一、加固机理
1、无粘性土地层加固
地层在注浆后，注浆材料通过渗透、劈裂等作用将地层孔隙或裂隙进行填充、胶结同时，浆液在化学反应过程中，某些化学剂与地层中的元素进行离子交换形成了新的物质，这都增加了地层的黏聚力。注浆加固机理可用地层强度增长的原理进行解释。
注浆前无粘性土地层的抗剪强度表达式如下式：
τf=σtanφ
式中：τf为注浆前地层的抗剪强度(MPa)；σ为地层内剪切面上法向有效应力(MPa)；φ为注浆前地层的内摩擦角(°)。
注浆后无粘性土地层的抗剪强度表达式如下式：
τf1=σtanφ'+c
式中：τf1为注浆后地层抗剪强度(MPa)；φ'为注浆后地层内摩擦角(°)；c为地层黏聚力(MPa)。
2、粘性固结土地层加固
对于粘性土地层，在注浆压力作用下，浆液克服了地层的初始应力和抗拉强度，使地层沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂，浆液进入劈裂的地层形成脉状浆液固结体。脉状浆液固结体、由于浆液与地层颗粒的化学作用以及因浆液脉状渗透的注浆压力而挤密的地层、未受注浆影响的原地层一起组成一种复合地基，可共同承受外部荷载。
地层注浆后，孔隙或裂隙被浆液所填充，或者通过剪切劈裂使地层密实度提高，从而降低地层的渗透能力，起到注浆堵水作用。对于地层的防渗标准，可采用单位吸水率ω、透水率q和渗透系数k来判定。 单位吸水率ω是指在1m水头压力下，钻孔中长度1m岩体内每分钟注入的水量，单位为L/(min·m·m)。 透水率q是国际上常用的计量方法，常以吕荣(Lu)表示，起源于法国。1933年法国地质学家吕荣(Lugeon)建议：在岩石中作压水试验，以5m长度为一段，压水压力1MPa、1m段长、1min时间内压入水量为1L/min时称为1Lu。因此，1Lu=1L/(min·m·100m)=0.01ω。 渗透系数k常用单位为m/d或cm/s。渗透系数与透水率间可作近似换算:1Lu=1.3x10-5cm/s。 在水利水电工程中，对于岩体渗透系数分级如表2-1。 对于防渗标准，国内外岩石地基工程防渗标准一般为1~5Lu，特殊情况高标准要求时可达 0.5 Lu，低标准要求时为10Lu。 当采用渗透系数时，对于重要的防渗工程，都要求注浆后地层的渗透系数应降低至10-4~10-5cm/s以下；而对于临时性工程或允许出现较大渗漏量而又不致发生渗透破坏的地层，也有采用10-3cm/s数量级的工程实例。
