王江营，张贵金，刘福东，陈安重，范 明

(1.长沙理工大学水利工程学院，湖南 长沙 410076；2.水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室，湖南 长沙 410076；3.五凌电力有限公司，湖南 长沙 410004；4.中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014；5.长沙普照生化科技有限公司，湖南 长沙 410000)

化学浆材[1]因具有可灌性好、见效快、施工方便等优点在灌浆工程中扮演着日益重要的角色，用以改善地层渗透性及岩土体强度。然而，含水地层中由于存在较多自由水[2]通常会对化学灌浆产生不利影响，不仅造成工程成本提高，而且难以达到理想的改性效果[3]。为了提高化学灌浆在含水地层改性中的适用性，可以考虑引入以气驱水技术，通过充气在原有地层中产生空气隔幕，为化学灌浆创造良好的施工环境。

以气驱水，即通过在岩土体内注入具有一定压力的气体，在局部范围内驱替岩土体孔隙中的自由水，并达到新的平衡。将空气作为一种辅助手段用于工程建设由来已久，如含水层地下储气库建造[4]、利用空气扰动技术或曝气法处理多孔介质中的污染物[5～6]、压气新奥法隧道施工[7]等。Javadi等[8]针对压气法施工隧道过程中气压降低问题，推导并建立了相应的计算模型；刘辉等[7]采用数值方法研究了采用压气新奥法隧道施工时地下渗流场中水流与气流的分布和变化规律，及其对原有地下水分布的影响，并对施工中是否需要补气进行预测；Nusier等[9]基于土壤学有关原理探讨了土体中空气与水的相互作用关系，并对它们的运动规律进行了分析；……