改性水玻璃粉细砂层注浆工法

改性水玻璃粉细砂层注浆工法 隧工法90-04 在隧道和地下工程施工中，特别是在第四纪冲洪积层中修建隧道，经常遇到粉细砂层。该地层致密无胶结，无自稳能力，开挖时易坍塌，危机施工安全。普通水泥胶水玻璃浆液因颗粒太大无法注入，化学浆液料源少，价格高，并有毒性污染，碱性水玻璃浆液注浆工艺复杂，稳定性差，均不能满足地层加固和堵水的要求。采用改性水玻璃注浆，较好地解决了这一技术难题。 一、工法特点 改性水玻璃即酸性水玻璃，主要是采用料源广、价格低、无污染的普通水玻璃、硫酸为主要原料，掺入少量外加剂，配制成粘度低、可靠性好、凝胶时间可控、稳定性好的浆液。该浆液通过小导管以单液方式注入粉细砂层中，浆液在地层中扩散凝胶，从而把松散的砂粒固结成一个强度适中的块体。按一定的扩散半径及加固范围设计进行的注浆，在隧道周围将形成一个防坍塌、防涌水的固结圈，从而达到加固和防水的目的。 二、应用范围 该工法由于材料本身粘度低、凝胶时间可控，固砂强度适中，价格便宜，特别适用于第四纪冲、洪积粉细砂层的主浆加固。 三、注浆材料及其特性 （一）注浆原材料： １、水玻璃：工业品，浓度 20波美度以上，模数 3.1~3.3。 ２、硫 酸：工业品，浓度 98%以上。也可以用电镀液（废酸）代替。 （二）浆液配制： 甲液：水玻璃浓度为 10~20Be； 乙液：硫酸浓度为 10%~20%，并加入适量的外掺剂。 浆液配比已申报专利，申报号 90100275.5。 配浆时，将一定量的甲液倒入乙液中，搅拌均匀并测量其PH值。 （三）改性水玻璃浆液的主要性能： 比 重：1.07~1.11； 粘 度：2~5CP； 酸碱度：PH4~6（根据凝胶时间调整） 凝胶时间：空气中 30~240min； 细砂中 5~30min； 固砂体单轴坑压强度：0.3~0.5Mpa 经试验改性水玻璃固砂体呈中性，不存在酸碱腐蚀问题。 四、注浆工艺 （一）注浆设计参数； １、注浆终压：0.4~0.5MPa； ２、浆注扩散半径(R)：0.3m； ３、注浆范围：隧道开挖轮廓线外 1.0~1.5m； ４、导管长度(L)：3.0~3.5m； ５、导管间距：0.4~0.5m； ６、导管外插角：10~20 ７、浆液注入量：按公式 Q= R2Ln(m)3估算；式中：R－浆液扩散半径(m)； n－地层孔隙率； ８、注浆结束标准：采用定量注浆法，每根导管注入规定浆液，每根导管都达到设计注浆结束标准，即可结束注浆。 （二）注浆工序： １、注浆工序流程图 ２、导管的制作安设： 小导管采用直径 32-40mm的焊接钢管制成，其加...