地下工程注漿技術(shù)

1、地下工程注漿技術(shù)第1頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二地下工程施工所面臨的兩個地質(zhì)難題:1、水（特別是高壓富水）2、軟弱地層（特別是充填型溶洞）施工對策：注漿技術(shù)搞好注漿工作應(yīng)從四個方面入手：1、做好注漿前技術(shù)準(zhǔn)備；2、一個好的注漿設(shè)計；3、合理運用注漿技術(shù)的三個核心（材料、設(shè)備、工藝）；4、對注漿效果的準(zhǔn)確評定。第2頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二 第一部分:注漿前的技術(shù)準(zhǔn)備 （1)熟悉工程對象特征 工程地質(zhì)特征：影響材料和工藝。 水文地質(zhì)特征：影響材料、設(shè)備和工藝。 周邊環(huán)境特點：影響材料和工藝。 造價和工期要求：影響設(shè)備和勞動力組織。第3

2、頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二 (2)清楚漿液注入地層的方式 滲透擴散(中粗砂層采用超細水泥-水玻璃雙液漿注漿固結(jié)圖片) 劈裂擴散(動水粉細砂層溶洞采用六種共混材料注漿固結(jié)圖片)第4頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二 裂隙填充(斷層破碎帶采用普通水泥-水玻璃雙液漿注漿加固圖片) 擠壓填充(粉細砂層中局部空洞采用普通水泥單液漿擠壓填充圖片)第5頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二 第二部分：注漿設(shè)計一個好的注漿設(shè)計應(yīng)遵循5個原則 均勻布孔原則 梅花型布孔原則第6頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二兩圈

3、孔原則(隧道)三排孔原則(基坑)第7頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二方便施工原則30個孔以下，環(huán)形布孔；30個孔以上，排列布孔。第8頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二第三部分:注漿施工的三個核心(材料、設(shè)備、工藝）（1）注漿材料粒徑匹配原則：斷層破碎段采用普通水泥基材料，砂層地段采用超細型注漿材料。方案匹配原則：徑向注漿采用單液漿，超前注漿采用單、雙液共混注漿材料。水文匹配原則：弱富水采用單液漿，強富水采用單、雙液共混注漿材料。動態(tài)調(diào)整原則：按由粗到細、由單到雙、由高濃度到低濃度三個準(zhǔn)則進行動態(tài)調(diào)整。第9頁，共35頁，2022年，5月20日，1

4、0點32分，星期二鉆孔注漿機械設(shè)備鉆 機注漿泵攪拌機泵 體高壓管路混 合 器 （2）機械設(shè)備1、鉆機：應(yīng)和工程對象特征相匹配，滿足鉆進能力要求；2、注漿泵：應(yīng)和工程對象特征相匹配，注意注漿壓力和流量的選擇。3、混合器：雙液注漿時一定要采用第10頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（3）注漿工藝1、注漿方式（解決注漿的均勻性）全孔一次性注漿前進式分段注漿后退式分段注漿第11頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二2、注漿施工八個原則（提高注漿效果）分區(qū)注漿（10m）原則：避免注漿截水帷幕各區(qū)地質(zhì)不同引起注漿參數(shù)差異跳孔注漿原則：實現(xiàn)約束注漿由下游到上游原則

5、：解決水流影響由下到上原則：解決下部泥砂沉積問題及漿液重力作用由外到內(nèi)原則：實現(xiàn)約束注漿約束發(fā)散型注漿原則：實現(xiàn)注漿逐漸擠壓密實，解決水力影響。定量-定壓相結(jié)合原則：防止?jié){液損失，提高注漿效果。多孔少注原則：提高注漿均允性，減少注漿盲區(qū)。第12頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二3、注漿參數(shù)選擇（保證注漿效果）漿液凝膠時間：雙液漿凝膠時間30sec3min，單液漿不宜超過8h。單孔單段注漿量：根據(jù)公式計算。注漿分段長度：前進式分段注漿不大于5m，后退式分段0.6m1.0m。注漿終壓：水壓+24MPa注漿速度：砂層、粉質(zhì)粘性土2040L/min，砂礫石4060L/min，斷

6、層破碎帶60120L/min。第13頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二4、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)（1）單孔或單孔單段：定量注漿時達到設(shè)計注漿量，或注漿終壓達到設(shè)計終壓時注漿速度小于510L/min。定量-定壓相結(jié)合注漿時，前序孔達到設(shè)計單孔單段注漿量1.21.5倍，后序孔應(yīng)達到設(shè)計終壓，注漿速度小于510L/min。（2）全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：所有注漿孔均符合單孔或單孔單段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。注漿孔無漏注。對注漿效果進行檢查評定，注漿效果達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。第14頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二第四部分：注漿效果檢查評定（四大類）注漿效果檢查評定方法分析法物探法鉆檢查孔

7、法開挖取樣法P-Q-t曲線法檢查孔取芯法漿液填充率反算法注漿量分布特征法涌水量對比法檢查孔P-Q-t曲線法滲透系數(shù)測試法加固效果觀察法注漿機理分析法力學(xué)指標(biāo)測試法變形推測法檢查孔觀察法第15頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（1）注漿過程P-Q-t曲線法 第16頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（2）注漿量分布特征法 時間效應(yīng)圖空間效應(yīng)圖第17頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（3）涌水量對比法（4）漿液填充率反算法利用公式Q=Vn(1+)反算漿液填充率應(yīng)大于80%第18頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，

8、星期二（5）檢查孔觀察法（6）檢查孔取芯法第19頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（7）檢查孔P-Q-t曲線法檢查孔P-Q-t曲線（7） 注漿孔P-Q-t曲線法 （8）滲透系數(shù)測試法第20頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（9）加固效果觀察法（10）注漿機理分析法第21頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（11）力學(xué)指標(biāo)測試法抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)含水量(%)比重密度(g/cm3)重度(kN/m3)干密度(g/cm3)孔隙率(%)飽和度(%)1d3d1d3d漿液0.52.10.00.5原狀粘土地層軟塑狀不能成型

9、120.34.001.5215.20.6982.8100擠壓填充體0.20.215.71.351.2712.71.0918.394.42剪切劈裂體0.20.229.12.71.9419.41.5044.299.18第22頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（12）水位推測法（13）變形推測法第23頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（14）物探法：TSP法第24頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（14）物探法：地質(zhì)雷達法第25頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二第五部分：注漿工程案例（實施技巧） 圓梁山隧

10、道2#溶洞注漿施工技術(shù)1、注漿前的技術(shù)準(zhǔn)備（1）工程對象特征：水量大（探孔860方/時）、水壓力高（實測2.73MPa）、充填粉細砂層、工程量大（開挖斷面100多平方米）、工期緊（2）漿液進入地層的方式：所注地層為粉細砂層，漿液很難以滲透方式注入，只能以劈裂注漿為主的方式注入。第26頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二2、注漿設(shè)計（1）注漿設(shè)計的核心是:定參數(shù)、找盲區(qū)。（2）設(shè)計時的技巧：五條線（開挖輪廓線、初支輪廓線、終孔線、環(huán)向加固范圍線、補孔線），三個面（掌子面、終孔面、補孔面），一個圓（擴散圈。擴散半徑取值應(yīng)注意合理，不應(yīng)取大值；注漿設(shè)計一定要畫終孔交圈圖）。用足

11、空間，關(guān)鍵孔放在周邊；前面講過的五個原則。第27頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二第28頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二3、注漿施工的三大核心內(nèi)容（1）注漿材料：沒有萬能的注漿材料，根據(jù)工程需要選擇多種注漿材料組成體系。超細水泥的擴散能力、普通水泥漿的價廉性、雙液漿快凝性、TGRM漿高強度和可域性，組成六種注漿材料組合體系，“既實現(xiàn)擴大范圍注漿，又可實現(xiàn)控域注漿；既滿足高強度加固堵水要求，又可保證開挖施工容易；既達到加固砂層目的，又滿足降低造價要求”。 第29頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（2）注漿機械：采用MKD-

12、5S快速鉆機;采用高壓力、高流量注漿泵ZJB-30(BP);作業(yè)臺架.第30頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（3）注漿工藝前進式分段注漿工藝，注漿分段長度35m注漿順序：分期分區(qū)、由外到內(nèi)、由上到下、間隔跳孔注漿參數(shù)：定壓注漿，注漿終壓69MPa注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)控制：注漿壓力達到69MPa時，流量小于5L/min。設(shè)計的所有注漿孔均達到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，無漏注現(xiàn)象。按總注漿孔的510%設(shè)計檢查孔，檢查孔應(yīng)無流砂，流水量1m3/h。提高注漿效果的技巧：注漿順序的選擇從外圍上講應(yīng)達到“圍、堵、截”目的，在內(nèi)部應(yīng)達到“填、壓、擠”目的。第31頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二4、注漿效果檢查評定（1）注漿量分布特征法 注漿量分布時間效應(yīng)圖注漿量分布空間效應(yīng)圖第32頁，共35頁，2022年，5月20日，10點32分，星期二（2）涌水量對比法 （3）檢查孔觀察法 第33