灌漿基礎(chǔ)知識和計算公式

1、灌漿基礎(chǔ)知識和計算公式一、灌漿的含義：    簡單的說，灌漿就是將具有膠凝性的漿液或化學(xué)溶液，按照規(guī)定的配比或濃度，借用機械（或灌漿自重）對之施加壓力，通過鉆孔或其他設(shè)施，壓送到需要灌漿的部位中的一種施工技術(shù)。 二、灌漿的實質(zhì)：    充填這些節(jié)理裂隙、孔隙、空隙、孔洞和裂縫之處，形成結(jié)石，從而起到固結(jié)、粘合、防滲，提高承載強度和抗變形能力以及傳遞應(yīng)力等作用。三、灌漿分類：    按照大壩壩基巖類構(gòu)成，可分為巖石灌漿和砂礫石層灌漿。    按照灌漿的作用，

2、可分為固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、回填灌漿和接觸灌漿。    按照灌注材料，可分為水泥灌漿、水泥砂漿灌漿、水泥粘土灌漿以及化學(xué)灌漿等。    按照灌漿壓力，可分為高壓灌漿（3MPa以上）、中壓灌漿（0.53MPa）、低壓灌漿（0.5MPa以下），后兩類也可稱為常規(guī)壓力灌漿。    按照灌漿機理，可分為滲入性灌漿和張裂式灌漿。四、灌漿材料：    水泥（磨細(xì)水泥、超細(xì)水泥）、砂、粉煤灰、粘土和膨潤土、水外加劑（速凝劑、減水劑、穩(wěn)定劑）五、水泥漿液： 

3、60;  配置水泥漿時，多依照質(zhì)量比例配制，也有按照體積比例配制的。我國各灌漿工程都采用質(zhì)量比，帷幕灌漿使用范圍一般多為 水：水泥=5：10.5：1，固結(jié)灌漿多為2：10.5：1。 1、水泥漿的配制：    將水泥和水依照規(guī)定的比例直接拌和，這種情況最為簡單。先將計量好的水放入攪拌筒內(nèi)，再將水泥按所規(guī)定的質(zhì)量秤好后，放入筒中直接攪拌即可。例如欲配制各種濃度的水泥漿100L，其所用的水泥和水量可見下【表1】。配制水泥漿100L 【表1】    注：水泥的密度以3kg/L或3g/cm³計 

4、   在灌漿過程中，常需要將攪拌桶內(nèi)的水泥漿變濃。如原水泥漿100L，加水泥質(zhì)量可見下【表2】。在原100L水泥漿中加水泥使水泥漿變濃 【表2】 注：加水泥單位為kg    注：水泥的密度以3kg/L或3g/cm³計    在灌漿過程中，常需要將攪拌桶內(nèi)的水泥漿變稀。如原水泥漿100L，加水體積可見下【表3】。在原100L水泥漿中加水使水泥漿變稀 【表3】 注：加水單位為L      注：水的密度以1kg/L或1g/cm³計  

5、;        水泥的密度以3kg/L或3g/cm³計          水灰比為0.9 ：1時，密度為1.554 ；水灰比為0.7 ：1時，為1.662    當(dāng)采用集中制漿時，原漿的水灰比多采用0.6：1或0.5：1。將這種漿液輸送到灌漿施工地點。在拌制所需濃度的水泥漿時，需要放入一定量的原漿，再加入一定量的水，其加入量可見【表4】。配制水泥漿需要的原漿和加入水量（配制水泥漿按10

6、0L計，原漿濃度 水：水泥=0.6：1）【表4】2、漿液配料用量計算：      例舉5個簡單的計算示例，供參考（設(shè)水泥密度為3g/cm³，即3kg/L）（1）試求水灰比為2：1的水泥漿的密度。      取100kg水泥，200kg水拌合成水泥漿，其體積V=100÷3+200÷1=233.3L。      答：水泥漿的密度=300kg÷233.3L=1.286kg/L。（2）水泥漿的密

7、度為1.5g/cm³，求其水灰比。      設(shè)取100L的水泥漿，則其重量為150kg。      列方程式：設(shè)水泥重量為C(kg)，水的重量為W(kg)，                      W÷1+C÷3=100  &

8、#160;                   (W+C)÷100=1.5      解方程得W=75kg，C=75kg。      答：水泥漿的水灰比為75：75，即1：1。（3） 集中供漿，原漿水灰比為0.5：1，今欲配制水灰比為2：1的水泥漿100L，求需要加入原漿多少升，再加多少升

9、水。         分為4個程序解：        1）先求出1L的水灰比為0.5：1的原漿中，水泥和水各為多少？        0.5L水和1kg水泥拌和后原漿體積V=0.5÷1+1÷3=0.833L。        于是1L原漿中，水泥應(yīng)為1÷0.833×1=1.

10、2kg，水為1÷0.833×0.5=0.6L。        2）再求出配制100L的水灰比為2：1的水泥漿，需要水和水泥各為多少？        列方程式：W:C=2:1                 W÷1+C÷3=100  

11、0;     解方程得出W=86L,C=43kg        3) 配制100L水灰比為2：1的水泥漿需用原漿V1=43÷（1.2×100） ×100=43÷1.2=35.8L。        4）配制100L水灰比為2：1的水泥漿尚需加入水量W1=86-35.8×0.6=64.5L。（4）今欲將80升水灰比為5：1的稀水泥漿配制成水灰比為2：1較濃的水泥

12、漿，需加入多少水泥？        設(shè)80L水灰比為5：1的水泥漿中水泥重量為Ckg。        80L水灰比為5：1的水泥漿中水的重量為Wkg。        X為應(yīng)加入的水泥量。        列方程式：W:C=5:1(稀漿的配比關(guān)系)     

13、60;           W÷1+C÷3=80(根據(jù)絕對容積理論)                 W:(C+x)=2:1（較濃漿的配比關(guān)系）        解方程得出x=22.5kg。（5）今欲將80升水灰比為3：1的水泥漿配

14、制水灰比為5：1的稀水泥漿，需加入多少水量？        設(shè)80L水灰比為3：1的水泥漿中水泥重量為Ckg。        80L水灰比為3：1的水泥漿中水的重量為Wkg。        X為應(yīng)加入的水量，列方程式：W:C=3:1（原水泥漿配比關(guān)系）           

15、60;                           W÷1+C÷3=80（根據(jù)絕對容積的理論）                 &#

16、160;                     (W+x):C=5:1（新水泥漿配比關(guān)系）                         

17、0;        解方程式x=48L         答：應(yīng)加入水量48L（加入水后，漿液體積為80+48=128L）。附：1、（a）在純水泥漿中加水使其由稠變?。?#160;      加水量（L）=待稀釋的水泥漿量（L）÷（稠水灰比+1÷水泥密度）×（稀水灰比稠水灰比）       （b）在純

18、水泥漿中加水泥使其由稀變稠：       加水泥量（Kg）=待變稠的水泥漿量（L）÷（稀水灰比+1÷水泥密度）×（稀水灰比稠水灰比）÷稠水灰比       2、配制水泥砂漿：       要配制水：水泥：砂=X：Y：Z的水泥砂漿V升，需要的水量（Kg）、水泥量（Kg）、砂子量（Kg），其中水、水泥和砂的密度分別為水、水泥、砂。  

19、0;    水量（Kg）=V÷（X÷水+Y÷水泥+Z÷砂）×X       水泥量（Kg）=V÷（X÷水+Y÷水泥+Z÷砂）×Y       砂子量（Kg）=V÷（X÷水+Y÷水泥+Z÷砂）×Z        3、1)配

20、料密度的確定(配料即漿液中除了水之外的所有物質(zhì)，比如水泥、粘土、水玻璃等，水與配料的質(zhì)量比為水固比，水與水泥的質(zhì)量比為水灰比)       設(shè)： 水泥、外加劑1、外加劑2、外加劑3、外加劑4、外加劑5的密度分別為 水泥、1、2、3、4、5，同時： 外加劑1：水泥=a：1      即外加劑1的質(zhì)量：水泥的質(zhì)量=a：1       外加劑2：水泥=b：1     

21、60; 外加劑3：水泥=c：1       外加劑4：水泥=d：1       外加劑5：水泥=e：1       那么得： 配料的密度=（1 + a + b + c+d+e）÷【（1÷水泥）+（a÷1）+（b÷2）+（c÷3）+（d÷4）+（e÷5）】     

22、60;      2）水灰比情況下：累計注灰量=累計流量×漿密度÷（水灰比+1+a+b+c+d+e）                漿密度=（水灰比+1+a+b+c+d+e）÷【水灰比+（1÷水泥）+（a÷1）+（b÷2）+（c÷3）+（d÷4）+（e÷5）】     

23、       3）密度儀情況下：累計注灰量=累計流量×漿密度÷（水灰比+1+a+b+c+d+e）              水灰比=（1 + a + b + c+d+e）漿密度×【（1÷水泥）+（a÷1）+（b÷2）+（c÷3）+（d÷4）+（e÷5）】÷（漿密度1）   

24、60;         4）單位注灰量=累計注灰量÷段長5）各配料注入量：注入水泥量=累計注灰量                  注入添加劑1量=注入水泥量×a              

25、    注入添加劑2量=注入水泥量×b                  注入添加劑3量=注入水泥量×c                 注入添加劑4量=注入水泥量×d   

26、60;              注入添加劑5量=注入水泥量×e六、水泥粘土漿液：     水泥與粘土的比例，帷幕灌漿施工要求結(jié)石強度高一些和凝結(jié)時間快一些的工程，粘土摻量可少一些，例如為水泥重量40%、60%；反之，則可多一些，例如水泥：粘土可為1：1，1：2，1：3甚至1：4。對臨時性低水頭的防滲工程，可采用摻粘土量大的配比。     水與干料的比例（水

27、固），也就是水：（水泥+粘土），一般多采用3：11：1(重量比)。     拌制水泥粘土漿所需要的水泥、粘土原漿和水量，可預(yù)先計算好列成表，便于配制漿液時用，參見【表5】。配制水泥粘土漿（水泥：粘土=1：1）所需要的粘土原漿水泥與水量(配制100L )【表5】 注：水泥的密度以3kg/L或3g/cm³計，粘土的密度以2.76g/cm³計七、自重（漿柱）壓力的計算1  干孔（地下水位位于段底之下）    示意圖如下：     

28、漿柱壓力= （段底-段頂）÷2 + 段頂 + 壓力表距地表×漿比重÷100（MPa）      注：漿比重 = 漿密度 ÷ 水密度 = 漿密度的數(shù)值         例如：漿密度3.8Kg/L，水密度=1Kg/L(1g/cm³),那么漿比重 = 3.8Kg/L ÷ 1Kg/L = 3.8 。2  地下水位位于段頂和段底之間    示意圖如下：        漿柱壓力=（段底-地下水位）÷2 ×（漿比重-1）+（地下水位-段頂）÷2+（段頂+壓力表距地表）×漿比重