化学灌浆压送浆液的方式一般采用()。

化学灌浆压送浆液的方式一般采用()。

A 、循环式

B 、纯压式

C 、循环式和纯压式

D 、其他方式

参考答案:

【正确答案：B】

化学灌浆方法有哪些

化学灌浆分为接缝灌浆、帷幕灌浆与固结灌浆。下面结合三峡大坝的工程来讲解。

什么叫接缝灌浆？

三峡大坝按工程设计分为泄洪、导墙、左右厂房、临时船闸、纵向围堰、左右非溢流坝等8大主体坝段，每个主体坝段又分若干个浇筑坝段，共有80余个坝段，每个坝段又分几个坝块进行混凝土浇筑，各个坝块之间设计有缝隙，为使各坝块连成一体，就需要使用接缝灌浆，这就如同砌一堵墙，砖块之间需要用水泥浆连接一样。三峡二期工程在混凝土施工时，设计接缝灌浆量约43.5万立方米。

接缝灌浆根据施工工艺的不同分为预埋管灌浆和拔称灌浆两种，灌浆管网包括进浆管、回浆管和排气管。预埋管灌浆的管网呈立体排列布置，进、回浆管主管道埋于混凝土内部，再由支管连接到混凝土缝面上。拔管灌浆的进、回浆管呈纵向布置于缝面上，间距一般为1.5米。

由于三峡大坝泄水闸门必须在接缝灌浆完成后才能进行金属结构安装，所以混凝土浇筑、接缝灌浆和金属结构安装在施工上形成了相互制约的关系。

什么叫帷幕灌浆？

由于三峡水库蓄水位高程175米，强大的水压可能使水穿过基岩深层裂隙而产生渗漏。为防止这种情况发生，施工人员沿着坝轴线打深孔再用高压把浆液灌注到基岩深处的裂隙中，这些浆液在岩石深处连成一体，形成一道完整的挡水帷幕，所以称作帷幕灌浆。

三峡大坝基岩体主要为微新（花岗）岩体，一般透水性微弱，局部透水性较强。为了有效控制坝基渗漏，降低坝基扬压力，减小坝基渗透水量，增强基岩构造结构面内软弱充填物质的长期渗透稳定性，在大坝坝基、通航建筑物上闸首、山体连接段及两岸坝肩均布置有一定深度的灌浆孔，并在挡水前缘形成一道连续的防渗灌浆帷幕，全长约3950米，钻孔进尺33.6万米。

三峡工程帷幕灌浆钻孔最大深度超过100米，钻孔口直径为56至76毫米，灌浆压力为5.0至6.0兆帕。

什么叫固结灌浆？

固结灌浆主要用于处理大坝基础浅部岩体及地质缺陷部位岩体的裂隙，改善坝基的应力状况，加强建基面的整体性，提高大坝稳定性，一般处理深度为5到8米。

三峡大坝建设基面优质和良质岩体约占98%，中等及较差岩体仅占2%。由于地质及坝基开挖、爆破等原因，基岩表层会产生大小不等的裂隙，三峡大坝建设在这样的岩石上，如不进行灌浆，局部可能产生不均匀沉降，坝基浅层也可能会造成漏水。所以在基础混凝土浇筑到3米左右时，就要从混凝土表面钻孔，孔距一般为2.5米，对浅层裂隙进行灌浆处理，把大坝牢牢固定在可靠的基岩上。

基岩上的混凝土浇筑属于工程上的强约束区，不能有较长的间歇，因此对固结灌浆工期要求较紧。三峡大坝设计固结灌浆进尺约30.7万米。 [3]

灌浆的施工

岩心钻机的钻进方法，根据岩石硬度及完整性，可选用硬质合金、钢粒或金钢石钻进。钢粒钻进时研磨的岩粉或铁屑常易堵塞孔壁裂隙，影响灌浆质量。在砂砾石层中钻孔，多采用优质泥浆固壁。在岩基中钻孔要分段测量孔斜，据以分析灌浆质量。为保证岩石灌浆质量,灌前要用有压水流冲洗钻孔,将裂隙或孔洞中的泥质充填物冲出孔外，或推移到灌浆处理范围以外。按一次冲洗的孔数分为单孔冲洗和群孔冲洗。按冲洗方法分为压力水连续冲洗、脉动冲洗和压气抽水冲洗。冲孔后灌浆前，每个灌浆段大都要做简易压水试验，即一个压力阶段的压水试验。其目的是：

①了解岩层渗透情况，并与地质资料对照；

②根据渗透情况储备一个灌浆段用的材料并确定开灌时的浆液浓度；

③查看岩层渗透性与每米灌浆段实际灌入干料重量的大致关系，检查有无异常现象；

④查看各次序灌浆孔的渗透性随次序增加而逐渐减少的规律。

各类灌浆施工都要按规定顺序进行，分为一序孔、二序孔、三序孔等,随着序数增加,灌浆孔逐渐加密。

单孔灌浆方法有两种：

①全孔一次灌浆法，以灌浆塞封闭孔口，有压浆液灌入到全孔的岩层裂隙中，适于浅孔灌浆；

②全孔分段灌浆法,将全孔自下而上分成若干段，用灌浆塞将其中一段与相邻段隔离，有压浆液只灌入到该段岩石裂隙中，适于深孔灌浆。

按浆液注入方式，又分为:

①纯压式灌浆法,灌入的浆液都压入岩石裂隙中，不让其返回地面,如化学灌浆多为定量灌浆，常采用这种方式；

②循环式灌浆法，注入的浆量大于裂隙吸浆量，多余浆液经回浆管返回搅拌机。其主要优点是浆液不易沉淀,有利于保证灌浆质量，帷幕灌浆或固结灌浆多采用这种方式。

灌浆过程中可能出现的事故有：

①灌浆中断；

②地面抬动；

③串浆、冒浆或绕塞返浆。

发生事故后应立即查明原因，及时采取处理措施，必要时停工处理。每个灌浆孔灌浆结束后都要用机械压浆法封孔。封孔质量非常重要，直接影响到建筑物的安全。

灌浆工艺分类

在地基处理中，灌浆工艺所依据的理论主要归纳为以下4类:

1.渗透灌浆

渗透灌浆是指在压力作用下使浆液充填土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水和气体，而基本上不改变原状土的结构和体积(砂性土灌浆的结构原理)，所用灌浆压力相对较小。这类灌浆一般只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。

2.劈裂灌浆

劈裂灌浆是指在压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，使其沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂，使地层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙，浆液的可灌性和扩散距离增大，而所用的灌浆压力相对较高。

图7-41 压密灌浆原理示意图

3.压密灌浆

压密灌浆是指通过钻孔在土中灌入一定浓度的浆液，在注浆点使土体压密，在注浆管端部附近形成“浆泡”，如图7-41所示。

当浆泡的直径较小时，灌浆压力基本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动。

压密灌浆常用于中砂地基，粘土地基中若有适宜的排水条件也可采用。压密灌浆可用于非饱和的土体，以调整不均匀沉降进行托换技术(纠偏)，以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固。

4.电动化学灌浆

如地基土的渗透系数K＜10－4cm/s，只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙，此时需用电渗的作用使浆液进入土中。

电动化学灌浆是指在施工时将带孔的注浆管作为阳极，用滤水管作为阴极，浆溶液由阳极压入土中，并通过直流电(两电极间电压梯度一般采用0.3～1.0V/cm)，在电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中土的含水量降低，并形成渗浆通路，化学浆液也随之流入土的孔隙中，并在土中硬化。因而电动化学灌浆是在电渗排水和灌溉浆法的基础上发展起来的一种加固方法。但由于电渗排水作用，可能会引起邻近既有建筑物基础的附加下沉，这一情况应予以慎重注意。

通过对上述4类灌浆工艺所依据的理论的简述，可以看出灌浆法对软地基的加固机理主要是化学胶结作用、惰性填充作用及离子交换作用。

根据灌浆实践经验及室内试验可知，加固后强度增长是一种受多种因素制约的复杂物理化学过程，除灌浆材料外，还有以下三个因素对加固机理的三种作用的发挥起着重要的作用。

1)界面的结合形式。灌浆时除了要采用强度较高的浆材外，还要求浆液与介质接触面具有良好的接触条件。图7-42为浆液与界面结合的四种典型的型式。图7-42a为浆液完全充填孔隙或裂隙，浆液与界面能牢固地结合图7-42b为浆液虽填满孔隙或裂隙，但两者间存在着一层连续的水膜，使浆液未能与岩土界面牢固地结合图7-42c为浆液虽也充满了孔隙或裂隙，但两者被一层软土隔开，且浆液未曾渗入到土孔隙内，从而使整体加固强度大为降低图7-42d为介质仅受到局部的胶结作用，地基的强度、透水性、压缩性等方面都无多大改善。由此可知提高浆液对孔隙或裂隙的充填程度及对界面的结合能力，也是使介质强度增长的重要因素。

图7-42 浆液与界面的结合形式

2)浆液饱和度。孔隙或裂隙被浆液填满的程度称为浆液饱和度。一般饱和度越大，被灌介质的强度也越高。不饱和充填可能在饱水孔隙、潮湿孔隙或干燥孔隙中形成，原因可能多种，灌浆工艺欠妥可能是关键的因素。例如用不同的灌浆压力和不同的灌浆延续时间，所得灌浆结果就不一样。灌浆一般采用定量灌注方法，而不是灌浆至不吃浆为止。灌浆结束后地层中的浆液往往仍具有一定的流动性，因而在重力作用下，浆液可能向前沿继续流失，使本来已被填满的孔隙重新出现空洞，使灌浆体的整体强度削弱。不饱和充填的另一个原因是采用不稳定的粒状浆液，如这类浆液太稀，且在灌浆结束后浆中的多余水不能排除，则浆液将沉淀析水而在孔隙中形成空洞。可采用当浆液充满孔隙后继续通过钻孔施加最大灌浆压力，用稳定性较好的浆液，待已灌浆液达到初凝后设法在原孔段内进行复灌等措施，防止上述现象的发生。

3)时间效应。许多浆液的凝结时间都较长，被灌介质的力学强度随时间而增长。但有时为了使加固体尽快发挥作用而必须缩短凝结时间，也有时为了维持浆液的可灌性则要求适当延长浆液的凝结时间。许多浆材都具有明显的徐变性质，浆材和被灌介质的强度都将受加荷速率和外力作用时间的影响。浆液搅拌时间过长或同一批浆液灌注时间太久，都将使加固体的强度削弱。