地下工程注漿技術(shù)

地下工程注漿技術(shù)第1頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2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2頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一部分: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。第3頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(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)第4頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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5頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二部分：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梅花型布孔原則第6頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③兩圈孔原則(隧道)④三排孔原則(基坑)第7頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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8頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三部分: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。第9頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鉆孔注漿機(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)一定要采用第10頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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后退式分段注漿第11頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(wèn)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)。第12頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(guò)8h。

②單孔單段注漿量：根據(jù)公式計(jì)算。

③注漿分段長(zhǎng)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+2～4MPa

⑤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。第13頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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(wú)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14頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四部分：注漿效果檢查評(píng)定（四大類）注漿效果檢查評(píng)定方法分析法物探法鉆檢查孔法開(kāi)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(duì)比法檢查孔P-Q-t曲線法滲透系數(shù)測(cè)試法加固效果觀察法注漿機(jī)理分析法力學(xué)指標(biāo)測(cè)試法變形推測(cè)法檢查孔觀察法第15頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）注漿過(guò)程P-Q-t曲線法第16頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）注漿量分布特征法時(shí)間效應(yīng)圖空間效應(yīng)圖第17頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）涌水量對(duì)比法（4）漿液填充率反算法利用公式∑Q=V·n·α·(1+β)反算漿液填充率α應(yīng)大于80%第18頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（5）檢查孔觀察法（6）檢查孔取芯法第19頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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(cè)試法第20頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（9）加固效果觀察法（10）注漿機(jī)理分析法第21頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（11）力學(xué)指標(biāo)測(cè)試法抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)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(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（12）水位推測(cè)法（13）變形推測(cè)法第23頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（14）物探法：TSP法第24頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（14）物探法：地質(zhì)雷達(dá)法第25頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五部分：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(cè)2.73MPa）、充填粉細(xì)砂層、工程量大（開(kāi)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。第26頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(kāi)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(huà)終孔交圈圖）。②用足空間，關(guān)鍵孔放在周邊；③前面講過(guò)的五個(gè)原則。第27頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、注漿施工的三大核心內(nèi)容（1）注漿材料：沒(méi)有萬(wàn)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(kāi)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”。第29頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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.第30頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）注漿工藝①前進(jìn)式分段注漿工藝，注漿分段長(zhǎng)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(wú)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(wú)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。第31頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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)圖第32頁(yè)，課件共35頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（