地下工程注浆技术

7、劈裂注浆计算

劈裂注浆计算式参照注浆规程P8。
8、劈裂注浆与渗透注浆方式的选取

参照规程中第16页。
9、注浆最优参数的确定
见期刊 水泥水玻璃双液浆中的最优参数选择
刘玉祥 柳慧鹏
注浆施工中控制
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。
（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
钻 钻孔注浆 机械设备 机
泵
体
注浆泵 搅拌机
高压管路 混合器
（3）注浆工艺 1、注浆方式（解决注浆的均匀性） ①全孔一次性注浆 ②前进式分段注浆 ③后退式分段注浆
4、注浆结束标准 （1）单孔或单孔单段：①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5～10L/min。②定量-定压相结 合注浆时，前序孔达到设计单孔单段注浆量 1.2～1.5倍，后序孔应达到设计终压，注浆 速度小于5～10L/min。 （2）全段注浆结束标准：①所有注浆孔均 符合单孔或单孔单段注浆结束标准。②注浆 孔无漏注。③对注浆效果进行检查评定，注 浆效果达到设计标准。
4、土体孔隙率的计算



根据地勘报告可以得到注浆部位的土层分 布情况，进而得知该层土体的孔隙比e。 孔隙比是材料中孔隙与颗粒的比值；孔隙 率为材料中孔隙占材料体积的百分比。因 此孔隙率n=1/（1+e）。 止水注浆的原理无非就是填充土体中孔隙 使土体密实，进而达到抗渗效果。所以计 算出土体的孔隙率为计算注浆量的关键环 节。例注浆规程第4页。
②梅花型布孔原则
掌子面孔位布置图
终孔交圈图
③两圈孔原则(隧道)
2 4 6 A 8 20 x 10 12 22 24 31 33 37 16 18 29 27 35 39 26 28 30 36 38 32 34 23 25 14 C 15 17 19 B 21 11 13 9 1 3 5 7
④三排孔原则(基坑)
第一部分:注浆前的技术准备
（1)熟悉工程对象特征 ①工程地质特征：影响材料和工艺。 ②水文地质特征：影响材料、设备和工艺。 ③周边环境特点：影响材料和工艺。 ④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)
3、注浆水位的判定
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根据地勘报告可以得知：勘测期间的地下静止水 位，年度水位浮动变化情况，近3~5年的最高地 下水位和抗浮设防水位。 一般情况，注浆考虑的水位为施工期间的地下潜 水水位。例如勘测时间为3月份地下静止水位为 36.00，水位年浮动2~3m，工程施工阶段位于 8~9月份，则根据北京地区的地下水位年浮动变 化规律，计算注浆水位可取39m。当勘测时间与 施工时间相隔较长时，可参照近3~5年的最高地 下水位进行判定。
5、注浆扩散半径的取值

浆液的扩散半径应考虑地层的渗透性，并 应通过注浆试验确定。注浆规范中规定卵 石层，扩散半径可取 1.0m～3.0m；当设计 无要求时粉土层扩散半径一般取1.5~2m。 详见渗透注浆灌注均匀砂层计算方法的研 究。
6、注浆量计算公式



渗透注浆初步设计时，在无当地经验情况 下，注浆量可按下列公式计算： Q = ∏ R 2 hna (1 + β) （4.2.7） 式中: Q ——注浆量，m 3 ； h ——注浆段的长度 m； n ——土体的孔隙率 a ——有效注浆系数，可取0.8-1； β——损失系数，可取 0.3～0.5。
（10）注浆机理分析法
浆液填充 粘土 粘土 浆液填充 粘土 粘土 浆液劈裂 浆液劈裂
谢谢大家！
参考文献： 《建筑工程水泥-水玻璃双液注浆技术规程》，JGJ211－2010 《水泥-水玻璃双液注浆中的最优参数选择》，(11 北京科技大学土木与环
境工程学院, 北京100083 ;21 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院, 北京 100083) 《粘度渐变型浆液渗透注浆灌注均匀砂层计算方法的研究》，(11 北京科 技大学土木与环境工程学院, 北京100083 ;21 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工 程学院, 北京100083)
2、注浆施工八个原则（提高注浆效果） ①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 ②跳孔注浆原则：实现约束注浆 ③由下游到上游原则：解决水流影响 ④由下到上原则：解决下部泥砂沉积问题及浆液重力 作用 ⑤由外到内原则：实现约束注浆 ⑥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。 ⑦定量-定压相结合原则：防止浆液损失，提高注浆 效果。 ⑧多孔少注原则：提高注浆均允性，减少注浆盲区。
第四部分：注浆效果检查评定（四大类）
P-Q-t曲线法 注浆量分布特征法 分析法 涌水量对比法 浆液填充率反算法 检查孔观察法 钻检查孔法 注浆效果检查 评定方法 检查孔取芯法 检查孔P-Q-t曲线法 渗透系数测试法 加固效果观察法 注浆机理分析法 力学指标测试法 变形推测法
开挖取样法 物探法
（9）加固效果观察法
第二部分：注浆设计 一个好的注浆设计应遵循5个原则
①均匀布孔原则
2 4 y 8 20 x 10 12 22 24 31 33 37 6 A 16 18 29 27 35 39 26 28 30 36 38 32 34 23 25 14 C 15 17 19 B 21 11 13 9 1 3 5 7
置图
终孔交圈图
⑤方便施工原则
30个孔以下，环形布孔；30个孔以上，排列布孔。
采用梅花型布置，注浆孔间距宜为(0.8-1.7)R ，排间距宜为孔距 （0.8～1.0）倍，R 为浆液扩散半径（m）。
第三部分:注浆施工的三个核心 (材料、设备、工艺）
（1）注浆材料
①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。 ②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。 ③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。 ④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。
地下工程注双液浆技术
北京正坤市政工程有限责任公司：王浩 2013年5月16日
1、双液注浆措施的确定

双液注浆技术的主要作用：
1、土体加固；2、形成止水帷幕
2、影响注浆量的主要因素



1、土质情况---孔隙率、含水量… 2、水文情况---地下水位 3、注浆断面---开挖断面尺寸 4、注浆方式---全断面/半断面；渗透/劈裂 5、扩散半径---有效注浆范围
3、注浆参数选择（保证注浆效果） ①浆液凝胶时间：双液浆凝胶时间 30sec～3min，单液浆不宜超过8h。 ②单孔单段注浆量：根据公式计算。 ③注浆分段长度：前进式分段注浆不 大于5m，后退式分段0.6m～1.0m。 ④注浆终压：水压+2～4MPa ⑤注浆速度：砂层、粉质粘性土20～ 40L/min，砂砾石40～60L/min，断层 破碎带60～120L/min。