【正文】 有工程地質(zhì)規(guī)律 ， 與注漿理論及技術(shù)密切相關(guān)的是邊坡結(jié)構(gòu) ， 常見(jiàn)的邊坡結(jié)構(gòu)如右圖所示 。 167。 在某一特定邊坡中結(jié)構(gòu)面可劃分為三級(jí) : Ⅰ 級(jí)結(jié)構(gòu)面 ：包括斷裂構(gòu)造 ， 層間滑動(dòng) ， 原生軟弱夾層 ， 填筑邊坡原始坡面線(xiàn) ， 巖土界線(xiàn)等 ， 是重點(diǎn)注漿加固對(duì)象 。 167。 各級(jí)結(jié)構(gòu)面相互之間有密切力學(xué)聯(lián)系 ， 如以剪切破壞為主的滑坡往往包括： Ⅰ 級(jí)結(jié)構(gòu)面為滑動(dòng)面 ，Ⅱ 級(jí)結(jié)構(gòu)面為與之配套的張裂裂隙及與之平行的剪節(jié)理 ， Ⅲ 級(jí)結(jié)構(gòu)面則往往是與之垂直和不發(fā)育的剪節(jié)理等 。 除結(jié)構(gòu)面以外 ， 影響邊坡巖土體力學(xué)性質(zhì)另一重要因素是孔隙 ， 孔隙的多少及分布規(guī)律影響注漿工程中注漿參數(shù)取值范圍及注漿方法種類(lèi) 、 加固前后邊坡巖土體物理性質(zhì)及力學(xué)強(qiáng)度 ， 邊坡巖土孔隙有如下三類(lèi)： 1)礦物結(jié)構(gòu)孔隙 ：組成巖土體礦物晶格孔隙 ，如沸石通道 ， 層狀硅酸 。 2)原生孔隙 ：邊坡形成時(shí)已存在的孔隙 。 167。 后兩類(lèi)孔隙中 ， 當(dāng)其尺寸大于注漿材料顆粒時(shí)可注 ， 小于漿材粒徑時(shí)不可注 。 167。 據(jù)有關(guān)資料顯示 ， 均質(zhì)邊坡應(yīng)力發(fā)生如下變化； 1)主應(yīng)力跡線(xiàn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)； 2)坡腳出現(xiàn)應(yīng)力集中帶； 3)坡體變?yōu)閮上蚴芾?。 一 .邊坡應(yīng)力狀態(tài) 影響邊坡應(yīng)力分布主要因素有： 邊坡原始應(yīng)力狀態(tài) 、 巖土體的構(gòu)成 、 邊坡形狀 、 巖土體結(jié)構(gòu)特征 及巖土體中軟弱帶分布特征 等 。 二 .影響邊坡應(yīng)力分布的因素 注漿時(shí)漿液 在巖土體中作柱形或球形 膨脹 ， 產(chǎn)生徑向和切向應(yīng)力 。 167。 邊坡變形破壞形式不是單一的 ， 往往是多種形式綜合 ， 只不過(guò)是某些時(shí)段以某種形式為主 ， 滑坡發(fā)育不同階段破壞形式可相互轉(zhuǎn)換 。 167。 注漿加固技術(shù)在邊坡處理中的應(yīng)用一般有兩個(gè)方面： 、 巖溶角礫巖堆積體 、以及松動(dòng)巖體構(gòu)成的極易滑動(dòng)的邊坡 ， 對(duì)坡體注入水泥砂漿 ， 以 固結(jié)坡體并提高坡體強(qiáng)度 ， 避免不均勻沉降 ， 防止出現(xiàn)滑裂面 。 二 .注漿法適用范圍 、 存在潛在滑面的邊坡或者不穩(wěn)定的滑坡 ， 運(yùn)用注漿技術(shù)對(duì)滑帶壓力注漿 ， 從而 提高滑面抗剪強(qiáng)度 ， 提高滑體穩(wěn)定性 (這種情況實(shí)際上是把注漿加固作為邊坡滑帶改良的一種技術(shù) ， 滑帶改良后 ， 邊坡的安全系數(shù)評(píng)價(jià)一般采用抗剪斷標(biāo)準(zhǔn) )。 參見(jiàn)下圖 。 167。 漿液一般都是由主劑 (即主要的原材料 ， 簡(jiǎn)稱(chēng)漿材 ， 如水泥 、 砂 、 粘土 、 粉煤灰 、 水玻璃等 )、 溶劑(水或其他溶劑 )以及各種外加劑 (如催化劑 、 固化劑 、凝膠劑 、 緩凝劑等 )按照 一定的比例 配成的 混合液體 。 粒狀漿材是指 水泥 、 粘土 、 砂 、 粘土 、 粉煤灰等顆粒狀材料 ， 配制成漿液后不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ， 又稱(chēng)非化學(xué)漿材 。 167。 1)一般性水泥 —— 一般性水泥有普通硅酸鹽水泥 、礦渣水泥 、 高鋁水泥和耐酸水泥； 2)粘土 —— 化學(xué)成分是含水的鋁硅酸鹽以及一些金屬氧化物； 3)膨潤(rùn)土 —— 以蒙脫石為主要成分的粘土礦物； 4)粉煤灰 —— 摻入水泥中作為注漿材料使用的主要作用是節(jié)約水泥 、 降低成本 ， 同時(shí)可以提高漿液結(jié)石的抗溶蝕能力和防滲帷幕的耐久性 。 二 .粒狀漿材 (非化學(xué)漿材 ) 5)超細(xì)水泥 —— 由于粒徑小 ， 與一般水泥相比具有更強(qiáng)的滲透能力； 6)硅粉 —— 是冶金廠(chǎng)生產(chǎn)硅鐵和工業(yè)硅的副產(chǎn)品 ，主要成分是二氧化硅； 7)砂 —— 是砂漿 、 水泥砂漿的主要材料 。 由粒狀漿材為主劑配置的漿液 ， 稱(chēng)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(chēng) 為非化學(xué)類(lèi)漿液 。 167。 水玻璃又稱(chēng)硅酸鈉 ， 是常見(jiàn)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 。 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(wú)機(jī)和有機(jī)酸 。 三 .水玻璃類(lèi)漿材 (化學(xué)類(lèi)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℃ 。 167。 22S iOmN a O? 的 克 分 子 數(shù)的 克 分 子 數(shù)167。 但在注漿領(lǐng)域中一般采用密度 (d)來(lái)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(wú)毒物質(zhì) ， 不會(huì)污染地下水 。 水玻璃類(lèi)漿液分成多種類(lèi)型 ， 其分類(lèi)如下圖示 。dbe??167。 由于大多數(shù)高分子溶液含有劇毒 ， 目前在一些國(guó)家被禁用 。 高分子類(lèi)漿液的種類(lèi)繁多 。 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(wú)效 。 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 。 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(mǎn)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 。 注漿理論分為 滲入性理論 和 水力劈裂注漿理論 。 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。 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 。 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 。 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 。 167。 劈裂注漿的理論主要解決的問(wèn)題就是產(chǎn)生水力劈裂的最小注漿壓力 。 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。0 39。 三 .砂和