地下工程注浆技术.ppt

地下工程注浆技术铁道部宜万铁路建设指挥部:张民庆二八年三月,地下工程施工所面临的两个地质难题:1、水（特别是高压富水）2、软弱地层（特别是充填型溶洞）施工对策：注浆技术搞好注浆工作应从四个方面入手：1、做好注浆前技术准备；2、一个好的注浆设计；3、合理运用注浆技术的三个核心（材料、设备、工艺）；4、对注浆效果的准确评定。,第一部分:注浆前的技术准备（1)熟悉工程对象特征工程地质特征：影响材料和工艺。水文地质特征：影响材料、设备和工艺。周边环境特点：影响材料和工艺。造价和工期要求：影响设备和劳动力组织。,(2)清楚浆液注入地层的方式,渗透扩散(中粗砂层采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆固结图片),劈裂扩散(动水粉细砂层溶洞采用六种共混材料注浆固结图片),裂隙填充(断层破碎带采用普通水泥-水玻璃双液浆注浆加固图片),挤压填充(粉细砂层中局部空洞采用普通水泥单液浆挤压填充图片),第二部分：注浆设计一个好的注浆设计应遵循5个原则均匀布孔原则梅花型布孔原则,两圈孔原则(隧道),三排孔原则(基坑),方便施工原则,30个孔以下，环形布孔；30个孔以上，排列布孔。,第三部分:注浆施工的三个核心(材料、设备、工艺）（1）注浆材料粒径匹配原则：断层破碎段采用普通水泥基材料，砂层地段采用超细型注浆材料。方案匹配原则：径向注浆采用单液浆，超前注浆采用单、双液共混注浆材料。水文匹配原则：弱富水采用单液浆，强富水采用单、双液共混注浆材料。动态调整原则：按由粗到细、由单到双、由高浓度到低浓度三个准则进行动态调整。,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,（2）机械设备1、钻机：应和工程对象特征相匹配，满足钻进能力要求；2、注浆泵：应和工程对象特征相匹配，注意注浆压力和流量的选择。3、混合器：双液注浆时一定要采用,（3）注浆工艺1、注浆方式（解决注浆的均匀性）全孔一次性注浆前进式分段注浆后退式分段注浆,2、注浆施工八个原则（提高注浆效果）分区注浆（10m）原则：避免注浆截水帷幕各区地质不同引起注浆参数差异跳孔注浆原则：实现约束注浆由下游到上游原则：解决水流影响由下到上原则：解决下部泥砂沉积问题及浆液重力作用由外到内原则：实现约束注浆约束发散型注浆原则：实现注浆逐渐挤压密实，解决水力影响。定量-定压相结合原则：防止浆液损失，提高注浆效果。多孔少注原则：提高注浆均允性，减少注浆盲区。,3、注浆参数选择（保证注浆效果）浆液凝胶时间：双液浆凝胶时间30sec3min，单液浆不宜超过8h。单孔单段注浆量：根据公式计算。注浆分段长度：前进式分段注浆不大于5m，后退式分段0.6m1.0m。注浆终压：水压+24MPa注浆速度：砂层、粉质粘性土2040L/min，砂砾石4060L/min，断层破碎带60120L/min。,4、注浆结束标准（1）单孔或单孔单段：定量注浆时达到设计注浆量，或注浆终压达到设计终压时注浆速度小于510L/min。定量-定压相结合注浆时，前序孔达到设计单孔单段注浆量1.21.5倍，后序孔应达到设计终压，注浆速度小于510L/min。（2）全段注浆结束标准：所有注浆孔均符合单孔或单孔单段注浆结束标准。注浆孔无漏注。对注浆效果进行检查评定，注浆效果达到设计标准。,第四部分：注浆效果检查评定（四大类）,（1）注浆过程P-Q-t曲线法,（2）注浆量分布特征法,时间效应图,空间效应图,（3）涌水量对比法,（4）浆液填充率反算法,利用公式Q=Vn(1+)反算浆液填充率应大于80%,（5）检查孔观察法,（6）检查孔取芯法,（7）检查孔P-Q-t曲线法,检查孔P-Q-t曲线,（7）注浆孔P-Q-t曲线法,（8）渗透系数测试法,（9）加固效果观察法,（10）注浆机理分析法,（11）力学指标测试法,（12）水位推测法,（13）变形推测法,（14）物探法：TSP法,（14）物探法：地质雷达法,第五部分：注浆工程案例（实施技巧）,圆梁山隧道2#溶洞注浆施工技术1、注浆前的技术准备（1）工程对象特征：水量大（探孔860方/时）、水压力高（实测2.73MPa）、充填粉细砂层、工程量大（开挖断面100多平方米）、工期紧（2）浆液进入地层的方式：所注地层为粉细砂层，浆液很难以渗透方式注入，只能以劈裂注浆为主的方式注入。,2、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。,3、注浆施工的三大核心内容（1）注浆材料：没有万能的注浆材料，根据工程需要选择多种注浆材料组成体系。超细水泥的扩散能力、普通水泥浆的价廉性、双液浆快凝性、TGRM浆高强度和可域性，组成六种注浆材料组合体系，“既实现扩大范围注浆，又可实现控域注浆；既满足高强度加固堵水要求，又可保证开挖施工容易；既达到加固砂层目的，又满足降低造价要求”。,（2）注浆机械：采用MKD-5S快速钻机;采用高压力、高流量注浆泵ZJB-30(BP);作业台架.,（3）注浆工艺前进式分段注浆工艺，注浆分段长度35m注浆顺序：分期分区、由外到内、由上到下、间隔跳孔注浆参数：定压注浆，注浆终压69MPa注浆结束标准控制：注浆压力达到69MPa时，流量小于5L/min。设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象。按总注浆孔的510%设计检查孔，检查孔应无流砂，流水量1m3/h。提高注浆效果的技巧：注浆顺序的选择从外围上讲应达到“围、堵、截”目的，在内部应达到“填、压、挤”目的。,4、注浆效果检查评定（1）注浆量分布特征法,注浆量分布时间效应图,注浆量分布空间效应图,（2）涌水量对比法,（3）检查孔观察法,（4）加固效果观察法,谢谢大家！祝大家在今后注浆设计和注浆施工中不断总结注浆技术，取得良好的效果。以上详细资料已汇编成书地下工程注浆技术，由中国地质出版社于五月份出版，如有需要，请购买，以供设计和施工参考。,