施工設備簡單、加固費用較低，可消除黃土的濕陷性等優點。

高分子化學注漿法 適用於加固砂土地基、壩基帷幕灌漿、地下工程止水堵漏、加固壩基泥化夾層和斷層破碎帶。高分子化學漿材品種較多，有環氧樹脂類、丙烯醯胺類(丙凝)、聚氨脂類(氰凝)、木質素類等。在地基化學灌漿中常用的高分子化學漿材是丙烯醯胺類和聚氨脂類。丙烯醯胺類漿材由主劑丙烯醯胺和各種外加劑組成。漿液粘度接近於水，可灌性好，漿液凝固後，凝膠不透水，耐久性和穩定性好。這類漿液被廣泛用於岩石細裂縫、中細砂層的防滲灌漿和動水堵漏工程。這類漿材有一定毒性，污染空氣和地下水。聚氨脂類漿材以多異氰酸脂和聚醚樹脂等為主劑，再摻入各種外加劑配製而成。漿液灌入地層後，遇水反應生成聚氨脂泡沫體，能起加固地基和防滲堵漏作用。聚氨脂漿材分為水溶性和非水溶性兩類。水溶性聚氨脂能與水混溶，並與水反應生成含水膠凝體；非水溶性聚氨脂只能與有機溶劑混溶。聚氨脂漿材粘度低，可灌性好，結石強度高，安全可靠，不污染環境，操作簡便，經濟效益高。

化學注漿法一般用泵通過注漿管將漿液注入土中。注漿壓力、加固半徑等注漿參數，可根據地質情況、工程要求，通過現場試驗確定。灌漿孔在平面上一般按等邊三角形或矩形布置。濕陷性黃土加固半徑一般為0．5～0．7m，加固深度一般為3～8m。矽化法的優點是漿液的滲入性較強，能很快使地基變形終止；無毒，不污染環境，價格低廉，故被廣泛採用。

水泥注漿法 適用於砂礫層和岩石裂隙灌漿。一般使用普通矽酸鹽水泥，水灰比採用1比1，可摻入2%～5%水玻璃作速凝劑。注漿使用普通擠壓式灰漿泵，注漿壓力最大不超過1MPa。對滲透係數小於10-4cm/s的粉細砂和粘性土，可採用劈裂注漿。劈裂注漿所用水泥漿的稠度較大，水灰比為0．45～0．60。注漿採用花管法和單向閥管法。注漿的最大壓力一般大於4MPa。

發展趨勢

自1824年波特蘭水泥問世以後，水泥注漿便在工程中作為主要注漿方法。但是，普通水泥由於顆粒較粗，一般只能灌注砂礫石或直徑大於0．2～0．3mm孔隙。因此，提高水泥顆粒細度就成為提高水泥漿可灌性的主要途徑。有些國家已研製出一種超細水泥，可以灌注滲透係數為10-3～10-4cm/s的細砂和岩石的微細裂隙，是一種很有發展前途的粒狀灌漿材料。丙凝是一種水溶性高分子化學漿材，其粘度與水接近，被廣泛套用於岩石細裂縫、中細砂層的防滲灌漿和動水堵漏。但是，這類漿材有毒性，污染空氣和地下水，因此多已停止生產和使用。1980年美國研製出AC400漿材，1982年中國研製出AC—MS漿材，這類漿材的毒性很小(只為丙凝毒性的1%)，是一種理想的防滲漿材。日本研製出非鹼性矽酸鹽漿材，對地下水不產生鹼性污染，粘度較低，凝膠強度較高，耐久性較好，不改變地下水的pH值。