注浆法研究现状与展望 - 副本.pptVIP

※水泥注浆法加固地基的特点※ （1）经济效益和社会效益好 （2）处理方法灵活简单 （3）对周围环境干扰小 （4）工期短、施工工艺简单 （5）适用范围广 * * * * 注浆法的研究现状与展望 汇报人：... 目录 Here is my Content 1 回顾 2 化学注浆法 3 水泥注浆法 简要回顾 1 注浆--通过钻孔向含有裂隙、空洞或不稳定的地层注入水泥浆或其他浆液，以堵水或加固地层的技术。通过注浆可以起到防渗、堵水、固结、防止滑坡、降低地表下沉、提高地基承载力、回填、加固等作用。 注浆法的定义 ※注浆法的分类※ 材料 水泥注浆法 化学注浆法 混合注浆法 处理加固对象 岩石注浆法 砂砾注浆法 黏土注浆法 注浆功能 防渗注浆法 加固注浆法 基础托换注浆法 加固机理 充填注浆法 挤密注浆法 劈裂预埋装注浆法 基岩裂缝注浆法 渗透注浆法 界面注浆法 混凝土裂缝注浆法 注浆压力 静压注浆法 高压注浆法 化学注浆法的研究现状及展望 2 ※化学注浆起源与发展简介※ 最早的化学浆液专利发表于1887年，Jeziorski开发了硅酸钠(Sodium silicate )化学浆液。这种浆液可以在施工现场调配及注入，然而由于该浆液凝固时间过快，注浆过程中浆液在注浆泵或管路中就己经凝固，限制了该方法的应用。 ①1909年，Lemaire和Dumont开发了一种单液注浆系统并取得了专利。荷兰的矿业工程师Joosten受此启发在1925年发明了双液注入系统并取得了美国的专利。 ②1945年，第二次世界大战结束，欧洲战后大量的修复重建工程需要注浆技术。以法国的袖阀管注浆技术和德国的注浆托底技术为代表。此后，在Terzaghi提出了土力学概念上，注浆改性土的工程性质得以进行初步研究。此时，有美国学者Warne:首次提出了压密注浆方法。 ※化学注浆起源与发展简介※ ③50年代后期，化学注浆材料在美国迅速发展。美国Cyanamid公司(American Cyanamid Company)推出了一款名为AM-9的化学浆液，该化学浆液由多种有机单体材料组成，可以在施工现场经过简单的聚合反应生成凝固时间可调的注浆材料。该产品销量迅速上升，这也促成该公司成立了全球第一个化学注浆研究中心。 ④ 60年代，日本研制了丙烯酞胺浆液(acrylamide grout)，此后推出的聚氨醋(polyurethane)类浆材，该类浆材以水为反应剂，使得该类型浆材应用范围更广。然而到了1974年，有多例报告指出地下水管道施工中使用丙烯酞胺浆液污染了地下水。日本政府迅速颁布禁令禁止使用任何化学浆液，但基于硅酸盐的浆液除外。 ※化学注浆起源与发展简介※ ⑤ 80年代开始，美国化学注浆材料的使用量呈现逐年递增的态势，以丙烯酞胺C acrylamide)类浆液为代表。欧洲方面酚醛类，氨基类，镀铬木质素和丙烯酞胺类的化学注浆材料都在使用。 ⑥我国的化学注浆早期主要以硅酸钠(水玻璃)浆材为主。50年代后期开学习国外相关经验。柳大纲教授翻译出版了《土壤矽(硅)化》，曾昭抡的《访苏日记》记录了苏联硅酸钠加固建筑基础。此后，由于水利工程建设需要，陈宗基关于三峡水利枢纽中规划了坝基防渗的固结灌浆。我国化学灌浆奠基人叶作舟教授最早进行了高分子灌浆材料的研究。1979年，标志着当时国内最高水平的中化一798浆材研发并量产。此后，进行了环氧树脂和甲基丙烯酸酷类浆材研究。80年代后逐步引入丙烯酞胺类浆材。90年代后随着大规模经济建设发展，由引进浆材向自主研发改性浆材转变。 ※化学注浆的研究现状※ 如前所述，化学注浆起源于工程实践。因此，化学浆液的工程性质是国内外研究的主要方向。具体包括:浆液的黏度、凝胶时间、耐久性、固结体强度、安全性等。 浆液黏度是度量黏滞性的物理指标。物理含义是在浆液流动时，相邻液体之间流动速度不同而发生内摩擦，摩擦力 的大小是黏度值。内摩擦力与沿接触面法线方向n的速度梯度成正比，与接触面上的压力无关。 式中: 为剪切应力(Pa);v为剪切速率，u为黏度系数(Pa·s) ※化学注浆的研究现状※ 化学注浆过程中常见两种流体为牛顿流体和宾汉姆流体，其中牛顿流体的黏度不随剪切速率的变化而变化，而宾汉姆流体存在一个初始的屈服值，即施加的剪切应力首先要到了屈服应力后流体才开始运动。（如下图） 牛顿流体和宾汉姆流体剪切应力对比 ※化学注浆法现有研究不足※ (1)隐蔽性注浆工程无法实时观测 (2)注浆过程的控制参数有待系统研究 (3)现有渗透注浆理论存在局限性 (4)现有劈裂注浆理论有待深入研究 ※化学注浆法的研究展望※ （ⅰ）采用透明土试验技