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地下工程注漿技術(shù)鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部:張民慶二○○八年三月,,地下工程施工所面臨的兩個(gè)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(duì)策：注漿技術(shù)搞好注漿工作應(yīng)從四個(gè)方面入手：1、做好注漿前技術(shù)準(zhǔn)備；2、一個(gè)好的注漿設(shè)計(jì)；3、合理運(yùn)用注漿技術(shù)的三個(gè)核心（材料、設(shè)備、工藝）；4、對(duì)注漿效果的準(zhǔn)確評(píng)定。,,,第一部分:注漿前的技術(shù)準(zhǔn)備（1)熟悉工程對(duì)象特征①工程地質(zhì)特征：影響材料和工藝。②水文地質(zhì)特征：影響材料、設(shè)備和工藝。③周邊環(huán)境特點(diǎn)：影響材料和工藝。④造價(jià)和工期要求：影響設(shè)備和勞動(dòng)力組織。,(2)清楚漿液注入地層的方式,滲透擴(kuò)散(中粗砂層采用超細(xì)水泥-水玻璃雙液漿注漿固結(jié)圖片),劈裂擴(kuò)散(動(dòng)水粉細(xì)砂層溶洞采用六種共混材料注漿固結(jié)圖片),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(xì)砂層中局部空洞采用普通水泥單液漿擠壓填充圖片),第二部分：注漿設(shè)計(jì)一個(gè)好的注漿設(shè)計(jì)應(yīng)遵循5個(gè)原則①均勻布孔原則②梅花型布孔原則,③兩圈孔原則(隧道),④三排孔原則(基坑),⑤方便施工原則,30個(gè)孔以下，環(huán)形布孔；30個(gè)孔以上，排列布孔。,,第三部分:注漿施工的三個(gè)核心(材料、設(shè)備、工藝）（1）注漿材料①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(xì)型注漿材料。②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。③水文匹配原則：弱富水采用單液漿，強(qiáng)富水采用單、雙液共混注漿材料。④動(dòng)態(tài)調(diào)整原則：按由粗到細(xì)、由單到雙、由高濃度到低濃度三個(gè)準(zhǔn)則進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。,,,鉆孔注漿機(jī)械設(shè)備,鉆機(jī),注漿泵,攪拌機(jī),,泵體,高壓管路,混合器,（2）機(jī)械設(shè)備1、鉆機(jī)：應(yīng)和工程對(duì)象特征相匹配，滿足鉆進(jìn)能力要求；2、注漿泵：應(yīng)和工程對(duì)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(shí)一定要采用,,（3）注漿工藝1、注漿方式（解決注漿的均勻性）①全孔一次性注漿②前進(jìn)式分段注漿③后退式分段注漿,2、注漿施工八個(gè)原則（提高注漿效果）①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②跳孔注漿原則：實(shí)現(xiàn)約束注漿③由下游到上游原則：解決水流影響④由下到上原則：解決下部泥砂沉積問題及漿液重力作用⑤由外到內(nèi)原則：實(shí)現(xiàn)約束注漿⑥約束發(fā)散型注漿原則：實(shí)現(xiàn)注漿逐漸擠壓密實(shí)，解決水力影響。⑦定量-定壓相結(jié)合原則：防止?jié){液損失，提高注漿效果。⑧多孔少注原則：提高注漿均允性，減少注漿盲區(qū)。,3、注漿參數(shù)選擇（保證注漿效果）①漿液凝膠時(shí)間：雙液漿凝膠時(shí)間30sec～3min，單液漿不宜超過8h。②單孔單段注漿量：根據(jù)公式計(jì)算。③注漿分段長度：前進(jìn)式分段注漿不大于5m，后退式分段0.6m～1.0m。④注漿終壓：水壓+2～4MPa⑤注漿速度：砂層、粉質(zhì)粘性土20～40L/min，砂礫石40～60L/min，斷層破碎帶60～120L/min。,,4、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)（1）單孔或單孔單段：①定量注漿時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量，或注漿終壓達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)注漿速度小于5～10L/min。②定量-定壓相結(jié)合注漿時(shí)，前序孔達(dá)到設(shè)計(jì)單孔單段注漿量1.2～1.5倍，后序孔應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，注漿速度小于5～10L/min。（2）全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：①所有注漿孔均符合單孔或單孔單段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。②注漿孔無漏注。③對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查評(píng)定，注漿效果達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。,第四部分：注漿效果檢查評(píng)定（四大類）,,,（1）注漿過程P-Q-t曲線法,,（2）注漿量分布特征法,時(shí)間效應(yīng)圖,空間效應(yīng)圖,,,（3）涌水量對(duì)比法,（4）漿液填充率反算法,利用公式∑Q=Vnα(1+β)反算漿液填充率α應(yīng)大于80%,,,（5）檢查孔觀察法,（6）檢查孔取芯法,,,（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,,,（9）加固效果觀察法,（10）注漿機(jī)理分析法,,,（11）力學(xué)指標(biāo)測試法,,,（12）水位推測法,（13）變形推測法,,,（14）物探法：TSP法,,,（14）物探法：地質(zhì)雷達(dá)法,第五部分：注漿工程案例（實(shí)施技巧）,圓梁山隧道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(duì)象特征：水量大（探孔860方/時(shí)）、水壓力高（實(shí)測2.73MPa）、充填粉細(xì)砂層、工程量大（開挖斷面100多平方米）、工期緊（2）漿液進(jìn)入地層的方式：所注地層為粉細(xì)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。,2、注漿設(shè)計(jì)（1）注漿設(shè)計(jì)的核心是:定參數(shù)、找盲區(qū)。（2）設(shè)計(jì)時(shí)的技巧：①五條線（開挖輪廓線、初支輪廓線、終孔線、環(huán)向加固范圍線、補(bǔ)孔線），三個(gè)面（掌子面、終孔面、補(bǔ)孔面），一個(gè)圓（擴(kuò)散圈。擴(kuò)散半徑取值應(yīng)注意合理，不應(yīng)取大值；注漿設(shè)計(jì)一定要畫終孔交圈圖）。②用足空間，關(guān)鍵孔放在周邊；③前面講過的五個(gè)原則。,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(xì)水泥的擴(kuò)散能力、普通水泥漿的價(jià)廉性、雙液漿快凝性、TGRM漿高強(qiáng)度和可域性，組成六種注漿材料組合體系，“既實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大范圍注漿，又可實(shí)現(xiàn)控域注漿；既滿足高強(qiáng)度加固堵水要求，又可保證開挖施工容易；既達(dá)到加固砂層目的，又滿足降低造價(jià)要求”。,（2）注漿機(jī)械：①采用MKD-5S快速鉆機(jī);②采用高壓力、高流量注漿泵ZJB-30(BP);③作業(yè)臺(tái)架.,（3）注漿工藝①前進(jìn)式分段注漿工藝，注漿分段長度3～5m②注漿順序：分期分區(qū)、由外到內(nèi)、由上到下、間隔跳孔③注漿參數(shù)：定壓注漿，注漿終壓6～9MPa④注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)控制：注漿壓力達(dá)到6～9MPa時(shí)，流量小于5L/min。設(shè)計(jì)的所有注漿孔均達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，無漏注現(xiàn)象。按總注漿孔的5～10%設(shè)計(jì)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(dá)到“圍、堵、截”目的，在內(nèi)部應(yīng)達(dá)到“填、壓、擠”目的。,,4、注漿效果檢查評(píng)定（1）注漿量分布特征法,注漿量分布時(shí)間效應(yīng)圖,注漿量分布空間效應(yīng)圖,（2）涌水量對(duì)比法,（3）檢查孔觀察法,（4）加固效果觀察法,謝謝大家！祝大家在今后注漿設(shè)計(jì)和注漿施工中不斷總結(jié)注漿技術(shù)，取得良好的效果。以上詳細(xì)資料已匯編成書《地下工程注漿技術(shù)》，由中國地質(zhì)出版社于五月份出版，如有需要，請(qǐng)購買，以供設(shè)計(jì)和施工參考。,