【正文】 自重和從地表面蒸發(fā)土中水而達到固結(jié)。 ? 毛細管體可以采用把毛細管作用大的紙卷如：漿紙、報紙、紗布等纏在木材和聚氯乙烯管上。 ? 毛細管干燥方法的最主要作用是由于毛細作用而使土中水上升到地面蒸發(fā)。 第六節(jié) 土的注漿加固 ? 一、概述 ? 軟弱土層或飽和土層采用淺層壓實或深層擠密加固方法失效時，可用注槳加固，又稱漿液加固。有些漿液還與土中成分發(fā)生化學反應，在顆粒間生成膠凝物質(zhì)，固結(jié)土顆粒。 ? 漿液填塞土孔隙的過程，按土質(zhì)不同而不同。由于漿液滲流作用存在，可以認為原土顆粒的排列并不因注入壓力的作用而遭破壞。粉性土呈蜂窩構(gòu)造， ? 滲透性很少。粘土顆粒骨架破壞后所殘留的空隙被固結(jié)材料填充。 ? 注漿固結(jié)可以提高地基承載力標準值，降低土孔隙比，修建人工阻水帷幕等。 ? 圖 326(b)所示注漿固結(jié)是為了保持地下坑道掘進時工作面土體穩(wěn)定，防止高壓空氣泄漏，或防止地表沉陷。 ? 圖 326(d)為注漿穩(wěn)定土體，減少對檔土墻的壓力。 ? 二、漿液種類及其選擇 ? 漿液種類很多。 ? 按材料性質(zhì)分，漿液有水泥類，水玻璃類，瀝青類、木質(zhì)素類和樹脂類。 ? 為了改善槳液性能，可采用兩種或兩種以上漿液混合使用的復合漿液或改性漿液。 ? 圖 327所示為各種漿液所適用的土頒粒的粒徑范圍。 ? 水泥類漿液注入土體后，水泥凝膠存在于砂石 ? 水泥類槳液注入土體后，水泥凝膠存在于砂石顆粒之間，使松散或裂隙土體固結(jié)成整體。加固的顆粒粒徑范圍為 10~。通常用普通硅酸鹽水泥。 ? 水泥漿的水灰比，根據(jù)需要加固強度、土顆粒粒徑和級配、滲透系數(shù)、注入壓力、酒注管直徑和布置間距等確定，可取范圍為 :l~4： 1，由現(xiàn)場試驗確定。附加劑的種類和摻量根據(jù)土質(zhì)情況和加固要求確定。 ? (二 )水玻璃類漿液 ? ? 水玻璃又名硅酸鈉是堿性金屬的硅酸鹽，無色，稍濁。水玻璃加固含鈣鹽的土，如含硫酸鈣的濕陷性黃土，化學反應式為： ? Na2O ? 注漿用水破璃溶液的濃度用波美 (Be39。波美度按溶液的相對密度換算： ? (343) ? 式中 G— 相對密度。 ? 注漿用水玻璃的模數(shù) m為 ~。模數(shù)愈高硅酸凝膠的強度愈高，但水玻璃在水溶液中的溶解度降低。 ??克分子數(shù)克分子數(shù)ONaS iOm22? ? 在水玻璃中摻入膠凝劑，成為水玻璃復合液，可形成膠凝物質(zhì)，加固土體。 ? (1)水玻璃 +氯化鈣溶液 ? 不含鹽類的礫砂、砂土、粉質(zhì)粘土等，用水玻璃 +氯化鈣雙液加固，反應式為： ? Na2O反應式為： ? 3(Na2OAl2O3?Al2(SO4)3+3(n1)SiO2+4Na2O ? (3)水玻璃 +磷酸溶液 ? 加固粉砂土。nSiO2+H3PO4+mH2O?nSiO2(m+1)H2O+Na2HPO4 ? (4)水玻璃 水泥漿液 ? 為懸濁液。漿液凝固時間從十幾秒至幾十分。 ? 水泥漿和水玻璃的體積比，當水灰比大于 1，為 1：~1: ，當水灰比小于 1，為 1： ~1:。在上述體積比范圍內(nèi)，水玻璃用量愈小，凝固時間也愈短。 ? 水破璃復合液的種類還有很多，如水玻璃 二氧化碳，水玻璃 重碳酸鈉 氯硅酸鈉，水玻璃 草酸 硫酸鈉，以及各種有機物：醋酸、酸性有機鹽、有機酸脂、乙二醛、 聚乙烯醇等。 ? (三 )鉻木素類漿液 ? 亞硫酸鹽紙漿廢液和重鉻酸鹽組成鉻木素漿液。重鉻酸鹽是膠凝劑。重鉻酸鈉是強氧化汛并和紙漿廢液反應生成凝膠。新老膠凝體間，膠結(jié)較好，原料來源廣泛。固體物含量增加，強度和粘度都隨之增加，紙漿廢液固體物含量與波美度之間的關系為： ? G=’ (345) ? 式中 G— 廢液固體物含量 (％ )。 ? 重鉻酸鈉的用量不同，膠凝時間和強度也不同。還可摻加鐵鹽、氯鹽、鋁鹽和銅鹽等促凝劑，加速膠凝和提高凝膠體強度。摻加硼砂也可提高結(jié)合體強度。 ? 其中一種配方為： ? 紙漿廢液 (固體含量 50%) 100mL ? 重鉻酸鈉 20g ? 氯化鋁 20g 100mL ? 水 ? 另外的配方還有： ? 紙漿廢渣固體摻量 25~35g/100mL ? 重鉻酸鈉 8~10g/100mL ? 氯化鐵 1~3g/100mL ? 硫酸亞鐵 2g/100mL ? 銘木素漿液凝膠的化學穩(wěn)定性較好，不溶于水、強酸和弱堿，抗?jié)B性也好，價格低。重鉻酸鈉有劇毒應注意安全施工。 ? (四 )樹脂系漿液 ? 樹脂系漿液有丙烯酰胺、尿素甲醛、苯胺糖醛、間苯二酚甲醛、三聚氰酰胺甲醛、尿醛、丙凝、丙強、木胺、氰凝等。結(jié)實體強度為~，但抗?jié)B性很好。 ? 丙烯酰胺復合漿液有丙凝、丙強等。甲液成分為： 丙烯酰胺： NN39。0~％。鐵氰化鉀是陽聚值，可延長膠凝時間。在某些還原劑作用下，能生成游離基，使丙烯酰胺聚合。兩種漿液加水至等體積使用。凝膠時間為幾秒至幾十分鐘。丙凝凝膠不溶于水， 不易受蝕，抗?jié)B性很好，滲透系數(shù)達 104~105mm/s，但強度較低，漿液濃度為 10％時， 結(jié)合體的強度為：細砂， ~。丙凝可在水中凝結(jié)。 ? 丙凝、丙強為中性漿液。尿醛樹脂漿液是尿醛樹脂和硫酸、磷酸或銨鹽等固化劑組成，可加固顆粒粒徑大于 。 ? 尿醛樹脂為強酸性，不宜用于強堿性土層。 ? ? 以氨基甲酸乙脂為主要成分的氰凝，可加固顆粒粒徑大干 ，可注性很好，凝膠結(jié)石體強度高，但價格貴。在砂礫石層、砂層內(nèi)，應埋沒注漿管。 ? ? (1)注漿管加固半徑 ? 以注漿管為中心的土的有效加固半徑大小取決于土種類、土孔隙率、漿液粘度、注漿壓力。實際的有效加固半徑根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。 ? (2)注漿管布置 ? 注漿管布置的基本形式如圖 329所示。 ? (3)注入率 ? 單位體積土的漿液注入量稱注入率。漿液注入前，土體積為 1+e0，土中應力為 p0,漿液注入后，由于漿液體積增加，土體積為 l+e+?e，土中應力為 p0+?p,注入率 gr為： ? (346) ? 式中 f— 補充系數(shù)，取 ~。 ? 則 ? (348) ? 砂土注入率 gr可由下式?jīng)Q定： )m/(11 330 土漿液mfeeefeeg r ????????)lg( l g 00 ppCeee C ?????fp ppeCg Cr ?????00lg1 ? (349) ? 式中 gv— 加固土的孔隙體積 (m3)。 ? (4)注漿流量 ? 注漿流量與土滲透系數(shù)、漿液粘度、注入壓力有關。 ? (5).注入壓力 ? 注入壓力與加固半徑、土內(nèi)孔隙大小和孔隙壁粗糙度、漿液種類和濃度、地下水壓力等有關。深層加固，可達到 。但是，注入壓力過高，會使土的空隙擴展，漿液 )m/m( 33 土漿液fgg Vr ?? ? 流失，地表冒漿，地表隆起。 ? 漿液攪拌機如圖 332所示，有效容積一股為~。 ? 單泵注入示意如圖 333(a)所示，二種漿液在漿桶混合后，由泵壓入土中。 ? 混合漿液的膠凝時間短時，用雙泵注入如圖 333(b) ? 所示。 ? 交替注入方式如圖 333(c)所示。這種方法適用于瞬時膠凝的漿液。也適用于瞬時膠凝的漿液。每層的注入方式根據(jù)土質(zhì)和漿液情況可分別采用單泵注入，雙泵注入，交替注入或同時注入。 ? 分層注入有兩種順序：自上而下分層注入和自下而上分層注入。當注入時發(fā)生地面冒漿現(xiàn)象，應改用自下而上注入。 ? 四、旋轉(zhuǎn)噴射樁注漿加固 ? 采用壓力注漿，往往由于土結(jié)構(gòu)的非勻一性和土中滲透途徑的非勻布，導致注入漿液在土中也會是非勻布的。漿液粘度愈大，這種情況愈顯著。 ? 這種高壓強制注漿稱噴射注入加固，其中比較有效的是旋轉(zhuǎn)噴射樁加固。 ? 旋噴樁施工過程如圖 335所示。高壓漿液沖動土層，使?jié){液與土顆?；旌稀? ? 這種加固方法適用于貫入值為 10m以下的砂土，貫入位為 5m以下的粘土，以及回填土等。粘土熱加固是根據(jù)粘土這種性質(zhì)采用的。在 400~600。加熱到600~1000? C，粘土的抗壓強度顯著增加。 ? 粘土熱加固是在土層內(nèi)鉆挖燃燒孔，在燃燒孔內(nèi)燃燒燃料加熱。 ? 開放式燃燒如圖 336所示，由雙孔組成，兩個鉆孔的下端連結(jié)。燃燒孔的直徑為 ~，兩孔間距為 ~。 ? 開放式燃燒的缺點是熱量利用不充分，在垂直方向各處加固程度不勻，兩個燃燒孔之問的下部通道難以開挖。燃燒孔的直徑為~，燃料油經(jīng)油泵壓入，助燃劑壓縮空氣經(jīng)空壓機壓入。爐口上部為噴油器，重油與壓縮空氣混合噴入引燃室。燃料在爐口引燃室引燃后，進入燃繞孔。 ? 燃燒熱量由燃燒孔向四周擴散，土的透氣性愈好，熱擴散效果就愈好。因此，既導致燃燒孔全深的加熱均勻，又導致加熱范圍擴大。 ? 熱加固的設備系統(tǒng)如圖 338所示。同時，土含水過多會使土與葉片粘貼，卸土困難。由于熱加固消耗能源較多，因此大都用于局部地段加固。?C)。C)； ? Ww— 1m3土中水重 (kg)； ? Cw— 水的熱容量 (100kcaI／ kg ? 需要的燃料量 G為： ? (351) ? 式中 Q— 加固 1m3土需要的熱量 (kcal)； ? Q0— 燃料熱容量 (kcal/kg)。 ? 一般情況下，耗油量、加熱溫度，送風量等那是通過現(xiàn)場試驗確定的。含水率為零，干燥密實度提高 20~40％。