注浆理论之压密注浆理论

      土体压密注浆源于美国，20世纪50年代早期用于工程，但没有对其原理进行研究，直到1969年格拉夫(Graf)才提出压密注浆的概念。1970年米切尔(Mitchell)研究了压密注浆的机理。1973年布朗(Brown)和沃纳(Warner)论述了压密注浆力学及应用。
      压密注浆适应于加固比中砂细的砂土和能够充当排水的黏土，其优点是对最软弱土区起到最大的压密作用。在美国已采用了40多年，广泛应用于沉降建筑物的抬升，提高桩尖承载力，加固土石坝，控制隧洞掘进引起的地层位移等方面。
      压密注浆是用极稠的浆液(坍落度<25 mm)，通过钻孔挤向土体，在注浆处形成球形浆泡。浆体的扩散靠对周围土体的压缩。钻杆自下而上注浆时，将形成桩式柱体。浆体完全取代了注浆范围的土体，在注浆邻近区存在大的塑性变形带；离浆泡较远的区域土体发生弹性变形，因而土的密度明显增加。压密注浆的浆液极稠，浆液在土体中运动是挤走周围的土，起置换作用，而不向土内渗透。其不像渗透注浆，浆液渗入土颗粒间空隙内，将土颗粒包围胶结起来，压密注浆的注浆压力对土体产生挤压作用，只使浆体周围土体发生塑性变形，远区土体发生弹性变形，而不使土体发生水力劈裂，这是压密注浆与劈裂注浆的根本区别之处。
     压密注浆过程中，刚开始注浆时，浆柱的直径和体积较小，压力主要是径向的也就是水平方向。随着浆柱体积的增加，将产生较大的向上压力，压密注浆的挤密作用和上抬力对沉陷基础加固和抬升是非常有效的，现场观测发现，紧靠浆泡处的密度并不增加，但离浆泡0.3-1.8 m内有挤密作用，在这个压密带内，距浆泡愈远，则挤密愈差。对非饱和土挤密较明显；对饱和土，浆泡引起超孔隙压力，待孔隙压力消散后土的密度才会提高。浆柱体的形状在均匀地基中是球形和圆柱形，在不均质地基中，浆柱大都呈不规则形状，浆液总是挤向不均地基中的薄弱土区，从而使土体的变形性质均一化。浆柱体的大小受地基土的密度、含水量、力学特性、地表约束条件、注浆压力、注浆速率等因素控制。