注浆技术培训教材

宜万线齐岳山隧 道DK362+060涌水
采取全断面超前预 注浆进行注浆堵水
注浆技术培训——注浆的功能 (3)回填防沉
浅埋暗挖工程采取对拱 顶回填注浆孔进行回填
注浆控制地表下沉
盾构工程采取对预留 回填注浆孔进行回填
注浆防止地表下沉
注浆技术培训——注浆的功能 (4)竖井下沉控制
某竖井工程穿越淤泥质地 层时竖井下沉后采取注浆
注浆技术培训——注浆的功能 (11)古树木保护
杭州解放路工程穿越古树木地段采取超前φ299大 管棚、全断面超前TSS，采用超细水泥，实施可控
域注浆技术对古树木进行保护。
注浆技术培训——工程对象特征
4 工程对象特征
注浆技术培训——工程对象特征
注浆施工前必须熟悉所面对工程对象的工程地质条 件、水文地质特征，以及周围环境特点、工程造价 和工期要求。
注浆技术培训——注浆设计
⑤方便施工原则
圆梁山隧道1#充填淤 泥溶洞注浆设计
圆梁山隧道2#充填粉 细砂层溶洞注浆设计
30个孔以下，环形布孔；30个孔以上，排列
布孔。
注浆技术培训——注浆材料
7 注浆材料
注浆技术培训——注浆材料
注浆材料是注浆成败的基础。“巧妇难为 无米之炊”，如果注浆材料选择的不适宜，那 就注定了注浆后施工过程中多灾多难，事故不 断。因此，在注浆材料选择方面一定要慎之又 慎。
在我国应用注浆只有几十年的历史，但真正 发展是从1955年开始的。材料从水泥浆发展到水泥水玻璃双液浆、化学浆等。工艺从单液注浆发展到 双液注浆再到化学注浆，设备也从泥浆泵等代用设 备发展到成套专用注浆设备。目前，随着我国土建 工程的发展，我国注浆技术水平已居世界先进水平 行列。
注浆技术培训——注浆的功能
注浆技术培训——注浆扩散机理
5 注浆扩散机理
注浆技术培训——注浆扩散机理
注浆施工时，浆液在地层中的作用方式主要 表现为四种：
◆渗透扩散 ◆裂隙填充
◆劈裂扩散 ◆挤压填充
渗透扩散 劈裂扩散 裂隙填充 挤压填充 浆液在地层中扩散机理模式图
注浆技术培训——注浆扩散机理
渗透扩散 (广州地铁一号线杨-体区 间中粗砂层采用超细水泥 -水玻璃双液浆注浆施工 注浆固结体图片)
22 31
35 36 32
23
12 24 33 37 39 38 34
25
13
①均匀布孔原则
掌子面孔位布置图
终孔交圈图
1 2,3
C A,B
8,9 27,28 10,11
14,15 4,5 6,7 16,17 18,19 26 20,21 29,30 22,23,35,36 31,32
12,13,24,25,33,34,37,38,39
可行性
可靠性
易操作性
工程对象
高效性
经济性
环保性
注浆技术培训——注浆发展历史
2 注浆发展历史
注浆技术培训——注浆发展历史
注浆用于堵水和改良地层已有尽二百年 的历史。
●1802年法国人别鲁尼第一次用撞击泵 向地层中注入粘土和水凝性石膏来稳定地层。
●1824年发明波特兰水泥后，注浆开始 推广。
●1885年德国人提琴斯首先采用向岩层 裂隙注入水泥浆的方法，来防止涌水取得成 功，并在欧洲矿山建设中广为应用。
注浆技术培训——注浆的功能 (8)截水帷幕
广州地铁二号线越秀公园站 北基坑垂直注浆截水帷幕
注浆技术培训——注浆的功能 (9)TBM软岩地层超前加固支护
TBM在磨沟岭软岩隧道施工中 采取超前注浆进行加固支护
注浆技术培训——注浆的功能 (10)渗漏水治理
某火车站人行通道工程采取化 学注浆材料进行渗漏水治理
注浆技术培训——注浆材料 ②环氧树酯、聚氨酯： 化学注浆材料，适用于裂隙水堵漏，有一定的化学 污染，造价较高，不大量采用。
杭州解放路采用聚氨 酯进行裂隙水堵漏
注浆技术培训——注浆材料
③普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双 液浆、超细水泥单液浆、超细水泥-水玻 璃双液浆、TGRM浆、HSC浆：
这是目前地下工程大量采用的六种注浆 材料，均为水泥基注浆材料。其基本性 能如下表。
注浆技术培训
二○一二年五月
• 1、可行性 • 2、可靠性
• 五公司隧道注浆典型案例：
•
渝怀线歌乐山隧道
•
宜万线马鹿箐隧道
•
中石油大梁山隧道
目录
1 概念 2 注浆发展历史 3 注浆的功能 4 工程对象特征 5 注浆机理 6 注浆设计 7 注浆材料 8 注浆设备 9 注浆工艺 10 注浆过程中出现问题及对策 11 注浆效果检查与评定
●大坝防渗
●瓦斯防溢
●古树木保护
●砼结构裂缝整治
●路面整治
●工程抢险
…
注浆技术培训——注浆的功能 (1)基础加固
宜万线某隧道溶洞基底 淤泥质地层
基底采取钢管桩 注浆加固
注浆技术培训——注浆的功能 (2)注浆堵水
宜万线某隧道溶 洞涌水
采取全断面超前预 注浆进行注浆堵水
注浆技术培训——注浆的功能 (2)注浆堵水
注浆技术培训——注浆扩散机理
●在残积层、岩石 断层破碎带进行注 浆施工时，一般当 注浆材料粒径能满 足小于裂隙宽度的 1/3～1/5时，均能 产生裂隙填充。根 据施工经验，在这 种地层中，一般采 用普通水泥浆、普 通水泥-水玻璃双液 浆基本能满足裂隙 填充的要求。
裂隙填充1 (广州地铁二号线越秀公园站北 基坑采用普通水泥-水玻璃双液 浆注浆施工注浆加固体图片)
Baidu Nhomakorabea
注浆孔纵剖面图
广州地铁杨体区间注浆布孔
圆梁山隧道注浆布孔
注浆技术培训——注浆设计
②梅花型布孔原则 采取矩形布孔方式进行注浆孔布设，注浆 设计不合理，注浆交圈部分过大，容易出 现注浆的薄弱环节。
注浆技术培训——注浆设计
③两圈孔原则
广州地铁杨-体区间靠近拓业大厦
一侧，由于地下管线影响，在进
行地表注浆设计时采取一排注浆
①工程地质条件：是砂层、粘土层、淤泥层？ 还是砂卵石层、断裂破碎的围岩？砂层是粗砂、中 砂、还是细砂、粉细砂？地层的空隙率、裂隙度是 多少？
②水文地质特征：注浆设计前必须要搞清楚地 层是不含水层、弱含水层、富水层，还是高压动水 地层？水量是多少？水压是多大？地层渗透系数是 多高？
注浆技术培训——工程对象特征
注浆技术培训——注浆发展历史
●1920年，荷兰人尤斯登发明用 水玻璃-氯化钙浆液分开注入地层，利 用两种浆液的化学反应加固地层。
●1924年日本在旧丹那铁路隧道 中，采用水泥-水玻璃混合浆液注入断 层破碎带，取得了良好的效果，以后 在隧道工程中广泛应用。
注浆技术培训——注浆发展历史
综合而述，注浆经过一百多年的发展，由开始 的单液注浆发展到多液注入；浆材由粘土类发展到 高效无毒易注的化学类浆；设备由单一的注浆设备 发展到勘测、制浆、灌注、记录、检查分析配套专 用设备。工艺技术日臻完善，应用领域愈加广泛。
注浆技术培训——注浆扩散机理
裂隙填充2 (宜万线齐岳山隧道DK362+060 富水溶槽采用普通水泥单液浆、 普通水泥-水玻璃双液浆共混 材料注浆施工注浆加固体图片)
注浆技术培训——注浆扩散机理
挤压填充 (渝怀线圆梁山隧道2# 溶洞粉细砂层中局部 空洞采用普通水泥单 液浆挤压填充固结体 图片)
注浆技术培训——注浆扩散机理
19
B9
21
x 10
29
30
11
22 31
35 36 32
23
12 24 33 37 39 38 34
25
13
因个别注浆孔注浆效果不好对隧
道的安全施工带来影响。
掌子面孔位布置图
终孔交圈图
注浆技术培训——注浆设计
④三排孔原则
深圳地铁一号线益田站帷幕注浆设计中， 在局部地段进行了两排孔的注浆设计与 试验，试验结果表明，两排孔注浆很容 易引起地表隆起，严重地影响着周围注 浆孔的正常注浆，并且开挖也揭示注浆 效果会受到很大的影响。因此，在重要 基坑工程中，当采取帷幕注浆时，宜采 取三排孔以上的注浆设计，两排或一排 孔的帷幕注浆设计是不可靠的。
3 注浆的功能
注浆技术培训——注浆的功能
注浆的功能很多，经过科技技术人员的不断努力，
注浆技术已渗透地下工程的各个角落。目前，注
浆技术已能较好地解决以下问题。
●基础加固
●注浆堵水
●回填防沉
●竖井下沉控制
●房屋下沉控制 ●桥台沉降控制
●滑坡防治
●变形控制
●坍方处理
●基坑截水帷幕
●TBM软岩加固支护 ●渗漏水治理
③周围环境特点：要充分摸清楚周围的 管线、建筑物、保护性古树木、地面要求 等特点，事实上，注浆是一门控制性很强 的工程活动，目前有很多不足之处，有的 管线保护还是有一定的困难，这些在注浆 施工前一定要坚持，该拆迁的一定要拆迁， 例如地下通讯光缆。
④造价、工期要求：注浆是一种商业行 为，因此，在注浆方案、注浆材料选择、 设备及人员投入等方面也应充分考虑工程 造价和工期要求。
技术进行下沉控制
注浆技术培训——注浆的功能 (5)桥台控沉
某大桥桥台基础为软土地基， 施工后桥台下沉，采取注浆加
固控制桥台下沉
注浆技术培训——注浆的功能 (6)滑坡防治
宜万线堡镇隧道进口洞口上 方滑坍采取垂直注浆加固
注浆技术培训——注浆的功能 (7)变形控制
宜万线王家岭隧道大变形 段采取径向注浆加固
◆渗透扩散
(砂质地层)
◆裂隙填充
(断层破碎带)
理想的注浆
◆劈裂扩散
最易发生的注浆
(尽量产生最细的劈裂浆脉)
◆挤压填充
不宜发生的注浆
注浆技术培训——注浆设计
6 注浆设计
注浆技术培训——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：①五条线（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）。②用足空间，关键 孔放在周边；③前面讲过的五个原则。
注浆技术培训——概念
1 概念
注浆技术培训——概念
注浆：注浆是一项工程活动，它是利用配套 的机械设备，采取合理的注浆工艺，将适宜 的注浆材料注入工程对象，以达到填充、加 固、堵水、抬升，以及纠偏等目的。
工程对象
机械设备
注浆材料 注浆施工四要素
注浆工艺
注浆技术培训——概念
注浆成败的标志：
注浆材料在地层中是否按照注浆专业工程 师预设计的轨迹运行
●在中粗砂层、砂砾石层、砂卵石层中采用超细型 注浆材料；在干的或潮湿的粉细砂层中采用改性水 玻璃进行注浆施工，如果扩散半径选取的不大，注 浆压力选取的不高时，浆液在地层中一般表现为渗 透扩散。否则，会产生劈裂扩散，甚至挤压充填。
注浆技术培训——注浆扩散机理
●在中细砂层、粉 细砂层、淤泥质粘 土层、粉质粘土层 中，由于地层颗粒 细，因而产生渗透 扩散难度较大，注 浆材料在该类地层 中一般表现为劈裂 扩散，对于不同细 度的注浆材料在地 层中注浆将会产生 不同厚度的劈裂浆 脉。
目前国内外常用的注浆材料有：混凝土、 水泥砂浆、改性水玻璃单液浆、普通水泥单液 浆、普通水泥-水玻璃双液浆、超细水泥单液 浆、超细水泥-水玻璃双液浆、HSC单液浆、 TGRM单液浆、环氧树酯、聚氨酯等。
注浆技术培训——注浆材料
①改性水玻璃单液浆
适用条件：该浆液适用于无水 或潮湿的粉细砂层。 配制：采用20%的稀硫 和20 Be′的水玻璃配制。 凝胶时间：空气中为12h；砂 中为5～l0min。 固砂体抗压强度：1d抗压强度 0.825MPa。 可注性：采用0.2、0.3MPa注 浆压力，分别用l0、6min，浆 液可渗透46cm。
800
Ⅰ
止浆墙 钻机台架
上 中 下
加固范围
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
+490
+478 +470
+460 +458 +455
1124
368 866
300
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
300 1500 2300
3500
注浆技术培训——注浆设计
21
3
4
5
C
y
6 A
16 14 15 17
7
8
18 20
27 26 28
19
B9
21
x 10
29
30
11
孔。由于注浆施工效果也具有一
定的偶然性，隧道开挖施工时，
在个别注浆相对薄弱的环节数次
出现了涌水、涌砂现象，给隧道 的安全施工带来了威胁，因此， y 无论何种情况，在重要隧道工程 中，在隧道开挖轮廓线外应布设 两排或两圈以上注浆孔，以防止
2
1
3
4
5
C
6 A
16 14 15 17
7
8
18 20
27 26 28
劈裂扩散1 (广州地铁一号线杨-体区间 中细砂层采用超细水泥-水 玻璃双液浆、普通水泥-水
玻璃双液浆共混材料注浆施 工注浆固结体图片)
注浆技术培训——注浆扩散机理
劈裂扩散2 (渝怀线圆梁山隧道1#溶 洞淤泥质地层采用普通 水泥-水玻璃双液浆注浆 施工注浆固结体图片)
劈裂扩散3 (渝怀线圆梁山隧道2#溶洞高 压动水粉细砂层中采用C浆、 C-S浆、MC浆、MC-S浆、TGRM 浆、HSC浆共混材料进行注浆 施工时注浆固结体图片)