地基处理与加固PPT课件
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4、注浆后流量仍大于控制排水量、注浆固结圈综合渗透 系数大于设计控制值或仍有局部出水点时，实施补注浆。
4、浆液材料 目前所用注浆材料按主要注浆原材料种类可分为如下两大
注浆的类型、特点及用途
石宇 隧道工程系 2011-4-13
地基处理与加固
• 一.注浆法的概念 • 二.注浆的类型及使用范围 • 三.各种注浆法的特点及用途 • 四.注浆法在隧道围岩加固方面的应用 • 五.注浆法的未来应用展望
一.注浆法的概念
• 注浆法也称灌浆法，这种方法的实质是利用液压、气压或 者电化学原理，通过注浆管把某种能固化地基土的浆液均 匀地注入地基土的孔隙或裂缝中，浆液以填充、渗透或挤 密等方式，将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占 据其位置，经一段时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙 胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能强 和化学稳定想良好的“结石体”
四.注浆法在隧道围岩加固方面的应用
1.隧道注浆的目的及作用 2.隧道注浆的分类 3.隧道注浆方案的选择 4.隧道注浆的浆液材料 5.隧道注浆的注浆量和注浆压力 6.隧道注浆的注浆工艺及要求 7.隧道注浆结束标准和效果评定
1、隧道注浆目的及作用
隧道洞身处在地下水发育地段，大量排放可能影响当地生 态环境时，采用“以堵为主，限量排放”的防排水原则。
二.注浆的类型及适用范围
• 2-1注浆的类型
• (1)注浆法按工艺性质分为单浆注液（一种注浆溶液）和双 浆 注液（两种注浆溶液）；一般而言，在有地下水的情 况下，不应采用单浆注液，而应采用双浆注液，以及时凝 结，避免流失。
• (2)注浆法按注浆依据的理论或浆液在土中流动的方式，可 将注浆法分为:渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电化学 注浆。
注浆方案应根据隧道工程、水文地质情况初步选定，施 工中根据超前地质预测预报成果调整完善，合理选择注浆方 案：
1、对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部、 物探异常区等，预测储水量大、水压高，直接揭示极可能产 生严重突水突泥地段，采用超前预注浆方案，预注浆加固圈 固结范围：正洞为开挖轮廓线外3～8m；平导为开挖轮廓线 外2～5m。
注浆主要目的是加固围岩，保证隧道洞室稳定，确保施工 及运营安全，实现有控制排放，减少水资源流失。排水量控制 标准按注浆后每延米洞壁渗漏量控制，一般不大于3m3/d·m。
基岩裂隙水从超长炮眼内喷涌而出
注浆的主要作用 ： （1）降低围岩的
渗透性，提高其抗渗能 力，减少地下水的渗流 量；
（2）疏导(局部为 堵水）水流，改善工程 施工、运营条件；
• 电化学注浆
（1）机理:当在粘性土中插入金属电极并通过直流电源 后，就在土中引起电渗、电泳和离子交换等作用，促使在 通电去内的含水量显著降低，从而在土体内形成渗浆“通 道”，若在通电的同时向土中灌注硅酸盐溶液，就能在 “通道”上形成硅胶，并与土颗粒胶结成具有一定强度的 加固体。
(2)适用条件:粘性土
(2)适用条件:渗透注浆法适用于渗透系数 k1 04cm /s的砂 性土或粘性土。
• 压密注浆 （1）机理： 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，在注浆点形成使土体压密，在注浆管 附近形成“浆泡”，使得土体内形成新的结构。“浆泡” 在形成过程中由于占据了土体中一部分空间，加上土层内 孔隙被浆液所渗透，从而将土体挤密，构成了新的“浆泡” 复合地基，改善了土体的强度和防渗性能，同时也改变了 土体物理力学性质，提高了软土地基的承载力。 （2）适用条件：压密注浆法在较软弱的土体中具有较好 的处理效果，适用于中砂地基，粘性土中有适宜的排水条 件时也可采用。
径向注浆横断面
径向注浆纵断面
Biblioteka Baidu
2、开挖后全断面径向注浆，固结范围：开挖轮廓线外3～5m。
3、局部注浆分为：局部超前预注浆、开挖后局部注浆等 几种，根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布及开挖后 地下水渗流状态分别采用。
4、补充注浆为上述三种注浆方案实施后，仍未达到设计 要求时，根据实际情况选择上述注浆方案一种或多种进行补 充注浆。
隧道内堆积体
堆积体注浆固结后形态
（3）改善隧道围岩的力学性能，提高其整体性； （4）充填隧道周边围岩的溶洞、溶槽、裂隙，防止塌陷， 改善其物理力学条件。
2、注浆分类
根据工程地质条件、岩体完整性、岩溶发育情况、涌突 水位置、水量、水压及岩体的综合渗透系数等选用以下注浆 方法中的一种或几种的组合方法：
2、对岩体完整、其结构性能可保证开挖安全，但大面积 淌水流量大于控制排水量，且预测地下水压力较小时，实施 开挖后全断面径向注浆，注浆加固圈固结范围：正洞为开挖 轮廓线外3～5m；平导为开挖轮廓线外3m。
3、岩体完整、其结构性能可保证开挖安全，但局部出水 且流量大于控制排水量时，仅对出水处实施局部注浆。
1、充填注浆与基岩裂隙注浆 2、渗透注浆 3、挤密注浆 4、劈裂注浆
3、注浆方案的选择
超 前 帷 幕 注 浆 纵 断 面
注浆方案采用超前帷幕预注浆、后注浆、局部注浆、 补充注浆四种方案相结合，基本注浆方案分为下列几种：
1、超前帷幕预注浆，每一循环长度30～50m，固结范 围：开挖轮廓线外3～8m。
• 渗透注浆
(1)机理:渗透注浆的浆液在很小的压力下，克服地下水压、 土颗粒空隙间的沿程阻力和本身流动的阻力，渗入土体的 天然孔隙，并与土颗粒骨架发生化学固化反应。
(2)适用条件:渗透注浆法适用于渗透系数 k1 04cm /s的砂 性土。
• 劈裂注浆
(1)机理:劈裂注浆是在较大压力的作用下，浆液克服地层的 初始应力和抗拉强度，引起岩石或土体结构的扰动和破坏， 使地层中的原有孔隙或裂隙扩张，从而使低透水性地层的 可灌性和浆液扩散距离增大，达到加固基地的目的。
• (3)注浆法按注浆所采用的材料，可将注浆法分为:粒状浆 液(如水泥浆、粘土浆)和化学浆液(包括无机浆液和有机浆 液)。
• 2-2注浆的适用范围及加固目的
• (1)注浆法适用于处理砂土、粉土、粘性土和人工填土地基
• (2)注浆法的加固目的主要有:防渗、防堵、加固、纠正倾 斜和回升建筑物、减少隧道施工(特别是浅埋城市地铁)引 起的地面沉降.
4、浆液材料 目前所用注浆材料按主要注浆原材料种类可分为如下两大
注浆的类型、特点及用途
石宇 隧道工程系 2011-4-13
地基处理与加固
• 一.注浆法的概念 • 二.注浆的类型及使用范围 • 三.各种注浆法的特点及用途 • 四.注浆法在隧道围岩加固方面的应用 • 五.注浆法的未来应用展望
一.注浆法的概念
• 注浆法也称灌浆法，这种方法的实质是利用液压、气压或 者电化学原理，通过注浆管把某种能固化地基土的浆液均 匀地注入地基土的孔隙或裂缝中，浆液以填充、渗透或挤 密等方式，将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占 据其位置，经一段时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙 胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能强 和化学稳定想良好的“结石体”
四.注浆法在隧道围岩加固方面的应用
1.隧道注浆的目的及作用 2.隧道注浆的分类 3.隧道注浆方案的选择 4.隧道注浆的浆液材料 5.隧道注浆的注浆量和注浆压力 6.隧道注浆的注浆工艺及要求 7.隧道注浆结束标准和效果评定
1、隧道注浆目的及作用
隧道洞身处在地下水发育地段，大量排放可能影响当地生 态环境时，采用“以堵为主，限量排放”的防排水原则。
二.注浆的类型及适用范围
• 2-1注浆的类型
• (1)注浆法按工艺性质分为单浆注液（一种注浆溶液）和双 浆 注液（两种注浆溶液）；一般而言，在有地下水的情 况下，不应采用单浆注液，而应采用双浆注液，以及时凝 结，避免流失。
• (2)注浆法按注浆依据的理论或浆液在土中流动的方式，可 将注浆法分为:渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电化学 注浆。
注浆方案应根据隧道工程、水文地质情况初步选定，施 工中根据超前地质预测预报成果调整完善，合理选择注浆方 案：
1、对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部、 物探异常区等，预测储水量大、水压高，直接揭示极可能产 生严重突水突泥地段，采用超前预注浆方案，预注浆加固圈 固结范围：正洞为开挖轮廓线外3～8m；平导为开挖轮廓线 外2～5m。
注浆主要目的是加固围岩，保证隧道洞室稳定，确保施工 及运营安全，实现有控制排放，减少水资源流失。排水量控制 标准按注浆后每延米洞壁渗漏量控制，一般不大于3m3/d·m。
基岩裂隙水从超长炮眼内喷涌而出
注浆的主要作用 ： （1）降低围岩的
渗透性，提高其抗渗能 力，减少地下水的渗流 量；
（2）疏导(局部为 堵水）水流，改善工程 施工、运营条件；
• 电化学注浆
（1）机理:当在粘性土中插入金属电极并通过直流电源 后，就在土中引起电渗、电泳和离子交换等作用，促使在 通电去内的含水量显著降低，从而在土体内形成渗浆“通 道”，若在通电的同时向土中灌注硅酸盐溶液，就能在 “通道”上形成硅胶，并与土颗粒胶结成具有一定强度的 加固体。
(2)适用条件:粘性土
(2)适用条件:渗透注浆法适用于渗透系数 k1 04cm /s的砂 性土或粘性土。
• 压密注浆 （1）机理： 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，在注浆点形成使土体压密，在注浆管 附近形成“浆泡”，使得土体内形成新的结构。“浆泡” 在形成过程中由于占据了土体中一部分空间，加上土层内 孔隙被浆液所渗透，从而将土体挤密，构成了新的“浆泡” 复合地基，改善了土体的强度和防渗性能，同时也改变了 土体物理力学性质，提高了软土地基的承载力。 （2）适用条件：压密注浆法在较软弱的土体中具有较好 的处理效果，适用于中砂地基，粘性土中有适宜的排水条 件时也可采用。
径向注浆横断面
径向注浆纵断面
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2、开挖后全断面径向注浆，固结范围：开挖轮廓线外3～5m。
3、局部注浆分为：局部超前预注浆、开挖后局部注浆等 几种，根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布及开挖后 地下水渗流状态分别采用。
4、补充注浆为上述三种注浆方案实施后，仍未达到设计 要求时，根据实际情况选择上述注浆方案一种或多种进行补 充注浆。
隧道内堆积体
堆积体注浆固结后形态
（3）改善隧道围岩的力学性能，提高其整体性； （4）充填隧道周边围岩的溶洞、溶槽、裂隙，防止塌陷， 改善其物理力学条件。
2、注浆分类
根据工程地质条件、岩体完整性、岩溶发育情况、涌突 水位置、水量、水压及岩体的综合渗透系数等选用以下注浆 方法中的一种或几种的组合方法：
2、对岩体完整、其结构性能可保证开挖安全，但大面积 淌水流量大于控制排水量，且预测地下水压力较小时，实施 开挖后全断面径向注浆，注浆加固圈固结范围：正洞为开挖 轮廓线外3～5m；平导为开挖轮廓线外3m。
3、岩体完整、其结构性能可保证开挖安全，但局部出水 且流量大于控制排水量时，仅对出水处实施局部注浆。
1、充填注浆与基岩裂隙注浆 2、渗透注浆 3、挤密注浆 4、劈裂注浆
3、注浆方案的选择
超 前 帷 幕 注 浆 纵 断 面
注浆方案采用超前帷幕预注浆、后注浆、局部注浆、 补充注浆四种方案相结合，基本注浆方案分为下列几种：
1、超前帷幕预注浆，每一循环长度30～50m，固结范 围：开挖轮廓线外3～8m。
• 渗透注浆
(1)机理:渗透注浆的浆液在很小的压力下，克服地下水压、 土颗粒空隙间的沿程阻力和本身流动的阻力，渗入土体的 天然孔隙，并与土颗粒骨架发生化学固化反应。
(2)适用条件:渗透注浆法适用于渗透系数 k1 04cm /s的砂 性土。
• 劈裂注浆
(1)机理:劈裂注浆是在较大压力的作用下，浆液克服地层的 初始应力和抗拉强度，引起岩石或土体结构的扰动和破坏， 使地层中的原有孔隙或裂隙扩张，从而使低透水性地层的 可灌性和浆液扩散距离增大，达到加固基地的目的。
• (3)注浆法按注浆所采用的材料，可将注浆法分为:粒状浆 液(如水泥浆、粘土浆)和化学浆液(包括无机浆液和有机浆 液)。
• 2-2注浆的适用范围及加固目的
• (1)注浆法适用于处理砂土、粉土、粘性土和人工填土地基
• (2)注浆法的加固目的主要有:防渗、防堵、加固、纠正倾 斜和回升建筑物、减少隧道施工(特别是浅埋城市地铁)引 起的地面沉降.