《注浆技术培训》PPT课件.ppt

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1、注浆技术培训二一二年五月,1、可行性2、可靠性五公司隧道注浆典型案例：渝怀线歌乐山隧道 宜万线马鹿箐隧道 中石油大梁山隧道,目 录 1 概念2 注浆发展历史3 注浆的功能4 工程对象特征5 注浆机理6 注浆设计 7 注浆材料8 注浆设备9 注浆工艺 10 注浆过程中出现问题及对策 11 注浆效果检查与评定,1 概念,注浆技术培训概念,注浆：注浆是一项工程活动，它是利用配套的机械设备，采取合理的注浆工艺，将适宜的注浆材料注入工程对象，以达到填充、加固、堵水、抬升，以及纠偏等目的。,工程对象,机械设备,注浆材料,注浆工艺,注浆施工四要素,注浆技术培训概念,注浆成败的标志：注浆材料在地层中是否按照注

2、浆专业工程师预设计的轨迹运行,工程对象,可行性,可靠性,易操作性,经济性,环保性,高效性,注浆技术培训概念,2 注浆发展历史,注浆技术培训注浆发展历史,注浆用于堵水和改良地层已有尽二百年的历史。1802年法国人别鲁尼第一次用撞击泵向地层中注入粘土和水凝性石膏来稳定地层。1824年发明波特兰水泥后，注浆开始推广。1885年德国人提琴斯首先采用向岩层裂隙注入水泥浆的方法，来防止涌水取得成功，并在欧洲矿山建设中广为应用。,注浆技术培训注浆发展历史,1920年，荷兰人尤斯登发明用水玻璃-氯化钙浆液分开注入地层，利用两种浆液的化学反应加固地层。1924年日本在旧丹那铁路隧道中，采用水泥-水玻璃混合浆液注

3、入断层破碎带，取得了良好的效果，以后在隧道工程中广泛应用。,注浆技术培训注浆发展历史,综合而述，注浆经过一百多年的发展，由开始的单液注浆发展到多液注入；浆材由粘土类发展到高效无毒易注的化学类浆；设备由单一的注浆设备发展到勘测、制浆、灌注、记录、检查分析配套专用设备。工艺技术日臻完善，应用领域愈加广泛。在我国应用注浆只有几十年的历史，但真正发展是从1955年开始的。材料从水泥浆发展到水泥-水玻璃双液浆、化学浆等。工艺从单液注浆发展到双液注浆再到化学注浆，设备也从泥浆泵等代用设备发展到成套专用注浆设备。目前，随着我国土建工程的发展，我国注浆技术水平已居世界先进水平行列。,注浆技术培训注浆发展历史,

4、3 注浆的功能,注浆技术培训注浆的功能,注浆的功能很多，经过科技技术人员的不断努力，注浆技术已渗透地下工程的各个角落。目前，注浆技术已能较好地解决以下问题。基础加固 注浆堵水 回填防沉 竖井下沉控制 房屋下沉控制 桥台沉降控制 滑坡防治 变形控制 坍方处理 基坑截水帷幕 TBM软岩加固支护 渗漏水治理 大坝防渗 瓦斯防溢 古树木保护 砼结构裂缝整治 路面整治 工程抢险,注浆技术培训注浆的功能,(1)基础加固,宜万线某隧道溶洞基底淤泥质地层,基底采取钢管桩注浆加固,注浆技术培训注浆的功能,(2)注浆堵水,宜万线某隧道溶洞涌水,采取全断面超前预注浆进行注浆堵水,注浆技术培训注浆的功能,(2)注浆堵

5、水,宜万线齐岳山隧道DK362+060涌水,采取全断面超前预注浆进行注浆堵水,注浆技术培训注浆的功能,(3)回填防沉,浅埋暗挖工程采取对拱顶回填注浆孔进行回填注浆控制地表下沉,盾构工程采取对预留回填注浆孔进行回填注浆防止地表下沉,注浆技术培训注浆的功能,(4)竖井下沉控制,某竖井工程穿越淤泥质地层时竖井下沉后采取注浆技术进行下沉控制,注浆技术培训注浆的功能,(5)桥台控沉,某大桥桥台基础为软土地基，施工后桥台下沉，采取注浆加固控制桥台下沉,注浆技术培训注浆的功能,(6)滑坡防治,宜万线堡镇隧道进口洞口上方滑坍采取垂直注浆加固,注浆技术培训注浆的功能,(7)变形控制,宜万线王家岭隧道大变形段采取

6、径向注浆加固,注浆技术培训注浆的功能,(8)截水帷幕,广州地铁二号线越秀公园站北基坑垂直注浆截水帷幕,注浆技术培训注浆的功能,(9)TBM软岩地层超前加固支护,TBM在磨沟岭软岩隧道施工中采取超前注浆进行加固支护,注浆技术培训注浆的功能,(10)渗漏水治理,某火车站人行通道工程采取化学注浆材料进行渗漏水治理,注浆技术培训注浆的功能,(11)古树木保护,杭州解放路工程穿越古树木地段采取超前299大管棚、全断面超前TSS，采用超细水泥，实施可控域注浆技术对古树木进行保护。,注浆技术培训注浆的功能,4 工程对象特征,注浆技术培训工程对象特征,注浆施工前必须熟悉所面对工程对象的工程地质条件、水文地质特

7、征，以及周围环境特点、工程造价和工期要求。工程地质条件：是砂层、粘土层、淤泥层？还是砂卵石层、断裂破碎的围岩？砂层是粗砂、中砂、还是细砂、粉细砂？地层的空隙率、裂隙度是多少？水文地质特征：注浆设计前必须要搞清楚地层是不含水层、弱含水层、富水层，还是高压动水地层？水量是多少？水压是多大？地层渗透系数是多高？,注浆技术培训工程对象特征,周围环境特点：要充分摸清楚周围的管线、建筑物、保护性古树木、地面要求等特点，事实上，注浆是一门控制性很强的工程活动，目前有很多不足之处，有的管线保护还是有一定的困难，这些在注浆施工前一定要坚持，该拆迁的一定要拆迁，例如地下通讯光缆。造价、工期要求：注浆是一种商业行为

8、，因此，在注浆方案、注浆材料选择、设备及人员投入等方面也应充分考虑工程造价和工期要求。,注浆技术培训工程对象特征,5 注浆扩散机理,注浆技术培训注浆扩散机理,注浆施工时，浆液在地层中的作用方式主要表现为四种：渗透扩散 劈裂扩散 裂隙填充 挤压填充,渗透扩散 劈裂扩散 裂隙填充 挤压填充 浆液在地层中扩散机理模式图,注浆技术培训注浆扩散机理,渗透扩散(广州地铁一号线杨-体区间中粗砂层采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆施工注浆固结体图片),在中粗砂层、砂砾石层、砂卵石层中采用超细型注浆材料；在干的或潮湿的粉细砂层中采用改性水玻璃进行注浆施工，如果扩散半径选取的不大，注浆压力选取的不高时，浆液在地层中一

9、般表现为渗透扩散。否则，会产生劈裂扩散，甚至挤压充填。,注浆技术培训注浆扩散机理,在中细砂层、粉细砂层、淤泥质粘土层、粉质粘土层中，由于地层颗粒细，因而产生渗透扩散难度较大，注浆材料在该类地层中一般表现为劈裂扩散，对于不同细度的注浆材料在地层中注浆将会产生不同厚度的劈裂浆脉。,劈裂扩散1(广州地铁一号线杨-体区间中细砂层采用超细水泥-水玻璃双液浆、普通水泥-水玻璃双液浆共混材料注浆施工注浆固结体图片),注浆技术培训注浆扩散机理,劈裂扩散2(渝怀线圆梁山隧道1#溶洞淤泥质地层采用普通水泥-水玻璃双液浆注浆施工注浆固结体图片),劈裂扩散3(渝怀线圆梁山隧道2#溶洞高压动水粉细砂层中采用C浆、C-S

10、浆、MC浆、MC-S浆、TGRM浆、HSC浆共混材料进行注浆施工时注浆固结体图片),注浆技术培训注浆扩散机理,在残积层、岩石断层破碎带进行注浆施工时，一般当注浆材料粒径能满足小于裂隙宽度的1/31/5时，均能产生裂隙填充。根据施工经验，在这种地层中，一般采用普通水泥浆、普通水泥-水玻璃双液浆基本能满足裂隙填充的要求。,裂隙填充1(广州地铁二号线越秀公园站北基坑采用普通水泥-水玻璃双液浆注浆施工注浆加固体图片),注浆技术培训注浆扩散机理,裂隙填充2(宜万线齐岳山隧道DK362+060富水溶槽采用普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆共混材料注浆施工注浆加固体图片),注浆技术培训注浆扩散机理,挤压

11、填充(渝怀线圆梁山隧道2#溶洞粉细砂层中局部空洞采用普通水泥单液浆挤压填充固结体图片),注浆技术培训注浆扩散机理,渗透扩散(砂质地层)裂隙填充(断层破碎带),理想的注浆,劈裂扩散,最易发生的注浆(尽量产生最细的劈裂浆脉),挤压填充,不宜发生的注浆,注浆技术培训注浆扩散机理,6 注浆设计,注浆技术培训注浆设计,（1）注浆设计的核心是:定参数、找盲区。（2）设计时的技巧：五条线（开挖轮廓线、初支轮廓线、终孔线、环向加固范围线、补孔线），三个面（掌子面、终孔面、补孔面），一个圆（扩散圈。扩散半径取值应注意合理，不应取大值；注浆设计一定要画终孔交圈图）。用足空间，关键孔放在周边；前面讲过的五个原则。,

12、注浆技术培训注浆设计,均匀布孔原则,广州地铁杨体区间注浆布孔,圆梁山隧道注浆布孔,注浆技术培训注浆设计,采取矩形布孔方式进行注浆孔布设，注浆设计不合理，注浆交圈部分过大，容易出现注浆的薄弱环节。,梅花型布孔原则,注浆技术培训注浆设计,广州地铁杨-体区间靠近拓业大厦一侧，由于地下管线影响，在进行地表注浆设计时采取一排注浆孔。由于注浆施工效果也具有一定的偶然性，隧道开挖施工时，在个别注浆相对薄弱的环节数次出现了涌水、涌砂现象，给隧道的安全施工带来了威胁，因此，无论何种情况，在重要隧道工程中，在隧道开挖轮廓线外应布设两排或两圈以上注浆孔，以防止因个别注浆孔注浆效果不好对隧道的安全施工带来影响。,两圈

13、孔原则,注浆技术培训注浆设计,深圳地铁一号线益田站帷幕注浆设计中，在局部地段进行了两排孔的注浆设计与试验，试验结果表明，两排孔注浆很容易引起地表隆起，严重地影响着周围注浆孔的正常注浆，并且开挖也揭示注浆效果会受到很大的影响。因此，在重要基坑工程中，当采取帷幕注浆时，宜采取三排孔以上的注浆设计，两排或一排孔的帷幕注浆设计是不可靠的。,三排孔原则,注浆技术培训注浆设计,圆梁山隧道2#充填粉细砂层溶洞注浆设计,圆梁山隧道1#充填淤泥溶洞注浆设计,方便施工原则,30个孔以下，环形布孔；30个孔以上，排列布孔。,注浆技术培训注浆设计,7 注浆材料,注浆技术培训注浆材料,注浆材料是注浆成败的基础。“巧妇难

14、为无米之炊”，如果注浆材料选择的不适宜，那就注定了注浆后施工过程中多灾多难，事故不断。因此，在注浆材料选择方面一定要慎之又慎。目前国内外常用的注浆材料有：混凝土、水泥砂浆、改性水玻璃单液浆、普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆、超细水泥单液浆、超细水泥-水玻璃双液浆、HSC单液浆、TGRM单液浆、环氧树酯、聚氨酯等。,注浆技术培训注浆材料,改性水玻璃单液浆适用条件：该浆液适用于无水或潮湿的粉细砂层。配制：采用20%的稀硫 和20 Be的水玻璃配制。凝胶时间：空气中为12h；砂中为5l0min。固砂体抗压强度：1d抗压强度0.825MPa。可注性：采用0.2、0.3MPa注浆压力，分别用l0、

15、6min，浆液可渗透46cm。,注浆技术培训注浆材料,环氧树酯、聚氨酯：化学注浆材料，适用于裂隙水堵漏，有一定的化学污染，造价较高，不大量采用。,杭州解放路采用聚氨酯进行裂隙水堵漏,注浆技术培训注浆材料,普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆、超细水泥单液浆、超细水泥-水玻璃双液浆、TGRM浆、HSC浆：这是目前地下工程大量采用的六种注浆材料，均为水泥基注浆材料。其基本性能如下表。,注浆技术培训注浆材料,注浆技术培训注浆材料,注浆技术培训注浆材料,注浆材料使用一般原则按照地质构造条件不同，在一般断层破碎地段，宜采用C浆、C-S浆等普通型注浆材料。在砂层地段，应采用MC浆、MC-S浆、T浆和HS

16、C浆等超细型特种注浆材料。按照注浆方案不同，在径向注浆施工时，一般地段可采用C浆，特殊地段应采用MC浆。在超前帷幕注浆施工时，应综合采用C浆、C-S浆、MC浆、MC-S浆、T浆和HSC浆综合注浆材料体系。,注浆技术培训注浆材料,按水文地质条件不同，在一段富水条件下可采用C浆、MC浆。但在高压、强富水条件下，应综合采用C浆、C-S浆、MC浆、MC-S浆、T浆和HSC浆综合注浆材料体系。采用综合注浆材料体系时，应按照由粗到细、由单液到双液、由高浓度到低浓度三个准则进行动态调整。,注浆技术培训注浆材料,普通水泥-水玻璃双液浆的性能,注浆技术培训注浆材料,普通水泥-水玻璃双液浆的性能,注浆技术培训注浆

17、材料,普通水泥-水玻璃双液浆的性能,注浆技术培训注浆材料,对理想注浆材料的性能要求:（1）可注性：要求浆液粘度低，有良好的流动性，可注性强，能渗透到细小的裂隙或孔隙内。（2）可控性：液浆凝胶时间可以在几秒数小时范围内按照需要通过材料配比进行任意调整，并能准确控制，以达到固结、堵水的要求。（3）稳定性：要求浆液在常温、常压下能较长时间存放而不改变其基本性质，存放不受温度、湿度变化的影响，从而保证浆液的连续注入。,注浆技术培训注浆材料,（4）无污染性：要求浆液无毒、无臭、不污染环境，对人体无害，属非易燃、非易爆品。（5）耐久性：要求浆液固化时无收缩现象，固化后与岩体有一定的粘结力。浆液固结体具有一

18、定的抗压、抗拉强度，抗渗性好，抗冲刷及耐老化性能好，耐外性强。（6）可操作性：要求浆液配制方便，工艺操作简单、安全，能够连续注入。（7）廉价性：要求浆液原材料来源广，价格便宜。,注浆技术培训注浆材料,圆梁山隧道2#充填粉细砂层溶洞注浆材料动态调整图,共混注浆材料动态调整,注浆技术培训注浆材料,8 注浆设备,注浆技术培训注浆设备,钻孔注浆机械设备是完成注浆工程活动的一种工具，应满足注浆材料适应性要求、注浆工艺要求、环境控制要求、以及工期要求，因此，钻孔注浆机械设备应具有很好的配套性。,钻孔注浆机械设备,钻 机,注浆泵,搅拌机,泵 体,高压管路,混 合 器,注浆技术培训注浆设备,（1）钻机,TBM

19、配套THC500超前地质钻机,优点：钻进能力快(810m/h)缺点：移动困难，价格高。,注浆技术培训注浆设备,MEDIAN地质钻机(法国地基公司生产),优点：钻进能力较高(810m/h)，定位方便。缺点：价格高；受作业空间限制。,注浆技术培训注浆设备,RPD-150C 地质钻机(日本生产),优点：钻进能力较高(815m/h)，定位方便。缺点：价格高；受作业空间限制。,注浆技术培训注浆设备,MKD-5S地质钻机,优点：钻进能力较高(46m/h)，价格适宜。缺点：定位不方便，采用风动力，钻孔过程中环境条件不好。,注浆技术培训注浆设备,ZYG-150型全液压钻机(渝怀线歌乐山隧道、宜万线马鹿箐隧道使

20、用),优点：价格便宜，钻进能力较好(46m/h)。缺点：移动困难，定位不方便。,注浆技术培训注浆设备,MGY-60B型地质钻机(宜万线五爪观隧道使用),优点：价格便宜缺点：钻进能力差(34m/h)，移动困难，定位不方便。,注浆技术培训注浆设备,改型TM-30型锚杆钻机,优点：价格便宜缺点：钻进能力差(23m/h)，移动困难，定位不方便。,注浆技术培训注浆设备,K-100型垂直地质钻机,优点：价格便宜缺点：地表垂直注浆采用，钻进能力差(34m/h)。,注浆技术培训注浆设备,（2）注浆泵,日本产HFV-5D双液注浆泵,注浆技术培训注浆设备,注浆技术培训注浆设备,法国产PH系列双液注浆泵(北京地铁天

21、坛东门站使用),PH15型双液注浆泵,注浆技术培训注浆设备,技术指标：电动机：22kW-1450rpm-380v最大压力(直径125活塞)：7.5MPa最大压力(直径160活塞)：4.5MPa最大流量(直径125活塞)：17000li/h 最大流量(直径160活塞)：27500li/h外形尺寸：长：2.30m 高：1.40m 宽：1.23m重量：1530kg,注浆技术培训注浆设备,河北产KBY-50/70型双液注浆泵,注浆技术培训注浆设备,镇江产YZB-130型双液注浆泵,注浆技术培训注浆设备,葫芦岛产GZB-YS型双液高压注浆泵,注浆技术培训注浆设备,葫芦岛产2TGZ-60/210型双液高压

22、注浆泵,注浆技术培训注浆设备,西安产ZJB（BP）-30型单液注浆泵,注浆技术培训注浆设备,重庆产100/3.5型砂浆泵,注浆技术培训注浆设备,（3）搅拌机,LG-300型叶片式浆液搅拌机容积（L）：300叶片转速（r/min）：48电机功率（kW）：1.5体积（mm）：700800重量（kg）：145,注浆技术培训注浆设备,9 钻孔注浆工艺,注浆技术培训注浆工艺,注浆工艺是注浆成败的关键，没有一个合适的注浆工艺，浆液就很难按理想的规迹注入地层，因此，就很难达到良好的注浆效果。,注浆管材 注浆孔布设设计注浆方式 注浆顺序与原则注浆参数,注浆技术培训注浆工艺,（1）注浆管材,目前，结合注浆工艺，

23、注浆管材主要有大管棚、小导管（花管）、中空锚杆、孔口管、袖阀管、TSS管等,大管棚,杭州解放路大管棚注浆,注浆技术培训注浆工艺,小导管（花管）,小导管径向注浆,注浆技术培训注浆工艺,孔口管,孔口管注浆,水囊式止浆塞,注浆技术培训注浆工艺,-1 SX型袖阀管,广州地铁一号线杨-体区间袖阀管注浆,注浆技术培训注浆工艺,-2 JCR型袖阀管,广州地铁二号线越秀公园站袖阀管注浆,注浆技术培训注浆工艺,TSS管,广州、深圳、杭州等工程TSS管注浆,注浆技术培训注浆工艺,（3）注浆方式自1802年法国人别鲁尼第一次采用撞击泵将粘土和水凝性石膏注入地层，从而开发出注浆技术以来，注浆技术已有二百年的发展史。注

24、浆工艺包含的内容较多，目前，已研究的注浆工艺有前进式分段注浆工艺、后退式分段注浆工艺、全孔一次性注浆工艺、钻杆注浆工艺等等。,原状地层 全孔一次性注浆 分段注浆,注浆技术培训注浆工艺,在施工中，实施钻一段、注一段，再钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。每次钻孔注浆分段长度35m。前进式分段注浆可采用水囊式止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。前进式分段注浆钻孔注浆施工模式图解。,前进式分段注浆,注浆技术培训注浆工艺,前进式分段注浆工艺流程,采用水囊式止浆塞进行前进式分段注浆,注浆技术培训注浆工艺,后退式分段注浆,注浆施工时，首先将止浆塞及其它配套装置放入管中，对底部一个注浆分段段长进行注

25、浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行第二分段注浆，如此下去，直到将整个注浆段完成。进行后退式分段注浆施工，注浆分段长度宜取0.6m1m。后退式分段注浆钻孔注浆施工模式图解。,注浆技术培训注浆工艺,袖阀管后退式分段注浆工艺流程,注浆技术培训注浆工艺,钻孔,注浆部位下入B管,注浆技术培训注浆工艺,不注浆部位下入A管,在注浆管中加水,注浆技术培训注浆工艺,回填粗砂或砾石(在孔底至地表以下3m),回填水泥砂浆(在地表以下3m以上部位),注浆技术培训注浆工艺,连接注浆花管、止浆系统、芯管,连接管路,注浆技术培训注浆工艺,分段注浆,测试凝胶时间,注浆技术培训注浆工艺,压力观察,地表监测,注浆技

26、术培训注浆工艺,结束、拆卸管路,注浆技术培训注浆工艺,TSS管后退式分段注浆工艺流程,注浆技术培训注浆工艺,TSS管加工,注浆技术培训注浆工艺,引孔、顶管,注浆技术培训注浆工艺,安装,分段注浆,注浆技术培训注浆工艺,全孔一次性注浆,直接将注浆管路和注浆孔口装置接通进行注浆施工。全孔一次性注浆钻孔注浆施工模式图解。,注浆技术培训注浆工艺,分段前进式靠钻孔实现，分段后退式靠止浆系统实现。以30m段落长度为例，分段长度按5m，分段前进式要6次工序转换，每孔实际上钻105m。如果能实现高压动水条件下分段后退式，则工效将提高60%以上，这是一个课题。,分段前进式和分段后退式的区别,注浆技术培训注浆工艺,

27、分区注浆（10m）原则注浆顺序按跳孔原则由下游到上游原则由下到上原则由外到内原则约束发散型注浆原则定量-定压相结合原则多孔少注原则,（4）注浆顺序原则,注意：不是任何一个注浆工程会把所有原则用上，在原则应用时应根据工程特点灵活掌握。,注浆技术培训注浆工艺,分区注浆原则（1020m）,作用：实现参数的及时调整，是注浆更具有可靠性。提醒：云雾山隧道基底注浆处理时应注意。,注浆技术培训注浆工艺,跳孔注浆原则,作用：逐渐形成约束注浆，提高注浆效果，实现注浆的可控域性。同时，后序孔是对前序孔的检查。建议所有全断面超前帷幕注浆施工中都应采用。,注浆技术培训注浆工艺,由下游到上游原则,作用：防止上游形成假象

28、，更有利于形成更加完整的帷幕。,上游,下游,注浆技术培训注浆工艺,由下到上原则由外到内原则,作用：由下到上原则是考虑了浆液的下沉效应，以及下游一般是泄水的通道。由外到内原则是实现加固注浆的有效措施。,注浆技术培训注浆工艺,约束-发散型注浆原则,注浆技术培训注浆工艺,定量定压相结合原则,先序孔定量或定量定压相结合，后序孔定压。,注浆技术培训注浆工艺,多孔少注原则,在注浆设计时，一般都考虑了扩散半径，设计了很多孔，每个孔都是要注浆的，如果现场对一个孔注浆量很大，结果很多孔注不进浆，这样会导致注浆均一性很差，产生很多注浆盲区，施工中易发生盲区崩溃。,注浆技术培训注浆工艺,（5）注浆参数注浆加固厚度浆

29、液扩散半径浆液凝胶时间注浆段长注浆分段长度注浆速度注浆量注浆压力,注浆技术培训注浆工艺,注浆加固厚度推荐采用：一般情况下，台阶法开挖时，B=0.20.5D；有少量地下水影响下，B=0.52D；有高压富水影响时，B=23D。浆液扩散半径注浆扩散半径，并不是指浆液在地层中扩散的最远距离，而是指浆液能符合设计要求的扩散距离。推荐采用：一般中细砂层、粉质粘性土中取R=0.50.8m；中粗砂、砂卵石层中取R=0.81.2m；断层破碎带取R=1.22m。,注浆技术培训注浆工艺,浆液凝胶时间根据目前的工艺水平，推荐双液浆凝胶时间取Tg=30”3，一般情况下宁短勿长，当工人对工艺熟练程度高时取低值，反之取高值

30、。单液浆凝胶时间不宜超过8h，否则难以控制扩散范围。注浆段长注浆段长是指纵向注浆范围，根据大量的工程实践，注浆仍存在“楔形效应”，即越向前注浆效果越差，浆液难以扩散，因此，建议注浆段长一般宜选择2030m。,注浆技术培训注浆工艺,注浆分段长度破碎地层，分段长度不大于5m；当对砂层、粉质粘性土层注浆时，分段长度宜取0.4m0.6m，否则极易引起地表隆起。注浆速度建议砂层、粉质粘性土中注浆速度取v=2040L/min；砂砾石层等孔隙较大的地层取v=4060L/min；在断层破碎带中取v=60120L/min。,注浆技术培训注浆工艺,注浆量注浆量计算公式：Q=R2hn(1+)式中：Q注浆量；R扩散半

31、径；h注浆段长；n地层空隙率；地层充填率；损失率。建议：地层空隙率砂层取0.30.4，其它地层取0.40.6；地层充填率：单孔计算时取60%70%，群孔时取70%80%。损失率：根据工艺情况取10%30%。注浆压力注浆压力建议取：水压+23MPa；城市地下工程中建议压力1.2h。,注浆技术培训注浆工艺,注浆技术培训注浆过程中常出现的问题与对策,10 注浆过程中常出现的问题与对策,注浆技术培训注浆过程中常出现的问题与对策,注浆管路堵塞,注浆技术培训注浆过程中常出现的问题与对策,跑浆,注浆技术培训注浆过程中常出现的问题与对策,串浆,注浆技术培训注浆过程中常出现的问题与对策,注浆时长时间注浆压力不上

32、升,11 注浆效果检查与评定,注浆技术培训注浆效果检查与评定,注浆效果检查与评定是保证隧道安全开挖主要手段，其主要方法如下。,五类十四种,注浆技术培训注浆效果检查与评定,【某隧道溶洞】注浆中表现两种P-Q-t曲线。型曲线主要是内圈、外圈孔，特别是底部孔。其注浆压力较小，一般为1.52MPa，注浆速度为4050L/min，随着注浆的进行，注浆压力稍有升高，注浆速度略有降低，当达到设计注浆量时，注浆终压不能达到设计终压，而此时注浆速度仍较大。经分析，认为主要是溶洞区存在一定空隙(洞)，浆液流动的阻力较小，浆液主要表现为填充扩散方式进行加固。,（1）注浆过程P-Q-t曲线法,注浆技术培训注浆效果检查

33、与评定,【某隧道溶洞】型曲线主要是上部注浆孔和中部注浆孔所表现，这和注浆设计意图所采取的双序孔约束型注浆措施一致，达到了挤压密实的目的。注浆过程中，开始时注浆压力为22.5MPa，注浆速度为3050L/min，随着注浆进行，压力上升，注浆速度明显下降，当达到设计注浆量时，注浆终压达到或超过设计终压值34MPa，此时注浆速度降至1015L/min，这主要表现为挤压劈裂再挤压。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（2）注浆量分布特征法,注浆量分布时间效应图,【某隧道溶洞】总体可以将注浆量分布时间效应图分成两部分，即前期单序孔部分和后期双序孔部分，明显单序孔注浆量要比双序孔注浆量大，这和预期的分序孔注

34、浆原则相一致。前期单序孔阶段，注浆量离散性很大，这主要是由于岩溶分布的不均一性特征所引起。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,上半断面注浆量分布空间效应图,由上半断面注浆量分布空间效应图来看：轮廓线外三圈孔注浆量总体是均布的，拱顶处较大，这主要是由于上部存在较大的空腔所致。由注浆量分布来看，两侧拱腰处明显存在着薄弱区，对此，这应在补孔注浆及检查孔施工时重点强化处理。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,下半断面注浆量分布空间效应图,由下半断面注浆量分布图来看：注浆量分布比较均匀,注浆量都比较小，可见水是由上部过来的，上半断面注浆后，基本上堵住了岩溶水。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（3）涌水量对

35、比法,【圆梁山隧道1#溶洞】超前地质探孔涌水量为5070m3/h，注浆施工中涌水量超过10000m3/d。注浆后，该溶洞段涌水量只有510m3/h，注浆堵水率达到90%以上，注浆堵水效果是很明显的。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,【圆梁山隧道2#溶洞】随着注浆进行，钻孔涌水量总体呈减少趋势，由此来看，总体注浆效果明显，是随着注浆进行不断提高。钻孔中的涌水量表现出明显的离散性，这和2#溶洞地质复杂有关。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（4）浆液填充率反算法,【】注浆结束后，统计注浆总量Q，利用公式Q=Vn(1+)反算出浆液填充率=83.6%，满足注浆加固堵水要求。在随后施工中，工程安全顺利。

36、,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（5）检查孔观察法,【某隧道溶洞】注浆结束后，根据注浆P-Q-t曲线分析，结合注浆量分布特征，在注浆薄弱环节钻设检查孔。由图检查孔来看，检查孔无涌水、涌砂，且成孔好。检查孔放置1小时后，仍无坍孔、无涌水、无涌砂，因此，可以判定注浆效果是良好的，能满足安全开挖要求。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（6）检查孔取芯法,【某隧道溶洞】注浆结束后，针对注浆薄弱环节进行取芯试验。取芯表明：岩芯呈柱状，完整性好，岩芯提取率在60%以上，岩芯加固优良率为71.596.6%。对岩芯进行抗压强度测试，在灰色细砂中为0.2950.428MPa，在黄色中粗砂中为1.153.29M

37、Pa。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（7）检查孔P-Q-t曲线法,【圆梁山隧道1#溶洞】对检查孔进行注浆，绘制P-Q-t曲线。由图来看，开始时，注浆初压为2MPa，注浆速度为15L/min，随着注浆进行，注浆压力和注浆速度基本保持不变，这主要是起到了补充注浆作用，并进一步劈裂强化注浆效果。维持5min后，注浆压力突然上升，超过设计注浆终压3MPa，同时注浆速度急剧下降，当注浆压力达到4MPa时，地层基本注不进浆，而此时注浆量远小于设计注浆量，可见检查孔区域已饱和密实，达到注浆设计要求。,检查孔P-Q-t曲线,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（8）渗透系数测试法,【深圳地铁益田站】注浆截水帷

38、幕施工结束后，测试地层渗透系数为1.810-52.510-6cm/s，满足工程安全施工要求，达到了注浆截水帷幕的目的。在随后桩基开挖中，仅有少量渗水，工程得以安全施工。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（9）加固效果观察法,【某隧道溶洞】对掌子面注浆加固效果进行观察，注浆后，掌子面淤泥质粘土被有效加固，无水，开挖过程中，掌子面自稳性好，无任何坍塌。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（10）注浆机理分析法,【某隧道溶洞】在开挖过程中，观察浆液对地层的加固状况。浆液加固溶洞地层，主要表现为填充挤压和剪切劈裂两种方式。填充挤压方式主要是当地层孔隙(洞)较大时，浆液直接填充空隙(洞)，该加固方式主要发

39、生在破碎围岩和粘土的交界面，以及部分空隙率较大的部位。剪切劈裂方式主要是在未扰动的粘土地层，浆液在较高压力条件下形成劈裂脉，以脉状扩散方式形成网状加固结构，以达到固泥堵水的目的。,方式一 填充挤压方式,方式二 剪切劈裂方式,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（11）力学指标测试法,【某隧道溶洞】浆液强度较高，但由于浆液固结机理主要表现为挤压填充和剪切劈裂作用，因而浆液加固固结体测试抗压强度时，首先固结体内的粘土体被破坏，而此时浆液仍表现为固结强度，经多次取样测试，其单轴抗压强度均在0.2MPa左右。注浆前地层为软塑状粘土，不能自稳，注浆后地层抗压强度得到了改善。注浆前地层含水量为120.3%，地

40、层空隙率为82.8%，注浆后地层含水量降低到15.729.1%，地层空隙率降低到18.344.2%。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（12）水位推测法,【以太广场高级写字楼保护】在截水帷幕施工前越秀公园站施工中，地下水位变化异常，伴随着施工的进行与暂停，水位随之变化，因而无法保证以太广场的安全稳定。通过实施截水帷幕，在之后2001年3月10日以后的越秀公园站施工中，以太广场内侧水位稳定，这充分证明了以太广场复合式截水帷幕施工效果是好的。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（13）变形推测法,【广州地铁越秀公园站北基坑围护桩外注浆】前期挖桩阶段地表急剧下沉，最大沉降速率6.9mm/d，最大沉降值

41、32mm。在挖桩至成桩阶段，地表下沉速率最大值为1.3mm/d，这一阶段累计下沉最大值为7.2mm，由此可见围护桩外注浆截水帷幕的施作是十分成功的。,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（14）物探法,【某隧道溶洞】注浆前后TSP对比,注浆技术培训注浆效果检查与评定,（14）物探法,【某隧道暗河段处理】注浆后地质雷达,注浆技术培训注浆效果检查与评定,关于钻孔注浆快速施工（1）钻机、注浆泵能力要保证。（2）钻机、注浆泵性能要稳定，不能经常修理。（3）掌子面要施作好止浆墙，防止注浆过程中跑浆。（4）搭建作业平台，布置好注浆场地，形成注浆场面。（5）钻机、注浆泵数量要够，配套要合理。（6）施工中平行作业。（7）配件和材料的供应不能影响现场作业。（8）人员配备应满足要求。,谢谢,