超前注浆加固讲义
注浆工艺在路基加固维修中的应用重点讲义资料
注浆工艺在过境公路路基加固维修中的应用随着经济的日益快速发展和城市生活水平的不断提高，人们对道路交通的要求越来越高。
***从2000年开始也对城市道路进行了大范围的新建和改扩建，并提出了强基薄面（俗称白+黑）的设计理念。
经过多年的使用，采用强基薄面部分路段出现了一些严重的问题。
过境公路（翠微大道—梅电路）段就采用了该方案进行设计，由于车流量较大且重载车多，路面破损严重。
一、概况过境路（梅电路—翠微大道）工程全长2452米，是在原104国道基础上进行拓宽改造而成大部分为两侧拓宽。
路幅布置为4.0m（北侧人行道）+16m （行车道）+9m（中央绿化带）+16m（行车道）+5m（南侧人行道）=50m（红线宽度）原设计路面结构为：①老路利用及开山处：25cmC25基层+土工布+8cm 沥青砼②拓宽处：40cm统渣垫层+25cmC25基层+土工布+8cm沥青砼。
2008年对该段道路破损情况进行了调查，从调查的情况看路面破损主要为裂缝，其次为脱皮、掉粒和坑槽破坏形式并有多处修补，通过探地雷达检测发现路基都有不同程度的疏松现象，路基与路面之间存在脱空现象。
裂缝以横裂为主，并且每条裂缝相隔距离基本为5m或5m的倍数，说明横向裂缝基本发生在每块混凝土板的伸缩缝上，超车道路面破损比快车道和慢车道破损严重。
二、加固方案的选择本次工程主要是对路面基层脱空现象进行处理，通过了解国内外的一些加固技术，对加固方案进行了比较，主要选取比较旧水泥混凝土板块碎裂处理技术和注浆加固技术。
1.旧水泥混凝土板块碎裂处理技术先铣刨原沥青面层，接着采用美国共振机械公司研发的RPB碎石化法（简称共振碎石化法）进行碎裂处理消除板下脱空及路基疏松情况后，再加铺30cm 厚水泥稳定碎石层，然后再水泥稳定碎石层及两层沥青面层间喷洒一层沥青粘层油，最后再加铺沥青罩面层（4cmSMA-13间断级配沥青混合料+9cmAC-25C 粗型密级配沥青混凝土）。
共振碎石化法是采用设备独特的共振技术可以持续产生高频低幅的震动能量，通过破碎锤头传递到水泥混凝土板块里，该设备只是将作用力扩展到板块的边缘即完成了能量的传递，对板块周边的结构设施及基层不会造成任何损坏。
注浆法加固土体ppt课件
压密注浆是利用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆 或化学浆液，注浆开始时浆液总是先充填较大的空隙， 然后在较大的压力下渗入土体孔隙。随着土层孔隙水压 力升高挤压土体，直至出现剪切裂缝产生劈裂，浆液随 之充填裂缝，形成浆脉，使得土体内形成新的网状骨架 结构。压密注浆常用于中砂地基及粘土地基中，若有适 宜的排水条件也可采用。如遇排水困难可能在土体中引 起高孔隙水压力时，这就必须采取很低的注浆速率。
注浆法加固原理
注浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆 管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密 等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占 据位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土 颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、 防水性能好和化学稳定性好的结石体。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
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1
注浆法加固原理
2
加固材料
3
加固方法
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岩石
劈裂注浆：适用于低渗透 性的土层 Nhomakorabea加固方法
压密注浆：常用于中砂 地基，黏土地基中若有适 宜的排水条件也可采用
电动化学注浆：地基土 的渗透系数小 ，静压力难
以使浆液注入土的孔隙的 地层
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
超前注浆加固课件PPT
目前小导管的设计长度一般为
2 ～ 2.5m 。小导管注浆工法是 浅埋暗挖隧道的常规施工工艺， 在地层较稳定、无特别风险源 的情况下可大量采用。
开挖面深孔注浆工法
对于开挖断面较大的双线隧道或跨度较大的渡线隧道，因 注浆小导管加固范围有限，故一般采用开挖面深孔注浆。 对于70～100m2断面的隧道可布置12~18个注浆孔，其中 15m左右的长孔布置6~11个，5m左右的短孔布置6~7个，并 采用隔孔注浆的方法。
工，但由于施工成本较高(相比较一般注浆施工成本增加l倍以 上 )和施工速度较慢，一般仅在特别困难的地层或特别重大风 险源注浆加固中采用。
TGRM分段前进式超前深孔注浆工艺
分段前进式注浆是钻、注交替作业的一种注浆方式，即 在施工中实施钻一段、注一段，再钻一段、再注一段的 钻、注交替方式进行施工，每次钻孔注浆分段长度为 2～3 m，采用孔口管法兰盘止浆。分段前进式超前深孔 注浆与TGRM特种灌浆料相结合即形成 TGRM分段前进式超 前深孔注浆工艺。
TGRM注浆材料的特点
微膨胀性。与一般浆材液凝结固化体积收缩相比，TGRM浆
液在注入地层固化的过程中，浆块具有1％～2％的膨胀率，能 有效地阻止钻孔注浆施工过程中对土体的扰动而引起的隧道围 岩变形。 针对性。针对不同地层TGRM 灌浆料开发出了系列产品，如： 针对地下水丰富的防水型、粉细砂层的超细型、疏松地层的发 泡型及普通早强型等。 综合性。TGRM浆液同时具有早强性和耐久性的特点，解决 了双液浆早强但不耐久和普通水泥浆液扩散无法有效控制、在 固化时浆块收缩、注浆后的隧道开挖施工需等待等问题。
水泥—水玻璃类浆液：
水泥—水玻璃类浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按 一定的比例采用双液方式注入，必要时加入缓凝剂（磷 酸氢二钠）所形成的注浆材料，是一种用途及其广泛， 使用效果良好的注浆材料。 它具有以下特点： 来源丰富，价格便宜； 结石体抗压强度高，可达 5~20Mpa ，但后期强度由于 水玻璃的作用易降低； 浆液结石率为100%，结石体渗透系数10-3cm/s，抗渗 性能好； 对地下水和环境无污染； 难以注入0.2mm以下岩溶裂隙； 采用双液方式注入，施工工艺较单液复杂；
隧道超前支护和地层预加固措施 超前小导管注浆
a<40cm
r
r
b (取30cm)
➢在小导管前端做成约 10cm长的圆锥状，在尾 端焊接直径6~8mm的钢 筋箍，距后端100cm内不 开孔，剩余部分按20 ~30cm梅花形布置直径 6mm的溢浆孔。
管箍(φ6钢筋加焊)
φ42~50mm有缝钢管
1.5m不钻孔
出浆孔 3.5~6.0m
0.2m
超前小导管注浆
➢小导管插入后应外露一定长度，以便连接注浆管，并用塑胶泥(40ºBe水玻璃拌525号水泥) 将导管周围孔隙封堵密实。
超前小导管注浆
4. 注浆 ➢ 注浆设备应性能良好，工作压力应满足注浆压力要求，并 应进行现场试验运转。 ➢ 注浆压力
❖注浆压力与地层条件及注浆范围要求有关，一般要求单管注浆能扩散
到管周0.5~1.0m的半径范围内。
超前小导管注浆
3. 小导管布置和安装
➢小导管钻孔安装前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射5~10cm厚的混凝土封闭。
➢钻孔直径应较管径大20mm以上，环向间距应按地层条件而定，一般采用20~50cm；外插 角应控制在10°~30°之间，一般采用15° 。
➢极破碎围岩或处理坍方时可采用双排管；地下水丰富的松软层，可采用双排以上的多排管； 大断面或注浆效果差时，可采用双排管。
2. 性能特点及适用条件
特点： 浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结
为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗 流的通道，起到了堵水作用。
适用条件： 适用于渗透系数较大的无地下水或水量和压力较小的一般软
弱破碎岩采用时性价比比较高。
❖孔口最高压力应严格控制在允许 范围内，以防压裂开挖面，注浆压 力一般为0.5~1.0 MPa，止浆塞应能 经受注浆压力。
2020年一建市政精讲第79讲-超前预支护及预加固施工技术
2020年一建市政课程1K413043 超前预支护及预加固施工技术根据地质条件、地下水状况、施工方法以及环境条件等因素，地层超前预支护及预加固可采取下列措施：(1)超前小导管注浆加固。
(2)深孔注浆。
(3)管棚支护。
一、超前小导管注浆加固（二）技术要点(1)超前小导管应沿隧道拱部轮廓线外侧设置，根据地层条件可采用单层、双层超前小导管；(2)超前小导管应选用直径为40～50mm的焊接钢管或无缝钢管，长度应大于循环进尺的2倍，宜为3～5m，具体长度、直径应根据设计要求确定。
(3)超前小导管应从钢格栅的腹部穿过，后端应支承在已架设好的钢格栅上，并焊接牢固，前端嵌固在地层中。
前后两排小导管的水平支撑搭接长度不应小于1m。
(5)小导管其端头应封闭并制成锥状，尾端设钢筋加强箍，管身梅花型布设φ6-φ8mm的溢浆孔。
(6)超前小导管加固地层时，其注浆浆液应根据地质条件、并经现场试验确定；并应根据浆液类型，确定合理的注浆压力和选择合适的注浆设备。
注浆材料可采用普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥-水玻璃双液浆、超细水泥等注浆材料。
(8)注浆施工应符合下列要求：1)注浆工艺应简单、方便、安全，应根据土质条件选择注浆工艺（法）。
在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用劈裂注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法。
2)注浆顺序：应由下而上、间隔对称进行；相邻孔位应错开、交叉进行。
3)渗透法注浆压力：注入压力应保持在0.1 -0.4MPa,注浆终压应由地层条件和周边环境控制要求确定，一般宜不大于0.5MPa。
每孔稳压时间不小于2min。
劈裂法注浆压力应大于0.8MPa。
4)注浆速度应不大于30L/min。
5)注浆施工期应进行监测，监测项目通常有地（路）面隆起、地下水污染等，特别要采取必要措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。
【案例1K413043】1.背景某供热管线暗挖隧道，长3.2km，断面尺寸为3.2m×2.8m，埋深3.5m隧道穿越砂土层和砂砾层，除局部有浅层滞水外，无须降水。
井筒巷道超前预注浆封堵加固方案
井筒巷道超前预注浆封堵加固方案简介在地下工程施工中，井筒和巷道的稳定性是一个重要的问题。
为了保证工程的安全和稳定，超前预注浆封堵加固方案被广泛应用。
本文将深入探讨井筒巷道超前预注浆封堵加固方案的原理、方法和施工过程。
超前预注浆封堵加固的原理超前预注浆封堵加固是指在井筒或巷道开挖之前，提前注入浆液封堵钻孔，以增强周围岩体的稳定性和承载能力。
其原理主要是利用注浆封堵的作用，增加地下空间的强度和密实度，从而减少地下水的渗透和岩体的位移，提高工程的安全性和稳定性。
超前预注浆封堵加固的方法根据实际需求和工程特点，超前预注浆封堵加固可以采用不同的方法。
以下是几种常见的方法：1.单孔超前预注浆封堵单孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻一组孔，并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法适用于较小的井筒或巷道，可以有效地提高周围岩体的稳定性。
2.双孔超前预注浆封堵双孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻两组孔，并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法相对于单孔超前预注浆封堵来说，可以更好地保证周围岩体的均匀注浆，提高加固效果。
3.多孔超前预注浆封堵多孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻多组孔，并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法适用于较大的井筒或巷道，可以更好地加固周围岩体，提高工程的稳定性。
超前预注浆封堵加固的施工过程超前预注浆封堵加固的施工过程需要经过以下几个步骤：步骤一：现场勘察与设计在开始施工之前，需要进行现场勘察与设计。
通过对地质情况的详细了解，确定注浆孔的位置和数量，设计出最佳的预注浆封堵方案。
步骤二：钻孔根据设计方案，在井筒或巷道的周围钻孔。
钻孔的位置和数量应根据地质条件和工程需求确定，以确保注浆的均匀性和完整性。
步骤三：注浆封堵在钻孔完成后，进行注浆封堵。
通过注入合适的浆液材料，将钻孔周围的空隙充实起来，增加地下空间的强度和稳定性。
步骤四：检测和监控在注浆封堵完成后，需要进行检测和监控工作。
通过监测地下水位、岩体位移等指标，评估加固效果，并及时采取相应的措施。
铁路隧道围岩注浆加固工程讲义
一种迄今流行的理论认为，当净空比 ≥3时，用下式作为渗入性注浆设计注浆材料的基础。
（2）砂砾石注浆
目前尚无有效方法可以测出地层的空隙 值，需采用数学方法加以估算，有效孔隙比的计算公式如下：
式中： —砂砾石的有效孔隙比；
—砂砾石的颗粒直径。
由于河床砂砾石一般都受过比较充分的摩擦。试验证明，河床砂砾由于颗粒大小混合而堆积得比较紧密，其有效孔隙比多变化在0.195～0.215之间，计算时取平均值0.2，于是上式可以简化为：
（6）、岩溶层管道型注浆
浆液在裂隙中的运动是按管道流方式进行，其特点是流动—扩散—凝胶。注浆压力是用来克服浆液与岩壁间的摩擦阻力、粘结力和局部（弯曲、变径）阻力以及静水压力。管道流动阻力比渗流要小，因此，浆液扩散范围较远。为避免浆液流失，一般采用低压灌注，间歇注浆，并控制凝胶时间。
注浆压力与管道直径、注浆流速、扩散距离、浆液性质以及岩壁粗糙程度和弯道大小、变径情况等因素有关。可根据管道流压力降公式计算，或反求扩散半径，由扩散半径控制凝胶时间。
16、工程开挖中各邻近地下管道的加固保护；
17、围护结构接头处渗漏水的处理（地连墙、咬合桩等）
18、垃圾处理厂基底隔离防渗加固；
19、隧道工程中的应用;
1）、盾构隧道盾构始发和达到竪井的围岩防水和加固；
2）、盾构稳定切削面得加固；
3）、盾构施工防止地表沉降盾尾回填和背后注浆加固；
4）、盾构穿越沼气带时形成注浆隔绝环及诸浆排气等；
为了满足注浆的要求，，近年来采用硅粉+水泥+高效塑化剂制成的复合型浆液，利用粒径只有1μm的硅粉，高活性大幅度提高了浆液固结体的抗压强度，固结体的空隙大为减少，从而固结体的抗腐蚀能力得到加强。
注浆加固技术
注浆加固技术一、注浆加固围岩和堵水1.注浆加固围岩和堵水的作用机理注浆就是采用某种方法，将某种胶结材料渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中。
由于浆液渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中并硬化后，不仅将岩块或土体颗粒胶结为整体，或以高强夹层的形式将黏土分隔包围，从而提高岩体的完整性、增强岩体的稳定能力，也就是起到了加固围岩的作用，而且填塞了空隙或裂隙，阻断了地下水渗流的通道，也就是起到了堵水作用。
因此，在隧道及地下工程中，若遇到围岩软弱、破碎严重、地下水丰富或出现塌方，常采用注浆方法，以实现对岩体的加固，同时也起到堵水作用。
2.注浆方法注浆方法有压力注浆和电动化学注浆两类。
压力注浆是常用的方法，是在各种压力下使水泥浆液或化学浆液充填土的孔隙或岩层缝隙。
电动化学注浆是在施工中以注浆管为阳极，滤水管为阴极，通过直流电电渗作用使孔隙水由阳极流向阴极，在土中形成渗浆通道，化学浆液随之渗入孔隙而使土体胶结。
大多数地层条件可采用压力注浆。
但在软黏土中，土的渗透性很低，压力注浆法效果极差，可采用电动注浆法。
但电动注浆法由于受电压梯度、电极布置等条件限制，注浆范围较小，目前公路上的少数既有结构物地基加固工程中会用到。
压力注浆也可按注浆压力大小分为渗透注浆和劈裂注浆两种。
（1）渗透注浆。
在有一定渗透性的地层，如破碎岩层、砂卵石层、中砂层、细砂层、粉砂层等地层中，采用中低压力将胶结材料压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙里，待其凝固后，岩体的结构体或土颗粒即被胶结为整体，称为渗透注浆。
（2）劈裂注浆。
在渗透性较差甚至不透水的地层，如含水率较大而颗粒较细的黏土地层、软土地层中，采用较高压力使胶结材料强行挤压钻孔周壁，使胶结材料将黏土层劈裂出缝隙并充塞凝结于其中，从而对黏土地层或软土地层起到加固的作用，称为劈裂注浆。
劈裂注浆加固的作用机理是：强行挤入黏土层或软土层中的胶结材料将黏土分隔包围，凝固以后的胶结材料在软弱土层中形成高强夹层，相当于在软弱土体中加筋、加骨，使软弱土层的整体性和强度大大提高。
论超前灌浆施工的加固技术
压浆管的布设 ：钻孔桩成孔清孔完成 后 ，分置于钢筋笼两侧的２ 根 通长压浆管进入沉渣 或桩尖 土３ ０～４ ｅ 处 ，压 浆管采 用内径 ２ ０ｒ ａ ５～３ ｍ ５ ｍ 钢管 ，下端加工成注浆花管 ，为防止桩身砼浆液堵塞压浆管 ，在放置压 浆管之前 ，应采取诸如生胶带、橡胶带等措施予以绝对密封 。压浆管之 间的丝扣连接应用生胶带止水。根据地层情况 ，若采用桩侧灌浆 ，可在 桩侧安装两根直径２ ｍ 压浆管 ，以环 向管联结 ，在环 向管外侧钻上花 ０ｍ 孔并暂用生胶带等密封 ，随钢筋笼一起安装到位。钢筋笼下到设计标高 时， 将注浆管顶部用堵头密封 ，以防灌注砼桩身时砂浆等物堵塞浆管 。
技术 问题 进行探讨 。
关键 词 隧道 ；灌浆 ；加 固技 术 ；力学分 析
中 图分 类号 Ｔ ｕ 文 献标识 码 Ａ 文章 编 号 １７ — ６ １ （ ｚ）２ — １ ５ Ｏ ６ ３ ９ ７ 一２ １ １ ０ ３ 一 ｌ ｏ ０
由于我国隧道工程数量众 多，难 以避免地遇到各 种不 良地质问题 ， 如断层破碎带 、软 岩膨胀 地层 、涌水 涌泥 、瓦斯 、高地应力和高地 温 等。隧道施工通过这 些不 良地质地段 时 ，施工作业效 率往往会大 大降 低，甚至出现衬砌或机械设备严重损坏的事故。其中，断层破碎带和涌 水 问题是隧道施工过程中遇到的最常见的不 良地质情况 。目前 ，处 理断 层破碎带和涌水 问题最为有效 的措施是采用超前灌浆措施来 固结 松散 围 岩 、阻断渗水通道 。对 于超 前灌浆法 的超前 支护机理 尚缺 乏系统 的研 究 ，围岩一 支护系统耦合及退耦行为欠全面认识 。在应用方面 ，必须全 面分析超前灌浆在加固技术的基础上 。
体外 围。在预灌浆设计 时，必须先确定允许 的最大渗漏量，并期望预灌 浆在洞室掌子面前方形成一不透水 区来减少渗流量 ，以确保施工安全。
超前注浆加固ppt课件
TGRM分段前进式超前深孔注浆工艺
分段前进式注浆是钻、注交替作业的一种注浆方式，即 在施工中实施钻一段、注一段，再钻一段、再注一段的 钻、注交替方式进行施工，每次钻孔注浆分段长度为 2～3 m，采用孔口管法兰盘止浆。分段前进式超前深孔 注浆与TGRM特种灌浆料相结合即形成 TGRM分段前进式超 前深孔注浆工艺。
水平袖阀管注浆
优点:能实现真正意义上的定域、定压、定量、往复精细注
浆，注浆施工质量有保证；
缺点:对机械设备要求高，如果地层情况恶劣则需要使用水
平套管钻机、恒压低流速大流量注浆泵等比较昂贵的施工机械， 同时往复注浆需要的注浆工期较长 ( 是正常注浆施工工期的 2 倍 )。
适用范围：理论上水平袖阀管注浆适合所有的水平注浆施
开挖面深孔注浆
深孔注浆
注浆工艺
双 重 管 注 浆 水 平 旋 喷 注 浆 水 平 袖 阀 管 注 浆 TGRM 前 进 式 注 浆
注浆材料
改 性 水 玻 璃 浆 普 通 水 泥 单 液 浆 水 泥 水 玻 璃 双 液 浆
超 细 水 泥 浆
双重管注浆（WSS）
双重管注浆技术
是采用双重管钻 机钻孔至预定深 度后从中空的钻 杆内进行后退式 注浆，注浆材料 采用水泥—水玻 璃双液浆。
超前注浆加固 课件PPT
浅埋暗挖法的施工工法
(1)全断面法：
①开挖顺序：隧道断面一次成形 ②适用范围：整体性好的稳定围岩
③施工特点：
工序简单（速度快、效率高）、工作面宽敞（运输、通风、排水通畅）
(2)台阶法：
超前注浆加固讲义
三、搅拌机是把注浆材料混合在一起并在短时间内搅拌 均匀的机械，其生产能力应与注浆泵单位注浆量相适应 。
目前工程中常用的搅拌机（组）有以下几种：
（1）立式水泥搅拌机
一般搅拌机主轴转速为40~60r/min；搅拌能力为10~15m³ /h，满足 东延线施工需求；缺点：体积过大。
（2）水力喷射式水泥搅拌机
污来造 染源价 环少高 境；；
五、注浆机械设备
注浆设备主要包括钻机、钻具、注浆设备、搅拌机、注 浆管路总成、止浆塞和混合器等，除钻机与钻具是成孔设 备，其他设备是制备、输送浆液，并将浆液注入岩层裂隙 或软土地层中的机具。 一、 按钻杆前进方式不同，钻孔机械主要有以下几种 分类（1）回转式、（2）冲击式（3）回转-冲击式（4）振 动式四种，根据东延线地质情况，区间主要穿越粉质粘土 层、粘土层、粗砂层及全风化泥岩等，故选用回转式钻机。
3.2、劈裂注浆
浆液在较高压力（相对渗透、填充注浆）的作用下，似利斧劈入土层（通 常土颗粒的粒径小于0.01mm），产生劈裂面，浆液的劈裂路线呈纵横交叉的 脉状网络，故此又称脉状注浆，但劈裂注浆会破坏被注对象的原始结构而渗透 注浆不会。
3.3、压密注浆
压密注浆是指通过钻孔将不易流动的极浓的惰性注浆材料压入地层中，在 形成匀凝固结浆泡的同时，压密周围土体的方法。
由于注浆钻孔呈伞形辐射状，钻机可钻孔角度要满足 +90°~-90°范围；隧道内场地狭窄，为便于施工，钻机 应体积小、重量轻；为避免污染隧道内空气，应选用电动 机带动钻机，故本区间选用TXU-150型钻机（石家庄产）。
二、注浆泵是压注浆液的机械，是注浆施工中重要的机 械 。理想的注浆泵应具有如下性能： （1）它应该有足够的排量和一定的压力，并且易于随时间 调整注浆量和注浆压力，排浆量从零到最大额定值范围内 都应能适应。 （2）注浆泵应能进行双液化注浆；甲、乙两液的比例能够 在机械运行过程中调节。 （3）拆卸、清洗和组装方便和体积小、重量轻、搬运方便。 根据东延线地质及设计情况，注浆采用MC-S及C-S双 液浆注入粉土层，故选用YSB-60/5型液力调速注浆泵。
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三、搅拌机是把注浆材料混合在一起并在短时间内搅拌 均匀的机械，其生产能力应与注浆泵单位注浆量相适应 。
目前工程中常用的搅拌机（组）有以下几种：
（1）立式水泥搅拌机
一般搅拌机主轴转速为40~60r/min；搅拌能力为10~15m³ /h，满足 东延线施工需求；缺点：体积过大。
（2）水力喷射式水泥搅拌机
2.3、水泥-水玻璃浆液 水泥-水玻璃浆液在胶凝时间的控制、对较细砂层的可注性及 结石率方面，比水泥浆有所改善。 （1）水泥-水玻璃浆液的固结原理 水泥的主要成分为硅酸三钙3CaO· Sio2、硅酸二钙 2CaO· Sio2、铝酸三钙3Cao· Al2O3和铝酸铁钙 4CaO· Al2O3· Fe2O3。浆液胶凝反应式为： Ca(OH)2+Na2O· mH2o+nH2O→CaO·mH2O· nH2O↓+2NaOH （2）水泥-水玻璃浆液的配比 水泥-水玻璃浆液的配合比要根据岩层裂隙大小、渗透系数 大小、钻孔涌水量或吸水量确定。 （3）水泥-水玻璃浆液性能
四、注浆工艺
在常见的浅埋暗挖法隧道注浆施工中．按照开挖施工的先
后顺序主要分为2大类，即：
第1类为在隧道开挖施工之前对即将开挖的土(岩)体进行注浆 加固称为超前预注浆；
第2类为在隧道开挖施工之后对隧道周围土(岩)体进行环向打 孔注浆加固称为径向补偿注浆。
对于开挖断面较大的双线隧道或跨度较大的渡线隧道，因 注浆小导管加固范围有限，故一般采用开挖面深孔注浆。本工 程为全断面深孔注浆，孔位环形布设，且数量多达52个，所以
2、注意事项：稀释浓硫酸时，将浓硫酸缓慢注入水中，并均匀搅拌，防止浓 硫酸飞溅伤人；在配置浆液时，当PH值到达2时，加入水玻璃应缓慢，认真 观察浆液中是否有凝胶团出现，一旦出现应停止加入，浆液配制完成。
地下工程注浆材料的渗透性用表
注浆材料名称 大 普通水泥单液 浆 超细水泥单液 浆 普通水泥水玻 璃双液浆 超细水泥水玻 璃双液浆 砾石 中 小 粗 砂砾 中 细 粉砂 粘性土
注浆顺序
在注浆时：应遵循”先外圈后内圈，同一圈先上部孔 后下部孔、间隔跳孔，逐渐加密，先注无水区，后注有水 区”的原则，在注浆管路上安装注浆压力表，静水压力 1.0～1.5MPa，采用纯压式灌浆，压力表安装在孔口进浆 管路上，压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的20%，压 力读数读压力表指针摆动的中值。第一序孔按注浆量达到 或接近预估注浆量可结束注浆；第二序孔按注浆压力达到 设计压力，注浆量逐渐减少至小于1L/min.m并维持10min 以上，可结束本次注浆。
污来造 染源价 环少括钻机、钻具、注浆设备、搅拌机、注 浆管路总成、止浆塞和混合器等，除钻机与钻具是成孔设 备，其他设备是制备、输送浆液，并将浆液注入岩层裂隙 或软土地层中的机具。 一、 按钻杆前进方式不同，钻孔机械主要有以下几种 分类（1）回转式、（2）冲击式（3）回转-冲击式（4）振 动式四种，根据东延线地质情况，区间主要穿越粉质粘土 层、粘土层、粗砂层及全风化泥岩等，故选用回转式钻机。
一、注浆的功能与用途
1.1、注浆功能 （1）防渗堵水：主要是指防止水在微细裂隙中的渗透。 （2）加固补修：通过注浆对地基进行加固，防止地表下沉 和建筑物变形，并且通过注浆对边坡的加固防止滑坡。 1.2、注浆用途（主要介绍在隧道工程中的应用） （1）矿山法隧道在掘进中，对富水地段、软弱地层、破碎 岩层注浆，进行堵水和加固。 （2）防止地表沉降的隧道拱顶的回填注浆。 （3）隧道的地层结合技术中形成止水保护套。 （4）盾构法隧道施工中控制沉降的同步注浆及二次补偿注 浆。 可以说，在现在隧道和地下工程施工中，注浆是修建隧 道与地下工程的一项必备辅助工法。
本工程主要应用注浆材料为超细水泥，超细水泥分为 MC超细干磨水泥和WMC超细湿磨水泥，他们具有超细的颗 粒直径，平均粒径3~4μ m，最大约为10μ m。 MC主要性能： （1）稳定性好，具有较强的分散性，能抗离析和沉淀。 （2）凝结时间随水灰比的增大而变长，在浆液中加入水玻 璃时，凝结时间缩短。 （3）可注性远高于普通水泥。 （4）固结体的强度高。 WMC主要性能： （1）现场湿磨，虽然它不能达到超细水泥灌注细砂土的非 凡能力，但阻水性能良好。 （2）流动性好，稳定性好。 （3）无毒，不污染环境。 （4）固化速度快，结石体强度高。7d可达45Mpa。 （5）价格比超细水泥便宜。
浆液浓度
对于注浆浓度，在每段每次压浆时先稀后浓，同一 分段多次压浆时则先浓后稀。 一般水泥浆液起始浓度较高，特别在初期压浆阶段， 因稀释浆液使结石率低，并增大扩散半径 , 延长压浆 时间。常用的水泥浆液浓度为1.5:1～0.5:1。 水泥浆液压浆过程中，某一种浓度级的吸浆率约为 吸水率的 80% ～ 85% 时 , 可以认为浓度适宜。在某一种 浓度压力保持不变、吸浆率随压浆时间延长而逐渐减 少,或吸浆率不变而压力却逐渐升高时,不需改变浆液 浓度。 遇有冒浆或岩层破碎带、大裂隙、裂隙发育地层时, 应越级加浓 , 或采用间歇注浆、水泥一水玻璃双液注 浆等措施。
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改性水玻璃单 液浆
TGRM单液浆
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三、注浆机理
在隧道及地下工程的注浆工程中，注浆机理主要有三种：渗透注浆、劈裂注浆 和压密注浆。三种注浆大致的形态如下图所示。
3.1、渗透注浆
渗透注浆是指在压力作用下使浆液充填土的空隙和岩石的裂隙，排挤出空 隙中存在的自由水和气体，通过物理化学反应，浆液在空隙中形成具有一定强 度和低透水性的结石体，堵塞或充填空隙，起到加固和防渗作用，此方法一般 只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。
隧道与地下工程 注浆技术简介
目录
一、注浆的功能与用途
二、注浆材料
三、注浆机理 四、注浆工艺 五、注浆机械设备 六、注浆技术参数
七、注浆常见问题
八、注浆设备及现场图片 九、本工程方案 十、工程实例
地下工程注浆技术概述
注浆法的概念
注浆法的实质是用气压、液压或电化学原理，把某些 能固化的浆液注入各种介质的裂隙和空隙，以改善地基的 物理学性质，也即注浆法系将具有凝结能力的浆液注入地 层或隧道围岩中以填充、渗透、压密等方式挤走土颗粒间 或岩石裂隙中的水分，待浆液凝结后，使隧道围岩或土形 成一个抗渗性能良好、强度较高的整体，以达到堵水加固 围岩或土体的目的。
由于注浆钻孔呈伞形辐射状，钻机可钻孔角度要满足 +90°~-90°范围；隧道内场地狭窄，为便于施工，钻机 应体积小、重量轻；为避免污染隧道内空气，应选用电动 机带动钻机，故本区间选用TXU-150型钻机（石家庄产）。
二、注浆泵是压注浆液的机械，是注浆施工中重要的机 械 。理想的注浆泵应具有如下性能： （1）它应该有足够的排量和一定的压力，并且易于随时间 调整注浆量和注浆压力，排浆量从零到最大额定值范围内 都应能适应。 （2）注浆泵应能进行双液化注浆；甲、乙两液的比例能够 在机械运行过程中调节。 （3）拆卸、清洗和组装方便和体积小、重量轻、搬运方便。 根据东延线地质及设计情况，注浆采用MC-S及C-S双 液浆注入粉土层，故选用YSB-60/5型液力调速注浆泵。
建议孔位改为三角形梅花布设，中洞与侧洞间孔位方便布设， 钻机移动方便，加快施工效率。
深孔注浆
注浆工艺
注浆材料
WSS
双 重 管 注 浆
水 平 旋 喷 注 浆
袖 阀 管 注 浆
注 浆
改 性 水 玻 璃
水 泥 单 液 浆
水 泥 水 玻 璃 双 液 胶可 防结 凝灌 渗实 时性 性体 间较 能强 可高 好度 控； ；高 ；；
3.2、劈裂注浆
浆液在较高压力（相对渗透、填充注浆）的作用下，似利斧劈入土层（通 常土颗粒的粒径小于0.01mm），产生劈裂面，浆液的劈裂路线呈纵横交叉的 脉状网络，故此又称脉状注浆，但劈裂注浆会破坏被注对象的原始结构而渗透 注浆不会。
3.3、压密注浆
压密注浆是指通过钻孔将不易流动的极浓的惰性注浆材料压入地层中，在 形成匀凝固结浆泡的同时，压密周围土体的方法。
1) 2)
3)
水泥-水玻璃浆液的黏度、凝胶时间和结石强度关系到 注浆的质量。水泥浆的水灰比、水泥浆液浓度和水玻璃 浆液浓度、水泥-水玻璃浆液的体积比以及水泥的质量、 龄期和浆液的温度等，对浆液的黏度、凝胶时间和结石 体的强度有影响。 水泥-水玻璃浆液的凝固时间可以从几秒钟到几十分钟， 掌握控制凝胶时间，是施工中的一个重要环节。 水泥-水玻璃的凝胶时间主要取决于水泥的用量，与水玻 璃的用量关系不大。在其他条件相同时，水泥浆与水玻 璃浆的体积比越大，浆液凝胶时间越短。 注浆时，改变水泥浆与水玻璃浆的配合比可以调整凝胶 时间。但是，水玻璃浆的用量不得小于水泥浆的0.3倍， 否则混合浆液早期强度低，易被地下水冲走；同时由于 浆液凝胶时间过短，易造成堵孔事故。冬施期间，需将 水玻璃浆加温以及用热水拌合水泥浆，来提高浆液的温 度（温度对CS浆液凝胶时间有较明显的影响）。
其优点是效率高，棵连续制浆，混合能力大。缺点是不易控制浆 液的水灰比，需采用计量装置来调节浆液； （3）水力旋流式搅拌机 拌桶有效容积为0.6m³ ，一次造浆需2~3min，缺点：单次搅拌量较小。 故：东延线宜选用立式水泥搅拌机或水力喷射式搅拌机，单次搅拌量 充足，设备结构简单。
六、注浆技术参数
注浆设计 （1）确定注浆目的和注浆标准； （2）注浆材料的确定； （3）浆液浓度的确定； （4）注入方式的确定； （5）胶凝时间与扩散半径的确定； （6）注浆段长与注浆孔、检验孔 的布设； （7）注浆压力注浆速度的确定； （8）注浆量的确定；
TGRM
特 种 浆 液
无 收 缩 注 浆 固工 结程 体成 强本 度较 高高 等；
适土注控 用体入制 地扰效注 层动果浆 广不好范 泛明；围 。显 ； ；