隧道地铁注浆手册

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1、4.8灌（注）浆法4.8.1概述灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过灌浆管把浆液均匀灌入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经一定时间后，浆液将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度高防水性能及化学稳定性良好的固结体。1802年，法国的土木工程师查理斯·贝里格尼（CharesRerigny)，采用灌浆技术来修复被水流侵蚀了的挡潮闸的砾土地基。在修复基础的木板桩后，通过闸板钻间距为1m的孔，采用一种“压浆泵”（blowpump），把塑状粘土通

2、过钻孔注入。压浆泵由一个内径为8cm的木制圆筒组成，筒内装满塑状粘土，在顶部安装了一个木制活塞，用此将粘土强制挤入孔内。重复这一步骤，直至粘土完全充填基础底板与地基之间的空隙。第一次灌浆的初步应用取得了巨大成功，修复的挡潮闸又投入使用，这是在基础工程的历史上第一次有记载的灌浆技术应用。1845年，美国W．E．沃森（W．E．Worthen）在一个溢洪道陡槽基础下采用“压浆泵”灌入水泥砂浆，1854年又进行了闸墩砌体的加固。那时，灌浆仅仅作为对有缺陷的基础的补救措施来使用，并不被认为是一种施工方法。1886年，英国豪斯

3、古德（Hosagood）在印度建桥时采用化学浆液固砂，自此，化学浆液在印度问世。1886年，金尼普尔（Kinniple）采用粘土水泥砂浆阻止尼罗河的达梅塔（Dmietta）和罗萨塔（Rosetta）坝坝基下的地下渗流。此时，英国研制出了“压缩空气灌浆泵”，促进了水泥灌浆法的发展。1887年德国的杰沙尔斯基（Jeziorsky）利用一个钻孔灌注水玻璃，另一个相邻钻孔灌注氯化钙，创造了原始的硅化法。灌浆技术的进一步发展和广泛应用，是在矿山竖井的建设中用于防止竖井开挖时地下水的渗入。1920年荷兰采矿工程师尤斯登（E．J

4、．Joosten）首次论证了化学灌浆的可靠性，采用了水玻璃、氯化钙双液双系统两次压注法，于1926年获得了专利。灌浆技术有系统的改进始于美国科罗拉多河上的胡佛坝（Hoover）因地基开挖引起的裂缝所进行的岩石固结灌浆。根据胡佛坝基的灌浆工程实践，制定了灌浆工程的设计和施工规范。40年代，日本的丸安隆和博士在灌浆时采用了水玻璃、铝酸纳双液单系统的1.5次灌浆法，为以后加快浆液凝胶时间的使用创造了条件。此时也出现了粘土水泥系的灌浆材料。50年代美国研制了粘度接近水，凝胶时间可任意调节的丙烯酸胺类树脂浆液（AM-9）。以

5、后又出现了丙烯酸盐类、尿醛树脂类、木质素类等多种灌浆材料。灌浆方法是改善灌浆工程的灌浆效果的重要环节。最初采用比较经济、简便的填压式灌浆法，相继又出现了循环式灌浆法、双管灌浆法、花管套壳料灌浆法及电渗灌浆法等工艺，大幅度改善了灌浆效果。从脉状灌浆、渗透灌浆发展到应用多种材料的复合灌浆法。从无向压灌发展到通电、抽水、压气和喷射等多种诱导灌浆。通过预处理以及孔内爆破等方法，来提高浆液的可灌性。以及应用定向钻进、多孔同时灌浆等方法来缩短灌浆工期。灌浆设备的改进、灌浆技术的管理以及灌浆效果的测定方法也是灌浆技术发展中的重要

6、方面。目前在灌浆设备方面已使用了轻型液压钻机及能自行的履带式全液压钻机、高速搅拌机、集中制浆系统和各种新型止浆塞和混合器。灌浆设备机具已向专用化、组合化、系列化发展的趋势。在灌浆过程的控方面，已研制出了自动记录、集中管理和自动化监控。在灌浆效果的测定方面，应用了压水或注水、抽水试验，电测、弹性波探测、各种物理力学测试、放射能探测、微观测试等多种检测仪器和手段。灌浆技术的研究和应用在我国起步较晚，50年代开始初步掌握灌浆技术，1953年开始研究应用水玻璃作为灌浆材料。随着我国水利、水电、高速公路等工程建设的发展，我国

7、灌浆材料在种类、性能上得到了快速的发展。细水泥和超细水泥、稳定浆液、混合浆液、酸性水玻璃、丙强、弹性聚氨脂、水溶性聚氨脂、丙烯酸盐、不饱和聚脂、热沥青、木质素类、脲醛树脂类和不同的外加剂等在各种灌浆工程中也得到应用。我国在配套灌浆设备机具和检测手段等方面也相应地获得了重大的发展。配套灌浆的灌浆钻孔钻机、高压灌浆泵、高速搅拌机、高压耐磨阀门、止浆装置以及自动记录仪、集中制浆系统等设备仪器的出现，为我国灌浆技术的稳步发展创造了条件。在检测方面，从目测样品、压水试验等常现力法，发展到声波监测、变形检测、电子显微镜等多种宏

8、观和微观的检测手段。灌浆工艺技术上，以高压灌浆为代表的整套灌浆技术、水泥脓浆灌浆技术、水泥浆液和化学浆液联合灌浆技术等，为处理复杂地基的防渗加固工程提供了条件。在水利水电工程建设中，我国已建造30m以上的水坝3000余座，其中高于100m的高坝有20余座。水工建筑物及普通工民建采用灌浆技术改善复杂地基性能，解决了众多建筑物防渗和加固难题。经几十年灌浆工作者的