[科普中國]-壓密灌漿

壓密灌漿指用很稠的漿液灌入事先在地基土內(nèi)鉆進(jìn)的孔中并擠向土體，在注漿處形成漿泡，漿液的擴(kuò)散對周圍的土體產(chǎn)生壓縮。漿體完全取代了注漿范圍的土體，在注漿鄰近區(qū)存在大的塑性變形區(qū)，離漿泡較遠(yuǎn)的區(qū)域土體發(fā)生彈性變形，因而土的密度明顯增加。

概述壓密灌漿是利用較高的壓力灌入濃度較大的水泥漿或化學(xué)漿液，注漿開始時(shí)漿液總是先充填較大的空隙，然后在較大的壓力下滲入土體孔隙。隨著土層孔隙水壓力升高擠壓土體，直至出現(xiàn)剪切裂縫，產(chǎn)生劈裂，漿液隨之充填裂縫，形成漿脈，使得土體內(nèi)形成新的網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)。漿脈在形成過程中由于占據(jù)了土體中一部分空間，加上土層內(nèi)孔隙被漿液所滲透，從而將土體擠密，構(gòu)成了新的漿脈復(fù)合地基，改善了土體的強(qiáng)度和防滲性能，同時(shí)也改變了土體物理力學(xué)性質(zhì)，提高了軟土地基的承載力。

在注漿管端部附近形成漿泡，當(dāng)漿泡的直徑較小時(shí)，灌漿壓力基本沿鉆孔的徑向擴(kuò)展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動。

壓密注漿常用于中砂地基及粘土地基中，黏土地基中若有適宜的排水條件也可采用。如遇排水困難可能在土體中引起高孔隙水壓力時(shí)，這就必須采取很低的注漿速率。壓密灌漿可用于非飽和的土體，以調(diào)整不均勻沉降進(jìn)行托換技術(shù)以及在大開挖或隧道開挖時(shí)對鄰近土進(jìn)行加固。

適用地質(zhì)：非飽和水地質(zhì)層。黏性土，砂黏土。1

構(gòu)成要素如果說滲透灌漿是原位化學(xué)灌漿加固的“起始灌漿”，那么，壓密注漿則是原位化學(xué)灌漿加固的“終結(jié)灌漿”。

充填灌漿或回填灌漿、接縫灌漿或接觸灌漿，從幾何學(xué)角度看，是屬于自重條件下，漿液“占滿空隙”的一類灌漿；劈裂灌漿或錐探灌漿則是沿裂（空）隙（縫）尖端擴(kuò)展的“拓寬空隙”的另一類灌漿。而壓密注漿卻是在“占滿空隙”與“拓寬空隙”灌漿基礎(chǔ)上的綜合功能核心灌漿。

壓密注漿的主要構(gòu)成要素有：

（1）灌漿中心性（Centrality），即所有灌漿均圍繞壓密灌漿這個(gè)中心“抱團(tuán)”以加固巖、土、混凝土。

（2）灌漿可達(dá)性（Accessibility），即所有灌漿手段通過漿液與被灌載體的內(nèi)部與外部運(yùn)移聯(lián)系，最后以“擁擠度”來聚集于壓密上。

（3）灌漿信息流（集中）性（Information ablity），即灌漿全程中，在時(shí)空四維里氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)分別集中于被灌載體的空隙里進(jìn)行博弈，往往是氣體被排、液體被滲、固體（顆粒）被擠壓。

（4）灌漿服務(wù)中心性（Serviceiutensity）。即壓密灌漿提供基礎(chǔ)灌漿和功能灌漿全面的承先啟后服務(wù)，覆蓋載體諸如巖體、土體和混凝土等。1

主要特征（1）核心灌漿作用機(jī)理特征。即所有類型的灌漿均圍繞壓密注漿這個(gè)核心進(jìn)行。無論是何種漿材，在載體非連續(xù)的空隙內(nèi)，先是漿液排除空氣占領(lǐng)空間，接著滲透空隙邊緣的母體（巖、土、混凝土體），最后在灌漿壓力與漿液化學(xué)作用下作壓密，從而變非連續(xù)體為連續(xù)體。換言之，空隙的充填灌漿、裂隙邊緣的滲透灌漿（濕面粘結(jié)），一旦“飽和”宣告結(jié)束，最后就是圍繞其壓密注漿終止全灌漿過程——類似于“包圍垛密”機(jī)理。

（2）程序灌漿過程的“超景觀（exceed landscape）”特征。所謂程序灌漿過程的超景觀特征指的是在按灌漿施工設(shè)計(jì)程序?qū)嵐嘀?，由物理變化轉(zhuǎn)向化學(xué)變化的景觀異?！Ｗ兓涸诘蛪汗嘧⒅?，漿液在地球自重應(yīng)力場作用下由高向低、由大孔隙向小孔隙至微縫隙自流；在時(shí)間程序上，漿液由稀逐漸沿程變濃至膏狀過渡，其粘滯性也相應(yīng)由低到高改變；一旦自流終止、漿液濃縮不前時(shí)，表明低壓灌注階段結(jié)束。此時(shí)“程序灌漿過程”進(jìn)入變低壓（