六、化学灌浆
化学灌浆是一种以高分子有机化合物为主体材料的灌浆方法。
(-)化学浆液的特点
1.化学灌浆冻液的黏度低,流动性好,可灌性好,小于0.1mm以下的缝隙也能灌入。
2.浆液的聚合时间,可以认为比较准确地控制,通过调节配比来改变聚合时间,以适应不同工程的不同情况的需要。
3.浆液聚合后形成的聚合体的渗透系数小,一般为10-8~10-10cm/s,防渗效果好。
4.形成的聚合体强度高,与岩石或混凝土的粘结强度高。
5.形成的聚合体能抗酸抗碱,也能抗水生物、微生物的侵蚀,因而稳定性及耐久性均较好。
6.有一定的毒性。
(二)化学浆液类型
化学浆液主要有水玻璃类、丙烯酰胺类(丙凝)、丙烯酸盐类、聚氨酯类、环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类(甲凝)等几种类型。
(三)化学灌浆施工
1.灌浆的工序
化学灌浆的工序依次是:钻孔及压水试验,钻孔及裂缝的处理(包括排碴及裂缝干燥处理),埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆。
2.灌浆方法
按浆液的混合方式分单液法灌浆和双液法灌浆两种。
(1)单液法。是在灌浆前,将浆液的各组成分先混合均匀一次配成,经过气压或泵压压到孔段内。这种方法的浆液配比比较准确,施工较简单。但由于已配好的余浆不久就会聚合,因此在灌浆过程中要通过调整浆液的比例来利用余浆很困难。
(2)双液法。是将预先已配制的两种浆液分盛在各自的容器内不相混合,然后用气压或泵压按规定比例送浆,使两液在孔口附近的混合器中混合后送到孔段内。两液混合后即起化学作用,通过聚合,浆液即固化成聚合体。这种方法在灌浆施工过程中,可根据实际情况调整两液用量的比例,适应性强。
3.压送浆液的方式
化学灌浆一般都采用纯压式灌浆。
化学灌浆压送浆液的方式有二种:一是气压法(即用压缩空气压送浆液);二是泵压法(即用灌浆泵压送浆液)。气压法一般压力较低,但压力易稳定,在渗漏性较小、孔浅时,适用于单液法灌浆。泵压法一般多采用比例泵进行灌浆。比例泵就是由两个排浆量能任意调整,使之按规定的比例进行压浆的活塞泵所构成的化学灌浆泵。也可用两台同型的灌浆泵加以组装。
七、高压喷射灌浆
高压喷射灌浆是采用钻孔,将装有特制合金喷嘴的注浆管下到预定位置,然后用高压水泵或高压泥浆泵(20~40MPa)将水或浆液通过喷嘴喷射出来,冲击破坏土体,使土粒在喷射流束的冲击力、离心力和重力等综合作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。待浆液凝固以后,在土内就形成一定形状的固结体。
(一)高压喷射灌浆的适用范围
高压喷射灌浆防渗和加固技术适用于软弱土层。实践证明,砂类土、黏性土、黄土和淤泥等地层均能进行喷射加固,效果较好。对粒径过大的含量过多的砾卵石以及有大量纤维质的腐殖土层,一般应通过现场试验确定施工方法。对含有较多漂石或块石的地层,应慎重使用。
(二)高压喷射灌浆的基本方法
高压喷射灌浆的基本方法有:单管法、二管法、三管法(图1F413021-5)和多管法等。
l.单管法
单管法是用高压泥浆泵以20~25MPa或更高的压力,从喷嘴中喷射出水泥浆液射流,冲击破坏土体,同时提升或旋转喷射管,使浆液与土体上剥落下来的土石掺搅混合,经一定时间后凝固,在土中形成凝结体。这种方法形成凝结体的范围(桩径或延伸长度)较小,一般桩径为0.5~0.9m,板状凝结体的延伸长度可达1~2m。其加固质量好,施工速度快,成本低。
2.二管法
二管法是用高压泥浆泵等高压发生装置产生20~25MPa