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：10~20７、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，其加工尺寸如图二：小导管安设采用引孔打入法。其步骤为：（１）用风钻钻50mm，深2.5~3.0m的孔。（２）插入导管，并用带冲击锤的风钻顶入。（３）用吹管将导管内的砂石吹出或用掏勺掏出。（４）导管周围用塑料泥封堵或在导管附近喷5~8cm的混凝土封闭。３、配制浆液：配制浆液可按下列步骤进行：（１）将浓水玻璃采用边加水，边搅拌，边用波美计量测的办法稀释成设计浓度为甲液；（２）将浓硫酸按设计加水后搅拌均匀，并加入适量的外掺剂为乙液；（３）将一定量的甲液倒入乙液中，搅拌均匀，并测其PH值。４、注浆：注浆工艺流程图如图三：（１）关闭放气阀13及放浆阀9；（２）将配制好的浆液通过时浆口4灌入泵体8；（３）打开进气阀6，使压缩空气进入泵体；（４）当泵体内压力达到0.4~0.5MPa时，打开出浆阀9，浆液通过科路10，孔口密封器11，导管12进入地层；（５）泵体内浆液注完后，关闭进气阀6及出浆阀9，打开放气阀13，将泵体内废气放出；５、操作注意事项：（１）导管打入的，要用吹管或掏勺将管内砂石吹（掏）出，以免堵塞；（２）配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块；（３）配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体；（４）为节约注浆材料，降低工程成本，保证工程质量，注浆方式采用宣注浆，当每根导管注入量达到设计注浆量时，即可结束注浆；（５）浆液应随配随用，用多少配多少。以免造成浪费；（６）注浆结束后，应对注浆泵管路进行清洗，以保证下次注浆顺利进行。（７）加强劳动保护，防止浆液沾染人体。（三）效果检查及质量评定：注浆效果检查分施工过程中检查，结束时检查和开挖过程中检查。注浆过程中检查主要是检查浆液凝胶时间，用现场灌砂模的办法，看浆液凝胶时间是否达到设计要求。注浆结束时，检...
