土木工程中注浆施工方法技术探讨
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• 注浆，也叫做灌浆，就是通过注浆设备利用泵压为动力 源把某种浆液（一般情况下时那种具有流动性、凝固后 又拥有胶结力的浆液），注入到地层或者某结构物的裂 隙或者空洞内部，注入进去的浆液就会以渗透、填充以 及劈裂等方式在地层或者某结构物的裂隙或者空洞内部 进行扩散，以提高其整体性和密实性并且能够将其力学 性和抗渗透性提升。
现代建筑施工技术与管理课程汇报
注浆施工方法技术探讨 （Grouting construction method
technology）
汇报人：XXX 二X二X年X月
1. 注浆施工方法技术介绍
目录
一 注浆施工方法技术介绍 二 国内外应用现状 三 理论基础 四 施工要点 五 工程实例
1.注浆技术简介
劈裂通道宽度与扩散半径的关系图
是浆液黏度，E是土体弹性模量
结论：在浆液扩散半径相同的情况下，浆液黏度越高，劈裂通道宽度越大。
4. 施工要点
4. 施工要点
•先在所需加固的土体周围钻孔灌浆，目的是提高该土体的侧向限制应力，以便在拟
加固的土体中部灌浆时及早形成浆脉网。劈裂灌浆的孔距可控制在4-5m范围内，它 应大于充填和压密灌浆的钻孔孔距，因为浆液在劈裂面中要比在砂砾孔隙中流得远 得多。
1. 注浆分类
（1）按注浆的浆液材料 • 注浆的浆液材料不同则注浆方式也不同，若按浆液材料划分注浆方式可分为粒状材料
注浆以及纯溶液注浆。 （2）按注浆作用 • 按照注浆作用来划分，可划分为：帷幕注浆、固结注浆、回填注浆、接触注浆等。 （3）按受注对象 • 如按照被注浆的建筑来划分，划分为：坝基注浆、隧洞注浆、压力钢管注浆、土坝注
• 其次，劈裂注浆也可适用于一些密度较小的淤泥或者小颗粒的沙土中，通 过设备加压，达到注浆的效果，实现土质的构造改变。
• 另外，劈裂注浆在实际的施工中，会对建筑周边造成一定的影响，因此， 劈裂注浆对技术要求较高。一般的施工过程中，严格按照工程指标对桩底、 缝隙进行钻孔，对钻孔的垂直度和深度都需要严格的要求。在设备的加压 过程中，要严格按照指标进行加压、注浆，以此来降低劈裂注浆对建筑带 来的负面影响。通过劈裂注浆可以有效实现对建筑内部裂缝的处理，增加 建筑的稳固性，提高建筑质量。
3是土体第三主应力，1是第一主应力
R
是土体抗拉强度
m
注浆速率
q 2rbv
确定劈裂通道宽度和最大扩散半径
• 劈Байду номын сангаас通道宽度公式：
b Gp 3
• 劈裂通道宽度与扩散半径的关系
• 浆液最大扩散半径公式：
浆液扩散半径随注浆压力差的变化图
结论：在相同注浆压力条件下，浆液黏度越小且土体弹性模量越小，其对应的浆液扩散 半径越大。
浆等。 （4）按注浆地层 • 如按照被注浆的地层来划分，划分为：岩石地基注浆、砂砾石地层注浆以及土层注浆
等。 （5）按注浆方法 • 渗透注浆法，压密注浆法，劈裂注浆法
劈裂注浆法
• 劈裂注浆法主要适用于建筑内部的质量调整，主要适用于建筑内部裂缝的 处理。劈裂注浆法的原理是运用特殊的注浆设备，对浆液进行加压，注入 到建筑缝隙内部的方法。劈裂注浆可以有效的实现建筑缝隙的填充，尤其 是对建筑的桩底、地基的注浆，具有良好的效果。
2. 国内外应用现状
2.国内应用现状
• 张聪等以洞头山隧道为研究背景，以随机分布理论以及流固耦合理论为理论基础， 注意注浆过程中围岩以及浆液的实时变化，得出了浆液扩散方程，并运用软件建 立了小导管注浆浆液在非均质软弱围岩中的扩散模型，系统研究了注浆参数与小 导管布设等对浆液扩散与注浆加固圈形成的影响。为软弱围岩隧道进行小导管注 浆施工提供了理论依据。
劈裂注浆扩散过程
本文将劈裂注浆扩散过程简化为 平面辐射圆 基于牛顿流体本构模型
模型假设条件
• 浆液视为牛顿流体 • 上下侧壁浆液流动速度为0 • 忽略通道两侧土体的浆液流失 • 不考虑地层应力分布的不均匀性
确定起劈压力、劈裂通道扩展压力、浆液速 度分布和注浆速率
• 起劈压力公式
裂缝通道扩展压力
劈裂通道宽度浆液速度分布
3. 理论基础
劈裂注浆法扩散机理介绍
通过钻孔施加液体压力于弱透水性地基中，当液体压力超过劈裂压 力时土体产生水力劈裂，也就是在土体内突然出现一劈裂缝。于是 ，吃水量突然增加。如果给水量供不应求，则液体压力迅速降落。 土体在钻孔注水或注稀浆条件下的水力劈裂特性已有比较深人的了 解，它的规律是劈裂面发生在阻力最小的小主应力面。劈裂压力与 地基中的小主应力及抗拉强度成正比；液体愈稀，注入愈慢，则劈 裂压力愈小；劈裂面突然产生并且迅速扩展。
• 1930 年，硅化法在美国出现并且也研制了硅酸钠基浆液（渡卫卡浆液和阿龚奈 特浆液）。
• 1934 年，硅酸钠和金属盐组成的浆液由法国人 Charerlanger 研制而成。与此同 时，化学注浆被各国采用并且出现了注浆新工艺（两种浆液相互搭配和先后灌注） 随后注浆溶液发展迅速，伴随而来的以沥青浆液和木质素浆液为主的天然高分子 注浆材料闪亮登场。
• 1909 年由英梅尔试验成功硅酸钠溶液和硫酸铝溶液混合注浆法。在此之后，化 学注浆法流传到南非并得到迅速的发展，所以在当时注浆方面领先世界水平的是 南非。
• 1919 年，沥青注浆法由美国工程师 Christlan 提出，随后就应用在工程中。
• 1928 年，Batate 在沥青浆液中加入了干酪素稳定剂是为了防止浆液离。
• 肖颖以佛山轨道交通 2 号线登州站—花卉世界站—仙涌站盾构区间为工程背景， 通过现场注浆试验，分析盾构机掘进过程对地层承载力的需求，以及在地面预加 固和洞内深层注浆加固相关技术措施。得出在富水软弱地层盾构区间施工前，对 于不满足施工要求的地段要进行预加固处理以及对于管片预埋注浆孔数量的建议， 洞内深层注浆应以保护成形隧道为原则，尽可能避免对管片造成的病害。
• 刘西科等以苏州地铁为工程背景，使用双液浆同步注浆，分析了双液浆同步注浆 和单液浆同步注浆的对比特点，通过对地表沉降的监测，得出双液浆在凝结时间 上有优势，且在填充间隙、维持稳定、减少变形、控制地表沉降等方面起到较好 的作用的结论。为类似地区的软弱土层施工提供了指导。
2.国外应用现状
• 伴随着化学注浆法的出现标志着注浆法进行了一次成功的改革，1880 年由季佐 斯基创造的。
现代建筑施工技术与管理课程汇报
注浆施工方法技术探讨 （Grouting construction method
technology）
汇报人：XXX 二X二X年X月
1. 注浆施工方法技术介绍
目录
一 注浆施工方法技术介绍 二 国内外应用现状 三 理论基础 四 施工要点 五 工程实例
1.注浆技术简介
劈裂通道宽度与扩散半径的关系图
是浆液黏度，E是土体弹性模量
结论：在浆液扩散半径相同的情况下，浆液黏度越高，劈裂通道宽度越大。
4. 施工要点
4. 施工要点
•先在所需加固的土体周围钻孔灌浆，目的是提高该土体的侧向限制应力，以便在拟
加固的土体中部灌浆时及早形成浆脉网。劈裂灌浆的孔距可控制在4-5m范围内，它 应大于充填和压密灌浆的钻孔孔距，因为浆液在劈裂面中要比在砂砾孔隙中流得远 得多。
1. 注浆分类
（1）按注浆的浆液材料 • 注浆的浆液材料不同则注浆方式也不同，若按浆液材料划分注浆方式可分为粒状材料
注浆以及纯溶液注浆。 （2）按注浆作用 • 按照注浆作用来划分，可划分为：帷幕注浆、固结注浆、回填注浆、接触注浆等。 （3）按受注对象 • 如按照被注浆的建筑来划分，划分为：坝基注浆、隧洞注浆、压力钢管注浆、土坝注
• 其次，劈裂注浆也可适用于一些密度较小的淤泥或者小颗粒的沙土中，通 过设备加压，达到注浆的效果，实现土质的构造改变。
• 另外，劈裂注浆在实际的施工中，会对建筑周边造成一定的影响，因此， 劈裂注浆对技术要求较高。一般的施工过程中，严格按照工程指标对桩底、 缝隙进行钻孔，对钻孔的垂直度和深度都需要严格的要求。在设备的加压 过程中，要严格按照指标进行加压、注浆，以此来降低劈裂注浆对建筑带 来的负面影响。通过劈裂注浆可以有效实现对建筑内部裂缝的处理，增加 建筑的稳固性，提高建筑质量。
3是土体第三主应力，1是第一主应力
R
是土体抗拉强度
m
注浆速率
q 2rbv
确定劈裂通道宽度和最大扩散半径
• 劈Байду номын сангаас通道宽度公式：
b Gp 3
• 劈裂通道宽度与扩散半径的关系
• 浆液最大扩散半径公式：
浆液扩散半径随注浆压力差的变化图
结论：在相同注浆压力条件下，浆液黏度越小且土体弹性模量越小，其对应的浆液扩散 半径越大。
浆等。 （4）按注浆地层 • 如按照被注浆的地层来划分，划分为：岩石地基注浆、砂砾石地层注浆以及土层注浆
等。 （5）按注浆方法 • 渗透注浆法，压密注浆法，劈裂注浆法
劈裂注浆法
• 劈裂注浆法主要适用于建筑内部的质量调整，主要适用于建筑内部裂缝的 处理。劈裂注浆法的原理是运用特殊的注浆设备，对浆液进行加压，注入 到建筑缝隙内部的方法。劈裂注浆可以有效的实现建筑缝隙的填充，尤其 是对建筑的桩底、地基的注浆，具有良好的效果。
2. 国内外应用现状
2.国内应用现状
• 张聪等以洞头山隧道为研究背景，以随机分布理论以及流固耦合理论为理论基础， 注意注浆过程中围岩以及浆液的实时变化，得出了浆液扩散方程，并运用软件建 立了小导管注浆浆液在非均质软弱围岩中的扩散模型，系统研究了注浆参数与小 导管布设等对浆液扩散与注浆加固圈形成的影响。为软弱围岩隧道进行小导管注 浆施工提供了理论依据。
劈裂注浆扩散过程
本文将劈裂注浆扩散过程简化为 平面辐射圆 基于牛顿流体本构模型
模型假设条件
• 浆液视为牛顿流体 • 上下侧壁浆液流动速度为0 • 忽略通道两侧土体的浆液流失 • 不考虑地层应力分布的不均匀性
确定起劈压力、劈裂通道扩展压力、浆液速 度分布和注浆速率
• 起劈压力公式
裂缝通道扩展压力
劈裂通道宽度浆液速度分布
3. 理论基础
劈裂注浆法扩散机理介绍
通过钻孔施加液体压力于弱透水性地基中，当液体压力超过劈裂压 力时土体产生水力劈裂，也就是在土体内突然出现一劈裂缝。于是 ，吃水量突然增加。如果给水量供不应求，则液体压力迅速降落。 土体在钻孔注水或注稀浆条件下的水力劈裂特性已有比较深人的了 解，它的规律是劈裂面发生在阻力最小的小主应力面。劈裂压力与 地基中的小主应力及抗拉强度成正比；液体愈稀，注入愈慢，则劈 裂压力愈小；劈裂面突然产生并且迅速扩展。
• 1930 年，硅化法在美国出现并且也研制了硅酸钠基浆液（渡卫卡浆液和阿龚奈 特浆液）。
• 1934 年，硅酸钠和金属盐组成的浆液由法国人 Charerlanger 研制而成。与此同 时，化学注浆被各国采用并且出现了注浆新工艺（两种浆液相互搭配和先后灌注） 随后注浆溶液发展迅速，伴随而来的以沥青浆液和木质素浆液为主的天然高分子 注浆材料闪亮登场。
• 1909 年由英梅尔试验成功硅酸钠溶液和硫酸铝溶液混合注浆法。在此之后，化 学注浆法流传到南非并得到迅速的发展，所以在当时注浆方面领先世界水平的是 南非。
• 1919 年，沥青注浆法由美国工程师 Christlan 提出，随后就应用在工程中。
• 1928 年，Batate 在沥青浆液中加入了干酪素稳定剂是为了防止浆液离。
• 肖颖以佛山轨道交通 2 号线登州站—花卉世界站—仙涌站盾构区间为工程背景， 通过现场注浆试验，分析盾构机掘进过程对地层承载力的需求，以及在地面预加 固和洞内深层注浆加固相关技术措施。得出在富水软弱地层盾构区间施工前，对 于不满足施工要求的地段要进行预加固处理以及对于管片预埋注浆孔数量的建议， 洞内深层注浆应以保护成形隧道为原则，尽可能避免对管片造成的病害。
• 刘西科等以苏州地铁为工程背景，使用双液浆同步注浆，分析了双液浆同步注浆 和单液浆同步注浆的对比特点，通过对地表沉降的监测，得出双液浆在凝结时间 上有优势，且在填充间隙、维持稳定、减少变形、控制地表沉降等方面起到较好 的作用的结论。为类似地区的软弱土层施工提供了指导。
2.国外应用现状
• 伴随着化学注浆法的出现标志着注浆法进行了一次成功的改革，1880 年由季佐 斯基创造的。