地表深层注浆施工技术VIP专享VIP免费

地表深层注浆施工技术r、八、亠1前言1.1地表深层注浆加固作用的机理注浆法是利用压力将能固化的浆液通过钻孔注入岩土裂隙中，使其物理力学性能改善的一种方法，主要作用是加固围岩与封堵地下水。注浆的基本理论主要有：渗透注浆理论、压密注浆理论、劈裂注浆理论及注浆施工控制理论等。对于隧道地表注浆的浅埋段来说，主要采用渗透注浆，其机理是注浆浆液在注浆压力作用下，克服各种阻力而渗入到岩土的裂隙、孔隙中，使裂隙、孔隙中水、空气被挤出去，浆液充填裂隙、孔隙，形成较为密实的固化体，从而使地层的渗透性减小，强度提高。一般地说，压力越大，注入的浆液量越多，扩散的距离也就越远，加固的效果也就越好。但注浆材料的渗透性好坏与诸多因素有关，如岩土的孔隙率及孔隙大小、材料的可注性、注浆的施工方法、岩体的非均质性、地下水的流动、注浆材料的胶凝时间特性等。1.2地表深层注浆工艺原理注浆通常采用“孔内卡塞”、“孔口封闭”两大类注浆技术，相应的注浆工艺为“段顶堵塞、自下而上、分段注浆”、“孔口封闭、孔内循环、自上而下、分段注浆”。“孔内卡塞”注浆技术是通过钻孔到设计标高后，在孔内安装止浆塞实施分段注浆，这种方法能够节省浆液，降低施工成本。“孔口封闭”注浆技术是在孔口段（2.5〜3m）用注浆栓塞封闭进行首段注浆后，埋设孔口管，而后自上而下分段钻进，安设孔口封闭器进行注浆，如此循环钻注直至结束。2工艺流程及操作要点2.1地表深层注浆工艺流程图2.2注浆材料的选择及浆液配比2.2.1原材料质量浆液是由主剂、固化剂以及溶剂、助剂经混合后所配成的液体，分“溶液型和悬浊液型”两大类。具体为水泥、水玻璃、速凝剂或缓凝剂。水泥一般选择标号32.5R以上普通硅酸盐水泥，水玻璃选择工业水玻璃，水玻璃模数为2.4〜2.8，波美度35〜40Be'，水为无污染的沟水。2.2.2浆液密度或比重测定浆液相对密度的测定采用比重称。2.2.3浆液流变参数水泥浆液粘度的测试方法通常采用1006型漏斗粘度计，容积700mL，测试流出500mL浆液所需的时间。流变参数的测定采用六速旋转粘度计，以不同的剪切速率通过测量获得相应的剪切应力，求出塑性粘度和屈服强度。2.2.4浆液流动性将拌制好的浆液装满圆锥内，然后迅速上提，测定浆液在玻璃板上的扩散直径，表征其流动性。2.2.5浆液的凝结时间凝结时间包括初凝和终凝时间，测试仪器为锥形维卡仪。2.2.6浆液结石的强度、渗透性等将浆液装入20mmX20mmX20mm试模中，试件终凝成型后拆模，置于快速养护箱内养护至3d、7d、28d,分别在压力机上测试其3d、7d、28d抗压强度。2.3钻孔方法2.3.1不跟管钻进在地质条件较好的地方，不易塌孔，通常钻孔不小于2.5m深度后，设置孔口管，外露20〜30cm，作为钻孔导向管。钢管外壁缠麻丝，用早强速凝锚固剂固定在钻孔中，安装牢固，角度与设计钻孔角度一致。2.3.2跟管钻进由于地质条件较差，钻孔时常发生塌孔，钻孔过程中采用边钻孔边下套管的办法进行钻注施工，导管下至岩石层为止，钻进过程中若遇岩石，则更换钻机钻头为冲击偏心器，偏心器外安装套管，钻孔时偏心器不断冲击岩石，由于偏心器的作用，钻孔孔径略为大于导管直径，从而致使套管自动下降，套管安装到不易坍塌的岩石层为止，再改换潜孔冲击钻头钻至设计标高。2.4注浆参数的选取2.4.1注浆试验段选取为了掌握施工工艺与地质特性，可根据小范围施工，掌握钻孔时间，成孔的难易程度，以便决定采用多少台钻机钻孔；根据钻孔岩层裂隙发育及出水量情况，可以估算注浆量；通过在相邻孔之间钻孔和取样观察浆液扩散情况，推算浆液达到设计扩散半径时需要的压力，同时根据进浆速度，可以选用相应浓度的浆液或双液浆比例；在试验段施工过程中，能够检查止浆塞的效果，以便选用合适的止浆塞。通过对上述初拟注浆参数的核对，掌握人力、机械配置与效率，合理安排施工，能为以后大面积注浆施工积累经验。2.4.2水泥-水玻璃双液浆比例采用C-S双液浆，在同时满足强度、工作性、耐久性和经济性四项基本要求的前提下，还考虑水玻璃浓度、水泥浆水灰比、C-S液的体积比、胶凝时间。如果注浆区地下裂隙发育，吸浆量大，浆液凝结时间要求较短，但胶凝时间过...