浆材可灌性和流动性

在地基处理中，灌浆工艺所依据的理论主要可归纳为下列四类∶

1.渗入性灌浆。在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙，压力越大，吸浆量及浆液扩散距离就大。这种理论假定，在灌浆过程中地层结构不受扰动和破坏，所用的灌浆压力相对较小。

2.劈裂灌浆。在灌浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石或土体结构的破坏和扰动，使地层中原有的孔隙或裂隙扩张，或形成新的裂缝或孔隙，从而使低透水性地层的可灌性和浆液扩散距离增大。这种灌浆法所用的灌浆压力相对较高。

3.压密灌浆。通过钻孔向土层中压人浓浆，随着土体的压密和浆液的挤入，将在压浆点周围形成灯泡形空间，并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力，从而引起地层局部隆起，许多工程利用这一原理纠正了地面建筑物的不均匀沉降。

4.电动化学灌浆。当在粘性土中插入金属电极并通以直流电后，就在土中引起电渗、电泳和离子交换等作用，促使在通电区域中的含水量显著降低，从而在土内形成渗浆“通道”。若在通电的同时向土中灌注硅酸盐浆液，就能在“通道”上形成硅胶。并与土粒胶结成具有一定力学强度的加固体。

既然渗入性灌浆是在地层结构不被破坏的条件下渗入地层，因而浆材的颗粒尺寸必须至少小于土的孔隙尺寸，才能实现渗入性灌浆。换句话说，满足浆材对地层的可灌性条件，是进行渗入性灌浆的前提。

渗入性灌浆与劈裂灌浆的理论基础虽然不同，但两者都是要把类似的浆液注人地基内的天然孔隙或人造裂隙，并力求在较小的灌浆压力下达到较大的扩散距离，因而浆液流变性的好坏对所述灌浆原理都起着重要的影响。

灌浆的目的是要改善土的物理力学性质，而经典灌浆理论则仅叙述浆液在孔隙或裂隙中的渗透规律，这是不充分的，因为除此之外，还有其它一些因素也将影响灌浆的效果。

因此，本节除阐述上述四种灌浆机制外，还把浆材的可灌性、浆液的流变性以及影响灌浆效果的若干因素包括进去，以便更全面地阐明灌浆法的本质和更有效地指导灌浆实践。

（一）粒状浆材的可灌性

在砂砾石层中灌浆时，由于纯水泥浆稳定性较差，化灌材料又较昂贵，故大多数工程都采用粘土水泥混合物作为基本灌浆材料，这就出现了粘土水泥材料对砂砾石土的可灌性问题。需在进行灌浆设计时首先加以解决。

但在灌浆过程中，尤其当浆液的浓度较大时，材料往往以两粒或多粒的形式同时进入孔隙或裂隙，故而导致渗浆通道的堵塞。因此，仅满足R>1的条件是不够的，还必须考虑由群粒堵塞作用（见图3-13-15）带来的附加影响。

（二）浆液的流变性

对浆液而言，流变性是指它在外力作用下的流动性。在灌浆工程中，一般要求浆液具有较好的流动性，因为流动性越好，浆液流动时的压力损失就越小，因而能自灌浆点向外扩散越远；但在某些情况下例如孔隙较粗和地下水流速较大时，反而要求浆液具有较小的流动性，以便控制浆液的扩散和降低浆材的消耗。

一般认为，浆液在土孔隙中流动时，其雷诺数不会超过临界值，因而浆液的流变性可用层流条件下的流变参数来表达，即∶