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

1、 滲透擴散滲透擴散( (中粗砂層采用超細水泥中粗砂層采用超細水泥- -水水玻璃雙液漿注漿固結(jié)圖片玻璃雙液漿注漿固結(jié)圖片) ) 劈裂擴散劈裂擴散( (動水粉細砂層溶洞采用六種動水粉細砂層溶洞采用六種共混材料注漿固結(jié)圖片共混材料注漿固結(jié)圖片) ) 裂隙填充裂隙填充( (斷層破碎帶采用普通水泥斷層破碎帶采用普通水泥- -水玻璃雙液漿注漿加固圖片水玻璃雙液漿注漿加固圖片) ) 擠壓填充擠壓填充( (粉細砂層中局部空洞采用普粉細砂層中局部空洞采用普通水泥單液漿擠壓填充圖片通水泥單液漿擠壓填充圖片) )1210864213171514161820222433312728323739383536292630

2、34131197519212325ACB終孔交圈圖掌子面孔位布置圖yx 第二部分：注漿設(shè)計第二部分：注漿設(shè)計一個好的注漿設(shè)計應遵循一個好的注漿設(shè)計應遵循5 5個原則個原則 均勻布孔原則均勻布孔原則 梅花型布孔原則梅花型布孔原則兩圈孔原則兩圈孔原則(隧道隧道)121086421317151416182022243331272832373938353629263034131197519212325ACB終孔交圈圖掌子面孔位布置圖yx三排孔原則三排孔原則(基坑基坑)方便施工原則方便施工原則3030個孔以下，環(huán)形布孔；個孔以下，環(huán)形布孔；3030個孔以上，排列布孔。個孔以上，排列布孔。第三部分第三部分

3、: :注漿施工的三個核心注漿施工的三個核心( (材料、設(shè)備、工藝）材料、設(shè)備、工藝）（1 1）注漿材料）注漿材料粒徑匹配原則：粒徑匹配原則：斷層破碎段采用普通水泥基材料，斷層破碎段采用普通水泥基材料，砂層地段采用超細型注漿材料。砂層地段采用超細型注漿材料。方案匹配原則：方案匹配原則：徑向注漿采用單液漿，超前注漿采徑向注漿采用單液漿，超前注漿采用單、雙液共混注漿材料。用單、雙液共混注漿材料。水文匹配原則：水文匹配原則：弱富水采用單液漿，強富水采用單、弱富水采用單液漿，強富水采用單、雙液共混注漿材料。雙液共混注漿材料。動態(tài)調(diào)整原則：動態(tài)調(diào)整原則：按由粗到細、由單到雙、由高濃度按由粗到細、由單到雙、

4、由高濃度到低濃度三個準則進行動態(tài)調(diào)整。到低濃度三個準則進行動態(tài)調(diào)整。鉆孔注漿鉆孔注漿機械設(shè)備機械設(shè)備鉆鉆 機機注漿泵注漿泵攪拌機攪拌機泵泵 體體高壓管路高壓管路混混 合合 器器（3 3）注漿工藝）注漿工藝1 1、注漿方式（解決注漿的均勻性）、注漿方式（解決注漿的均勻性）全孔一次性注漿全孔一次性注漿前進式分段注漿前進式分段注漿后退式分段注漿后退式分段注漿2 2、注漿施工八個原則（提高注漿效果）、注漿施工八個原則（提高注漿效果）分區(qū)注漿（分區(qū)注漿（10m10m）原則）原則：避免注漿截水帷幕各區(qū)地：避免注漿截水帷幕各區(qū)地質(zhì)不同引起注漿參數(shù)差異質(zhì)不同引起注漿參數(shù)差異跳孔注漿原則跳孔注漿原則：實現(xiàn)約束注

5、漿：實現(xiàn)約束注漿由下游到上游原則由下游到上游原則：解決水流影響：解決水流影響由下到上原則由下到上原則：解決下部泥砂沉積問題及漿液重力：解決下部泥砂沉積問題及漿液重力作用作用由外到內(nèi)原則由外到內(nèi)原則：實現(xiàn)約束注漿：實現(xiàn)約束注漿約束發(fā)散型注漿原則約束發(fā)散型注漿原則：實現(xiàn)注漿逐漸擠壓密實，解：實現(xiàn)注漿逐漸擠壓密實，解決水力影響。決水力影響。定量定量- -定壓相結(jié)合原則定壓相結(jié)合原則：防止?jié){液損失，提高注漿：防止?jié){液損失，提高注漿效果。效果。多孔少注原則多孔少注原則：提高注漿均允性，減少注漿盲區(qū)。：提高注漿均允性，減少注漿盲區(qū)。4 4、注漿結(jié)束標準、注漿結(jié)束標準（1 1）單孔或單孔單段單孔或單孔單段：

6、定量注漿時達到定量注漿時達到設(shè)計注漿量，或注漿終壓達到設(shè)計終壓時注設(shè)計注漿量，或注漿終壓達到設(shè)計終壓時注漿速度小于漿速度小于5 510L/min10L/min。定量定量- -定壓相結(jié)定壓相結(jié)合注漿時，前序孔達到設(shè)計單孔單段注漿量合注漿時，前序孔達到設(shè)計單孔單段注漿量1.21.21.51.5倍，后序孔應達到設(shè)計終壓，注漿倍，后序孔應達到設(shè)計終壓，注漿速度小于速度小于5 510L/min10L/min。（2 2）全段注漿結(jié)束標準）全段注漿結(jié)束標準：所有注漿孔均所有注漿孔均符合單孔或單孔單段注漿結(jié)束標準。符合單孔或單孔單段注漿結(jié)束標準。注漿注漿孔無漏注?？谉o漏注。對注漿效果進行檢查評定，注對注漿效果

7、進行檢查評定，注漿效果達到設(shè)計標準。漿效果達到設(shè)計標準。注漿效果檢查注漿效果檢查評定方法評定方法分析法分析法物探法物探法鉆檢查孔法鉆檢查孔法開挖取樣法開挖取樣法P-Q-t曲線法曲線法檢查孔取芯法檢查孔取芯法漿液填充率反算法漿液填充率反算法注漿量分布特征法注漿量分布特征法涌水量對比法涌水量對比法檢查孔檢查孔P-Q-t曲線法曲線法滲透系數(shù)測試法滲透系數(shù)測試法加固效果觀察法加固效果觀察法注漿機理分析法注漿機理分析法力學指標測試法力學指標測試法變形推測法變形推測法檢查孔觀察法檢查孔觀察法（1 1）注漿過程）注漿過程P-Q-tP-Q-t曲線法曲線法 （2 2）注漿量分布特征法）注漿量分布特征法 時間效應

8、圖時間效應圖132.7 20.558.775.6 24.320.8103.532.6 118.8211.8 11.2 327.673.4 17.968.9 123.318.1 13.727.3 94.7 12.8 25.017.711.053.5 86.2 28.6 60.4 59.2 13.4 52.976.096.015.5 144.312.4 46.8 16.7 64.033.65.527.3 139.5 19.4 35.134.96.2 137.9 11.641.831.243.0 26.1 36.69.234.9 48.628.716.756.2 28.3 37.325.132.6

9、29.8 99.738.3 14.7 70.754.2 30.5 21.812.0 10.851.214.383.821.2空間效應圖空間效應圖（3 3）涌水量對比法）涌水量對比法（4 4）漿液填充率反算法）漿液填充率反算法利用公式利用公式Q=Vn(1+)Q=Vn(1+)反算反算漿液填充率漿液填充率應大于應大于80%80%（5 5）檢查孔觀察法）檢查孔觀察法（6 6）檢查孔取芯法）檢查孔取芯法（7 7）檢查孔）檢查孔P-Q-tP-Q-t曲線法曲線法檢查孔檢查孔P-Q-tP-Q-t曲線曲線（7 7） 注漿孔注漿孔P-Q-tP-Q-t曲線法曲線法 （8 8）滲透系數(shù)測試法）滲透系數(shù)測試法（9 9）

10、加固效果觀察法）加固效果觀察法（1010）注漿機理分析法）注漿機理分析法粘土漿液填充漿液劈裂粘土粘土漿液填充漿液劈裂粘土（1111）力學指標測試法）力學指標測試法抗壓強度(MPa)抗折強度(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（1212）水位推測法

11、）水位推測法0246810121400-6-300-8-12 00-10-21 00-12-30 01-3-10日期水位值/ m mG5G8G11（1313）變形推測法）變形推測法-50-45-40-35-30-25-20-15-10-5055-27 6-6 6-16 6-26 7-6 7-16 7-26 8-58-15 8-25 9-4日期變形值（mm）挖樁階段回灌階段注漿階段挖樁至成樁階段基坑注漿基坑開挖階段JT15JT14JT2JT3JT1JT13JT4JT5JT10JT11JT12JT6JT9JT7JT8（1414）物探法：）物探法：TSPTSP法法（1414）物探法：地質(zhì)雷達法）物探

12、法：地質(zhì)雷達法第五部分：注漿工程案例（實施技巧）第五部分：注漿工程案例（實施技巧）毛壩向斜冷水河桐麻嶺背斜 S(志留系) P1m(二疊系茅口組) T1d(三疊系大冶組)1#溶洞圓梁山隧道 D3s(泥盆系水車坪組) P2w(二疊系吳家坪組) T1j(三疊系嘉陵江組) P1L+q(二疊系梁山組、棲霞組) P2c(二疊系長興組)2#溶洞3#溶洞 O2+3(奧陶系中、上統(tǒng)) O1d(奧陶系大灣組) O1n+f+h(奧陶系紅花圓、分鄉(xiāng)、南津關(guān)組) 3m(寒武系毛田組) 3g(寒武系耿家店組) 2P(寒武系平井組) 2g(寒武系高臺組)4#溶洞5#溶洞 圓梁山隧道圓梁山隧道2#2#溶洞注漿施工技術(shù)溶洞注漿

13、施工技術(shù)1 1、注漿前的技術(shù)準備、注漿前的技術(shù)準備（1 1）工程對象特征：）工程對象特征：水量大水量大（探孔（探孔860860方方/ /時）、時）、水壓力高水壓力高（實測（實測2.73MPa2.73MPa）、）、充填粉細砂層充填粉細砂層、工程量工程量大大（開挖斷面（開挖斷面100100多平方米）、工期緊多平方米）、工期緊（2）漿液進入地層的方式：所注地層為粉細砂層，）漿液進入地層的方式：所注地層為粉細砂層，漿液很難以滲透方式注入，只能以劈裂注漿為主的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。方式注入。2 2、注漿設(shè)計、注漿設(shè)計（1 1）注漿設(shè)計的核心是）注漿設(shè)計的核心是: :定參數(shù)

14、、找盲區(qū)。定參數(shù)、找盲區(qū)。（2 2）設(shè)計時的技巧：）設(shè)計時的技巧：五條線（開挖輪廓線、初五條線（開挖輪廓線、初支輪廓線、終孔線、環(huán)向加固范圍線、補孔線），支輪廓線、終孔線、環(huán)向加固范圍線、補孔線），三個面（掌子面、終孔面、補孔面），一個圓（擴三個面（掌子面、終孔面、補孔面），一個圓（擴散圈。散圈。擴散半徑取值應注意合理，不應取大值；注擴散半徑取值應注意合理，不應取大值；注漿設(shè)計一定要畫終孔交圈圖漿設(shè)計一定要畫終孔交圈圖）。）。用足空間，關(guān)鍵用足空間，關(guān)鍵孔放在周邊；孔放在周邊；前面講過的五個原則。前面講過的五個原則。下中上36886630015002300+470+478+490+460+45

15、8+45580011243003500加固范圍止?jié){墻鉆機臺架3 3、注漿施工的三大核心內(nèi)容、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。超細水泥的擴散能力、普通水泥漿的價廉性、雙液漿快凝性、TGRM漿高強度和可域性，組成六種注漿材料組合體系，“既實現(xiàn)擴大范圍注漿，又可實現(xiàn)控域注漿；既滿足高強度加固堵水要求，又可保證開挖施工容易；既達到加固砂層目的，又滿足降低造價要求”。 （2 2）注漿機械：）注漿機械：采用采用MKD-5SMKD-5S快速鉆機快速鉆機; ;采用高壓力、采用高壓力、高流量注漿泵高流量注漿泵ZJB-30(BP);ZJB-30(BP

16、);作業(yè)臺架作業(yè)臺架. .（3 3）注漿工藝）注漿工藝前進式分段注漿工藝前進式分段注漿工藝，注漿分段長度，注漿分段長度3 35m5m注漿順序注漿順序：分期分區(qū)、由外到內(nèi)、由上到下、間：分期分區(qū)、由外到內(nèi)、由上到下、間隔跳孔隔跳孔注漿參數(shù)注漿參數(shù)：定壓注漿，注漿終壓：定壓注漿，注漿終壓6 69MPa9MPa注漿結(jié)束標準控制注漿結(jié)束標準控制：注漿壓力達到：注漿壓力達到6 69MPa9MPa時，流時，流量小于量小于5L/min5L/min。設(shè)計的所有注漿孔均達到注漿結(jié)束標。設(shè)計的所有注漿孔均達到注漿結(jié)束標準，無漏注現(xiàn)象。按總注漿孔的準，無漏注現(xiàn)象。按總注漿孔的5 510%10%設(shè)計檢查孔，設(shè)計檢查孔

17、，檢查孔應無流砂，流水量檢查孔應無流砂，流水量1m1m3 3/h/h。提高注漿效果的技巧：注漿順序的選擇從外圍上講提高注漿效果的技巧：注漿順序的選擇從外圍上講應達到應達到“圍、堵、截圍、堵、截”目的，在內(nèi)部應達到目的，在內(nèi)部應達到“填、壓、填、壓、擠擠”目的。目的。4 4、注漿效果檢查評定、注漿效果檢查評定（1 1）注漿量分布特征法）注漿量分布特征法 注漿量分布時間效應圖注漿量分布時間效應圖132.7 20.558.775.6 24.320.8103.532.6 118.8211.8 11.2 327.673.4 17.968.9 123.318.1 13.727.3 94.7 12.8 25.017.711.053.5 86.2 28.6 60.4 59.2 13.4 52.976.096.015.5 144.312.4 46.8 16.7 64.033.65.527.3 139.5 19.4 35.134.96.2 137.9 11.641.831.243.0 26.1 36.69.234.9 48.628.716.756.2 28.3 37.325.132.6 29.8 99.738.3 14.7 70.754.2 30.5 21.