岩土注浆加固施工与检测课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精选ppt,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精选ppt,*,13 岩土注浆加固施工与检测,精选ppt,13 岩土注浆加固施工与检测,13.1,注浆设备,13.1.1,钻孔机械,13.1.2,注浆机械,13.2,施工工艺,13.2.1,注浆方法,13.2.2,注浆次序,13.3,注浆控制技术,13.3.1,定浆量控制法,13.3.2,定压控制法,13.3.3,定时控制法,13.3.4,注浆强度控制（GIN）法,13.4,注浆加固效果检验,精选ppt,13.1 注浆设备,13.1.1 钻孔机械,13.1.2,注浆机械,精选ppt,13.1.1 钻孔机械,注浆钻孔采用的钻机与地质钻机相同。可分为三大类：,回转式,回转冲击式,冲击式,一般需根据注浆孔的大小、深度、地质情况、注浆工艺等选用钻机型号。,精选ppt,13.1.1 钻孔机械,钻孔机械及其适应条件,精选ppt,13.1.2 注浆机械,制浆设备,注浆工程多采用,旋流式高速搅拌机,。,注浆搅拌机类型及其特征,精选ppt,13.1.2 注浆机械,注浆泵,注浆泵是注浆的主要设备。注浆泵大都是以泥浆泵或在此基础上经过改进的一些代用泵，随着注浆领域的扩展和技术的提高，对注浆泵的功能和特点要求也越来越高。,注浆泵一般应满足下列要求：,能进行双液注浆，甲、乙液的比例能在泵的运行过程中调节，特别适用于化学注浆。,流量和压力能任意调节。调节装置方便、灵活、准确、平稳。,泵体内与化学浆液接触部分必须使用抗腐蚀材料，易磨部分要耐磨。,拆卸、清洗、组装方便。,体积小、能耗小、重量轻、搬运方便。,精选ppt,13.1.2 注浆机械,最常用的注浆泵是,往复式泵,它主要是靠缸内活塞往复运动来完成吸入和排出浆液。,按活塞在缸内往复一次完成吸排的次数分为,单作用,和,双作用,泵两类：,活塞往复运动一次只完成一个吸浆与排浆过程，称为,单作用往复式注浆泵,。,在活塞两侧都装有吸排浆阀，活塞往复运动一次可完成二个吸浆和排浆过程，称为,双作用往复式注浆泵,。,（a）单作用往复式泵工作原理 （b）双作用往复式泵工作原理,精选ppt,13.1.2 注浆机械,往复式泵,使用盘状活塞称为,活塞泵,，柱式活塞称为,柱塞泵,。,活塞泵,活塞与缸套直接接触，因而缸套与缸体磨损较快。,柱塞泵,是柱塞与橡皮密封圈接触，磨损的速度较慢，因而柱塞泵基本替代了活塞泵，较为常用。,1）专用注浆泵,2TGZ-60/10（120/105）型双液调速高压注浆泵。,YZB型液压注浆泵。,BW（BWT）系列高压注浆泵。,YSB-250/120型液力调速注浆泵。,HFV型稳压自变量液压注浆泵（日本注浆泵）。,2MJ-3/40隔膜计量浆。,QZB-50/60型气动注浆泵。,SNS系列注浆泵。,精选ppt,13.1.2 注浆机械,2）代用注浆泵,TBW型电动往复泥浆泵。,300,型电动水泥泵。,其它代用泵。,（,3,）其它注浆配套设备,止浆塞,孔口封闭器,高压胶管,阀门,监测仪表,压力表；流量计；自动记录仪。,精选ppt,13.1.2 注浆机械,（4,）注浆设备的布置,注浆机械应尽可能,靠近注浆场地,，且机械设备应放在面积较大的场地，这样既安全又便于操作。,注浆施工时，应把从注浆机械、搅拌机等设备中排出的废液集中到沉淀池中沉淀之后再向外排放，防止对周围环境造成污染。,精选ppt,13.2 施工工艺,13.2.1 注浆方法,13.2.2 注浆次序,精选ppt,13.2.1 注浆方法,注浆方法：,花管注浆,袖套管法,双重管双栓塞复合注浆法,循环注浆,岩溶注浆,选择注浆方法时要考虑介质的类型和浆液的凝胶时间。,土体注浆：,一般吸浆量较大，采用纯压式注浆；,裂隙岩体：,注水泥浆时，吸浆量一般较小，可采用循环式注浆。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,双液化学注浆,时，浆液的凝胶时间不同，混合的方法也不同：,凝胶时间较长时，,A、B液在罐内混合后用单泵注入，称为,单枪注射,；,凝胶时间中等（25 min)，A、B液用双泵在孔口混合后注入，称为,1.5 枪注射,；,凝胶时间较短时，A、B液用双泵泵入在孔底混合，又称为,双枪注射,。,A、B浆液混和方式,X-阀门；VM-测量装置；M-混合器；P-注浆泵；PG-压力计；F-流量计；MC-混合室,精选ppt,13.2.1 注浆方法,花管注浆,钻杆注浆,是将浆液从钻杆底端向地层注入。,如果地层的可注性差，压力急剧上升，就会只向地层中松软区域窜浆，有时还会从钻杆周围涌到地表。,花管注浆,是在注浆管前端的一段管上打许多直径,25,mm小孔，使浆液从小孔水平地喷到地层里。,与钻杆注浆法相比，由于注浆管喷出的断面积明显增大，因此，大大减小了压力急剧上升和浆液涌到地表层的可能性。,注浆钻杆的直径为,2540,mm，在前端,12,m左右侧壁开孔眼，孔眼呈梅花型布置。,有时为防止孔眼堵塞，可以在开口孔眼外包一圈橡皮环。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,花管注浆适用条件：,花管注浆可用于砂砾层,渗透注浆；,也可用于土体的水泥一水玻璃双液,劈裂注浆,。,与止浆塞组合，还可用于孔壁较好的,裂隙岩体注浆,。,精选ppt,精选ppt,13.2.1 注浆方法,袖套管法,此法为法国,Soletanche公司首创，故又称Soletanche方法。,在国内80年代末广泛用于,砂砾层渗透注浆,、,软土层劈裂注浆,（SRF工法）和,深层土体劈裂注浆,（超过30 m）。,袖套管法施工步骤如下：,a)钻孔；b)插入袖套管；c)孔内灌套壳料；d)注浆。,袖阀管法施工程序,精选ppt,13.2.1 注浆方法,袖套管法的主要,优点,为：,可根据需要注任何一个注浆段，可进行重复注浆；,可使用较高的注浆压力，注浆冒浆和窜浆的可能性小；,钻孔和注浆作业可以分开，设备利用率提高。,袖套管法的主要,缺点,为：,袖套管被具有一定强度的套壳料胶结，难于拔出重复使用，费管材；,每个注浆段长度固定为,3350,cm，不能根据地层的实际情况调整注浆段长度。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,袖套管法注浆的开环方法有：快速法、慢速法、隔环法、间歇法：,慢速法,。用清水或浆液开环，泵压由小到大逐级施加，每级需稳定,23 min。并测读每级压力相应的吸水量，直至套壳开始吸水和压力表压力有所下降时，即为临界开环压力。,快速法,。采用较大的起始泵压，较短的升压间隔时间和较大的压力增值进行开环，快速法使套壳的破碎程度和均匀性提高。,隔环法,。按,n+2,的次序开环和注浆，隔段开环注浆。这种方法可降低中间环的开环压力，对处理开环压力特别大的注浆段特别有效。,间歇法,。当采用较大压力仍不开环时，可在间歇一定时间后再用同样的压力重复开环，一般重复23次后即可收效，甚至能用比第一次开环时更小的压力达到良好的开环。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,（3,）双重管双栓塞复合注浆法,法国人为了在土体中注凝胶时间较长浆液，用塑料套管内加双塞办法，并在塑管孔眼外套上一圈橡皮阀门，因而研制了,Soletanche法,。,日本研究了许多精密注浆方法。,为注短时凝胶浆液，研制了双管喷射头喷射头设有单向阀门，只能让两种浆液在地层内混和，可防止浆液在混合室内形成倒流堵塞管路。,有的喷头还考虑了既能注长凝胶浆液，又能注短凝胶浆液。,同时将这种喷头与Soletanche法结合，组成,双重管双栓塞复合注浆法,。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,Soletanche法：,注浆管为单管，双塞间为花管。,双重双栓塞复合注浆法：,注浆管为双重管，双塞间为具有单向阀的混和射枪。,双重双栓塞,复合注浆法装置,精选ppt,13.2.1 注浆方法,复合注浆：,先用廉价、高强的悬浊型(水泥)浆液进行脉状注浆，充填大空隙，提高地层的均质性，防止昂贵的浆液流失。,然后用粘度低、凝胶时间长、溶液型化学浆液谋求渗透注浆，提高地层的致密性。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,（4,）循环注浆,在土体中采用,纯压式注浆,，而对吸浆率较小的裂隙岩体，注水泥浆液或水泥粘土浆液，则可采用,循环注浆,，将过剩浆液从孔中再返回到注浆泵继续循环注浆。,我国水电部门的防渗帷幕注浆多采用循环工艺。,循环注浆的工序,为：,钻孔钻孔冲洗压水试验注浆全孔终了封孔。,循环式注浆,精选ppt,13.2.1 注浆方法,（5,）岩溶注浆,岩溶注浆法：,是针对岩溶具有较大的缝、隙、洞的通道，在水的流速大到足以冲走浆液最大颗粒的情况时，不能产生浆液颗粒沉淀堵塞作用，出现所谓,“,灌不住,”,现象而研究的一种,特殊的注浆工艺,。,一般岩溶注浆，可以在浆液中掺加粗料，促使浆液产生沉积推移作用，堵塞流水通道。,但是当通道水流流速很大时，只靠在浆液中掺加粗料办法就很难实现封堵目的。,原因是目前注浆设备只允许掺加不大于5 mm的砾料。,山东水科所研究了一套,级配反滤注浆法,较好解决了该问题。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,级配反滤注浆法：,是先通过钻孔充填砾、砂、卵石级配料，堵塞漏水通道，减小水流速度，形成反滤条件，然后注水泥浆形成防渗凝结体。,冲填级配料示意图,级配反滤注浆法,的,要点：,首先测准套管口以下深度数据，即孔内静止水位为,H,1,，孔底深度为,H,3。,然后往孔内边冲水，边抛,25,mm粒径的砂砾,2050,kg左右，测得孔内稳定的淤填深度,H,2,，此深度为漏浆通道高程位置。,精选ppt,13.2.1 注浆方法,再视情况用水泵往套管内送清水，每分钟注水量可在,200500,L，用水表测调，使水位抬高但不得超过套管口，此时水位为,H,4,，此后开始往孔内由细到粗逐级冲填各级配料。,在冲填过程中，当发现水位,H,4,突然升高或淤塞,H,3,抬高，说明该级级配料的粒径太大，应停止该级冲填，改用较细一级配料。,在冲填过程中应根据注水量及水位变化，随时调整冲填速度，更改级配料，直至认为溶洞内不再进料为止。,冲填料结束后，随即由稀到稠注水泥浆。,冲填级配料示意图,精选ppt,13.2.2 注浆次序,孔序,顺序注浆：,顺序注浆是按照排序逐孔注浆。,这是以,排除地下水为主,的注浆顺序，先中间孔注浆后外围孔的开放式注浆。,可防止浆液逸失。,一般先做周边封闭孔注浆，再做封闭圈内孔的注浆。,精选ppt,13.2.2 注浆次序,孔序,跳孔注浆：,它是在一孔注浆完后，间隔一孔或者多孔注浆，也可以在一排注浆完后，间隔一排或数排注浆。,一般间隔一个孔或一个排。,间隔孔,做为检查孔和补充注浆孔。,在加固已有建筑物时，逐孔注浆在浆液还没有形成强度之前会造成基础下沉。,因此，采用跳孔注浆次序,可防止注浆过程中下沉,。,砂砾层和裂隙岩体的帷幕注浆，一般采用由外围向内逐渐加密的原则，多采用,13,次加密。排序也实行逐渐加密法。,精选ppt,13.2.2 注浆次序,段序,自上而下分段法：,先做上部第一段的钻孔和注浆，然后再向下做第二段的钻孔和注浆，如此办法，自上而下地逐段进行。,这是在软弱破碎、竖向裂隙发育、容易串冒浆的岩土层中注浆采用的一种分段方法。,自下而上分段法：,先将注浆孔钻至设计深度，自下而上的分段注浆至孔口，这种分段法将钻孔与注浆两道工序分开，效率高。,在孔壁坚硬、不易冒浆岩土层内较为适用。,精选ppt,13.3 注浆控制技术,13.3.1 定浆量控制法,13.3.2 定压控制法,13.3.3 定时控制法,13.3.4 注浆强度控制法,精选ppt,13.3.1 定浆量控制法,注浆总量控制,当注浆扩散半径确定后，注浆总量就确定了，在地层均匀无空洞的条件下，调整,注浆压力,，使总注浆量达到设计值。,吸浆速率控制法,在设计时，吸浆率小到一定程度，即达到注浆要求。这种方法适用于,防渗帷幕,注浆。水电部门规定,0.010.05,L/(min.m.m)。,在施工时帷幕注浆和固结注浆的吸浆量不大于,0.4,L/min，继续注,3060,min，即告结束。,精选pp