高分子化學(xué)加固法

高分子化學(xué)加固法是將高分子化學(xué)溶液壓入土中進行地基處理的一種方法。

它適用于砂類土地基加固、帷幕灌漿，以及地下工程的止水堵漏；對壩基工程的泥化夾層與斷層破碎帶的加固亦有成效，如將氰凝灌入砂土后的抗壓強度可達10.0兆帕。

用于地基加固的高分子材料品種較多，有脲醛樹脂、丙烯酰胺類（也稱丙凝）、聚氨酯類（也稱聚氨基甲酸酯或氰凝）等,其中以聚氨酯類比較好。60年代末,日本首先研制的TACSS灌漿材料和中國在 70年代初研制成的氰凝，都是以過量的異氰酸酯與聚醚反應(yīng)而得，稱為預(yù)聚體。預(yù)聚體含有一定量的游離異氰酸基(-NCO)能與水反應(yīng)，當漿液灌入土中時，-NCO基遇水后在催化劑作用下，進一步聚合和交聯(lián)，反應(yīng)物的粘度逐漸增大而凝固，生成不溶于水的高分子聚合物，達到加固地基的目的。

氰凝灌漿的特點是：遇水反應(yīng)后，由于水是反應(yīng)的組成部分,因此,漿液被水沖淡或流失的可能性較小；而且在遇水反應(yīng)過程中放出的二氧化碳氣體使?jié){液發(fā)生膨脹，向四周滲透擴散，又擴大了加固范圍。高分子材料價格昂貴，限制了它的使用。有劇毒，施工中應(yīng)有防毒措施，并應(yīng)考慮對環(huán)境污染的問題。2100433B

化學(xué)加固法硅化加固法

通過打入帶孔的金屬灌注管，在一定的壓力下，將硅酸鈉（俗稱水玻璃）溶液注入土中；或?qū)⒐杷徕c及氯化鈣兩種溶液先后分別注入土中。前者稱為單液硅化；后者稱為雙液硅化。

化學(xué)加固法單液硅化

適用于加固滲透系數(shù)為 0.1～2.0米/日的濕陷性黃土和滲透系數(shù)為0.3～5.0米/日的粉砂。 加固濕陷性黃土?xí)r，溶液由濃度為10～15%的硅酸鈉溶液摻入2.5%氯化鈉組成。溶液入土后,鈉離子與土中水溶性鹽類中的鈣離子（主要為硫酸鈣）產(chǎn)生離子交換的化學(xué)反應(yīng),在土粒間及其表面形成硅酸凝膠,可以使黃土的無側(cè)限極限抗壓強度達到0.6～0.8兆帕。加固粉砂時，在濃度較低的硅酸鈉溶液內(nèi)（比重為1.18～1.20）加入一定數(shù)量的磷酸（比重為1.02），攪拌均勻后注入，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后，其無側(cè)限極限抗壓強度可達0.4～0.5兆帕。

化學(xué)加固法雙液硅化

適用于加固滲透系數(shù)為 2～8米/日的砂性土；或用于防滲止水，形成不透水的帷幕。硅酸鈉溶液的比重為1.35～1.44，氯化鈣溶液的比重為1.26～1.28。兩種溶液與土接觸后，除產(chǎn)生一般化學(xué)反應(yīng)外，主要產(chǎn)生膠質(zhì)化學(xué)反應(yīng)，生成硅膠和氫氧化鈣。在附屬反應(yīng)中，其生成物也能增強土顆粒間的連結(jié)，并具有填充孔隙的作用。砂性土加固后的無側(cè)限極限強度可達1.5～6.0兆帕。

化學(xué)加固法硅化法總結(jié)

硅化法可達到的加固半徑與土的滲透系數(shù)、灌注壓力、灌注時間和溶液的粘滯度等有關(guān)，一般為0.4～0.7米，可通過單孔灌注試驗確定。各灌注孔在平面上宜按等邊三角形的頂點布置,其孔距可采用加固土半徑的1.7倍。加固深度可根據(jù)土質(zhì)情況和建筑物的要求確定，一般為4～5米。

硅酸鈉的模數(shù)值通常為2.6～3.3，不溶于水的雜質(zhì)含量不超過2%。 此法需耗用硅酸鈉或氯化鈣等工業(yè)原料，成本較高。其優(yōu)點是能很快地抑制地基的變形，土的強度也有很大提高，對現(xiàn)有建筑物地基的加固特別適用。但是，對已滲有石油產(chǎn)品、樹膠和油類及地下水pH值大于9的地基土，不宜采用硅化法加固。