【文章內(nèi)容簡介】 狀漿材為主劑配置的漿液 ， 稱為 懸濁型漿液 ，它是指一種或幾種上述漿材懸浮在水中形成的漿液 ，又稱 為非化學(xué)類漿液 。 目前邊坡工程中采用的主要是水泥基漿液 ， 即在水泥漿中加入其他的粒狀漿材形成的懸濁型漿液 ， 其分類如下圖所示 。 167。 167。 水玻璃又稱硅酸鈉 ， 是常見的可溶性硅酸鹽 ， 呈玻璃狀 ， 所以溶于水后所得到的粘稠溶液叫做水玻璃 。 1)較強(qiáng)的粘結(jié)力 ：水玻璃硬化后的主要成分為硅凝膠和固體 ， 表面積大 ， 因而具有較強(qiáng)的粘結(jié)力 ， 常用于粉土 、 砂土和填土的地基加固 ， 以及雙液注漿 。 2)耐酸性好 ：可以抵抗除熱磷酸和高級(jí)脂肪酸以外的幾乎所有無機(jī)和有機(jī)酸 。 167。 三 .水玻璃類漿材 (化學(xué)類漿材 ) 3)耐熱性好 ：水玻璃硬化后形成的二氧化硅網(wǎng)狀骨架 ， 強(qiáng)度在高溫時(shí)下降很小 ， 耐熱度可達(dá) 1000℃ 。 4)耐堿性和耐水性差 ：但可采用中等濃度的酸對(duì)已硬化的水玻璃進(jìn)行酸洗處理 ， 提高耐水性和耐堿性 。 167。 、 物理性質(zhì)參數(shù)： 1)模數(shù) ：是指水玻璃含二氧化硅的克分子數(shù)與氧化鈉的克分子數(shù)的比值 ， 用 m表示 。 22S iOmN a O? 的 克 分 子 數(shù)的 克 分 子 數(shù)167。 2)波美度 —— 在化學(xué)工業(yè)中用于表示水玻璃密度的一種指標(biāo) 。 但在注漿領(lǐng)域中一般采用密度 (d)來表示 ， 他們之間存在如下關(guān)系： 水玻璃溶于水時(shí)發(fā)生水解反應(yīng) ， 致使水玻璃溶液呈堿性；實(shí)踐表明水玻璃是無毒物質(zhì) ， 不會(huì)污染地下水 。 由水玻璃作為主劑配置的漿液 ， 稱為水玻璃類漿液 。 水玻璃類漿液分成多種類型 ， 其分類如下圖示 。 039。dbe??167。 167。 由于大多數(shù)高分子溶液含有劇毒 ， 目前在一些國家被禁用 。 但由于這類漿材滲透性好 ， 凝膠時(shí)間易于控制 ， 注入后的土層抗壓強(qiáng)度 、 抗?jié)B性均較理想等優(yōu)點(diǎn) ， 所以一些國家仍載繼續(xù)使用 ， 如丙烯酰胺類 、 無毒丙凝 、 改良的環(huán)氧樹脂 、 聚氨酯等漿材 。 高分子類漿液的種類繁多 。 其分類如下圖所示 。 167。 四 .有機(jī)高分子類漿材 (化學(xué)類漿材 ) 167。 —— 指漿液滲入巖土孔隙的能力； —— 指漿液的化學(xué)穩(wěn)定性 ， 即漿液是否會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng) ， 以致影響漿液的基本力學(xué)性質(zhì)； —— 指漿液的最初體積與凝固后結(jié)石體積之比 ， 一般以百分?jǐn)?shù)表示； —— 強(qiáng)度越高 ， 加固效果就越好； —— 在灌漿加固的巖土體中 ， 可能使?jié){液灌注后力學(xué)強(qiáng)度降低 、 灌漿效果降低甚至無效 。 167。 五 .注漿漿液的性質(zhì) 邊坡 注漿加固機(jī)理包括 三方面 ， 即 邊坡穩(wěn)定理論 、土體加固理論 和 注漿理論 。 三者既相互獨(dú)立 ， 又相互聯(lián)系 。 為了加固邊坡 ， 必須用注漿法方法加固巖土體 ，注漿參數(shù)又必須滿足邊坡特殊工程地質(zhì)條件 ， 否則不但加固目的難以達(dá)到 ， 而且還可能導(dǎo)致新的工程災(zāi)害 。 注漿理論是論研究漿液在巖土裂縫中的流動(dòng)規(guī)律 ，揭示地質(zhì)條件 、 漿液性質(zhì)和注漿工藝之間的相互關(guān)系 ，為注漿設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工提供科學(xué)的依據(jù) 。 注漿理論分為 滲入性理論 和 水力劈裂注漿理論 。 167。 假定被灌砂土為均質(zhì)各向同性體 ， 漿液從灌漿管底部進(jìn)入地層后呈球形狀擴(kuò)散 ， 推導(dǎo)出漿液的滲透公式為 : ? ?21 1 01ln2r n r rtkh??31103rntkh r?? 10313 k h r trn??167。 一 .滲入式注漿理論公式 ? ?11102lnk h trn r r??167。 假定漿液在砂礫石層中作紊流運(yùn)動(dòng) ， 則擴(kuò)散公式為： 假定漿液為牛頓型流體 ， 漿液在巖石裂隙中作層流運(yùn)動(dòng) ， 則有擴(kuò)散公式： 劉嘉村公式： 貝克 (Baekr)公式： 2 011014dt r nk v h r?10102 k v h rtr nd??? ?2 . 2 1 2 0 . 2 100109005cp p tb rrr????2220110 3 2 201136 ln20cQrrrnQppb r g e???????????? ? ?????V 尺寸效應(yīng) 是指由于滲入性注漿是在注漿壓力較小 、 地層結(jié)構(gòu)不受破壞的條件下使?jié){液滲入裂縫 ， 因而要 完全實(shí)現(xiàn)滲入性注漿 ， 就 必須使?jié){材的顆粒尺寸小于裂縫的尺寸 。 假設(shè)漿材的顆粒尺寸為 d， 地層裂縫的尺寸為 Dp，尺寸效應(yīng)可表示為： R=Dp/d3 167。 二 .滲入式注漿尺寸效應(yīng) 流變效應(yīng) 是指漿液在裂縫中流動(dòng)時(shí) ， 漿液內(nèi)部 、漿液與孔壁之間將產(chǎn)生摩擦阻力 ， 從而影響滲入性灌漿的可灌性 。 對(duì)于牛頓流型漿液漿液在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)的流量 Q計(jì)算公式為： 對(duì)于非牛頓流型漿液 ， Q計(jì)算公式為： 48rPQL??? Vg4028 prPQLr???????????Vg167。 三 .滲入式注漿流變效應(yīng) 滲入性灌漿 由于存在 尺寸效應(yīng) 和 流變效應(yīng) 的制約 ，一般在 大空隙介質(zhì)中容易實(shí)施 。 而在實(shí)際地層中的裂縫有大有小 ， 要在小縫隙中提高漿液注滿度 ， 一方面要縮小漿材的顆粒尺寸 ， 另一方面要準(zhǔn)確確定裂縫尺寸 ， 但實(shí)際上裂縫尺寸都是采用近似方法確定的 。 167。 四 .滲入式注漿的局限性 鑒于滲入性注漿的一些局限性 ， 后來提出了 劈裂注漿理論 ， 該理論是 通過增大注漿壓力 ， 使細(xì)小裂縫產(chǎn)生水力劈裂 ， 以 提高漿液的可注性 。 劈裂注漿的理論主要解決的問題就是產(chǎn)生水力劈裂的最小注漿壓力 。 對(duì)于不同地層在注漿過程中要產(chǎn)生水利劈裂所須的最小注漿壓力可通過劈裂注漿理論公式進(jìn)行計(jì)算 。 167。 一 .劈裂性注漿 假定地層 為 各向同性 、 均勻的線彈性體 ， 鉆孔壁開始發(fā)生水力劈裂的條件為： 垂直劈裂： 水平劈裂： ? ?001 21 tvp hK SNv ???????????? ? ? ?011 tvp h SvN???????????167。 二 .巖層劈裂公式 在砂和砂礫石地層中注漿 ， 當(dāng)注漿壓力達(dá)到下述公式的標(biāo)準(zhǔn)時(shí) ， 就會(huì)導(dǎo)致地層的破壞 : ? ? ? ? ? ? ? ? 39。39。0 39。112 2 s i nw w w wh h K h h Kp c c t g? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ?167。 三 .砂和砂礫石劈裂公式 在粘性土中 ， 水力劈裂將引起土體 固結(jié) 和 擠出 等現(xiàn)象 ， 當(dāng)僅有固結(jié)時(shí) ， 注漿量體積 V及單位體積所需的漿液量 Q可由下式計(jì)算： Q=pmv 200( ) 4avV p u m r d r?? ? ??167。 四 .粘性土劈裂公式 土層注漿后的 固結(jié) 度的計(jì)算公式為： 值得注意的是 ， 在裂隙巖石中灌漿 ， 控制水力劈裂發(fā)生和發(fā)展