浅谈ccg注浆技术的理论研究和应用研究

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1、同济大学博士后学位论文CCG注浆技术的理论研究和应用研究姓名：李向红申请学位级别：博士后专业：岩土工程指导教师：刘建航20021001摘要CCG注浆是用特制的高压泵将极稠的低流动性的浆液注入到预定土层的注浆方法，注浆过程中浆液不进入土体的孔隙，而形成一个各向同性的整体，能够产生可控制的位移量以置换并挤密周围松散或软弱土层，或有控制地抬起发生沉降的构筑物。这种注浆技术所用的浆液、工艺要求、施工参数及其加固机理等完全不同于劈裂注浆、渗透注浆和喷射注浆等传统的注浆技术，它是在实践的基础上发展起来的一种新概念的注浆，具有施工方便、施

2、工效率高、旄工质量易于控制、浆液不污染周围土体、能处理深层软弱土层、经济性较好等优点，有比较广阔的应用前景。然而，这种注浆方法对不同土性的地基的加固效果是不一样的，施工参数也不相同，从世界范围来看虽然有不少人对这种注浆方法的机理进行理论研究并提出了各种不同的注浆设计方法，但理论研究水平仍然滞后于实际应用发展的需要。迄今为止，还没有一套成熟的方法合理地考虑涉及到具体工程的不同的参数，也没有一套成熟的方法进行优化设计。因此，很有必要对这种注浆展开进一步的研究工作。本文在前人研究成果的基础上，从室内试验和现场试验、理论分析和数值模

3、拟等方面对软粘土中的CCG注浆技术进行了试验研究和理论探索，然后，结合实际工程对CCG注浆进行了应用研究。本文的主要工作有：首先进行了多次室内注浆试验，通过室内试验大致掌握了CCG注浆工艺，还掌握了配制满足坍落度要求和强度要求且易泵送的浆液。然后，在蓝村路地铁车站工地进行了CCG注浆现场试验。通过现场试验初步研究了CCG注浆对周围土体土性变化的影响、CCG注浆过程对土体中孔隙水压力的影响、注浆参数变化对周围土体位移场的影响以及注浆压力随注浆深度的变化规律。在应用研究方面，首先分析了CCG注浆的加固机理和工艺措施，然后结合实际

4、工程研究了CCG注浆对软土地基的加固和地下连续墙的纠偏两个方面的实际应用效果。同时，还对注浆过程中注浆体的成形情况、注浆体周围土体的孑L隙水压力和土压力的变化以及土体的水平位移和竖直隆起进行了分析。应用研究结果说明，结合适当的排水措施，CCG注浆对坑底饱和软粘土的加固和地下连续墙的侧向变形控制均有较好的效果。本文最后对这种注浆进行了理论研究和数值模拟计算，采用有限变形理论中的修正的拉格朗日方法描述土体的大变形，采用Mohr-Coulomb屈服准则表示土体的塑性屈服，浆泡与土体之间的粘滞接触用点面接触模型进行模拟，在试验观测的

5、基础上建立了CCG注浆过程的模型，用有限单元法建立了适合CCG注浆问题的控制方程，在此基础上用Fortran语言编制了可以动态模拟注浆过程的有限元程序，并用该程序对鞍山新村地铁站坑底CCG注浆过程进行了模拟计算，计算结果与实测结果的基本吻合。AbstractCompactiongroutingisamethodtoinjectsuchamortarthatisveryconsistentwithlowflowabilitybyadedicatedpumpintoapre-determinedsoillayer．Dudngth

6、einjectionprocess，themortardoesnotentertheporeofsoil，insteaddoesformahomogeneousandintegratedbodytogenerateacontrollabledisplacementtoreplaceandcompactthesurroundingsoilthatissparseorweak，otherwise，toraiseinacontrolledmannerthestructuresthathavealreadytilted．Thatth

7、emortar,itsprocessingrequirement．andconstructionparameters．anditsconsolidationmechanismallthatareutilizedinthisinjectiontechniquearetotallydifferentfromthoseincrackinginjection．permeaUoninjection，orjetinjection．thoseoftraditionalones．Thisisanewconceptmortarinjectio

8、narisingfmmpracticalexpenences．behavingsuchcharacteristicsaseasilyoperable．highlyefficient．easilycontrollableinbuildingquality,whatmore，withnopol