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1、压力注浆法就是指利用液压过气压把能凝固的浆液均匀地注入填料地层中，浆液以填充、渗 透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置，经过一定的时间后，浆液将原 来松散的土粒胶结成一个整体，从而使土基得到加固，减少工后沉降。一、注浆方案选择注浆方案选择是进行注浆施工首先解决的问题。一般把注浆方法和注浆材料的选择放在 首要位置，同时还应考虑工程地质条件、工程本身性质等，依据高速公路工程实践经验，一 般应遵循以下原则：高等级公路下伏软弱地基的加固注浆一般采用水泥浆液或水泥粉煤灰浆液。当软弱土层 上部有硬壳存在时，要将它做为封压层，当无这种硬壳或不发育时，可在地表做一粘上垫层， 厚约0.5m，以此
2、垫层作封压层，或在低级碾压后形成封压层。对于上部沙砾层较多的软弱 土层，一般宜用分段式自上而下注浆，对于上部沙砾层少或没有的软弱土层时，一般宜用分 段式自上而下注浆。注浆采用直接打入式。即采用直径43mm花管直接打入，孔口采用三 角形止浆塞止浆。二、注浆标准与范围注浆标准是指设计者要求注浆后应达到的质量指标。由于不同注浆工程的性质和工程地 址条件千差万别，对各自的注浆目的和要求又不尽相同，因而很难规定一个比较具体和统一 的准则，而只能根据具体情况作出具体规定。确定注浆范围包括在平面上确定注浆处理的长度和宽度，在纵向上确定注浆深度。注浆 深度的确定应结合软弱地基的特点、路基或构造物的荷载或沉降要
3、求诸因素综合确定。三、压力注浆材料可用于注浆的材料有很多，应根据注浆的目的和受注体的地质条件来选择。一般说来， 注浆材料通常分为粒状浆材和化学浆材两大类，然后在按浆材的特点、物化性能进一步分为 稳定的粒状浆材、不稳定的粒状浆材、无机化学浆材和有机化学浆材。两种不同种类的浆材，其性能和使用范围也有差异。粒状浆材主要以硅酸水泥、粘土、 粉煤灰等构成，来源丰富、价格低廉，操作工艺简单，广泛用于地基加固注浆中。但因其粒 径大、可注性差，不宜于防渗、堵水。化学浆材料呈溶液状态，可注性好，只要能注水的细 小裂隙或孔隙，化学浆材一般都可注入，主要用语防渗、堵漏加固工程，其价格较贵，施工 困难。四、压力注浆参
4、数的确定注浆参数包括确定浆液扩散半径r、容许注浆压力、注浆孔布置方式等，这些参数互相 联系，与地基土渗透性等相关。（一）浆液扩散半径r注浆孔的布置中，浆液扩散半径r是一个重要的参数，r值可进行理论公式估算，如选 用参数合理，则计算值具有一定的参考价值，当地质条件较复杂或计算参数不易选准时，就 应通过现场试验来确定。对于粘性土层，由于地层空隙很小，浆液无法渗入，只能通过劈裂作用注放浆液，浆液 扩散具有规则性，注浆设计施工可用“浆液有效半径”来表示交流扩散范围。对于砂性土层，由于地层空隙较大，浆液以填充固结为主，其扩散半径远大于粘土中的 扩散半径。当为一段路段处治时，扩散半径可取大值;当为中、小构
5、造物路段处治时，扩散 半径可取小值。（二）注浆压力注浆压力是给予浆液扩散充填、压实的能量。保证注浆质量的前提下，压力大，扩散的 距离大，有助于提高土体强度;但当压力超过受注土层的自重和强度时，可能导致路基及其 上部构造物的破坏。所以在施工中，一般都以不使地层破坏或仅发生局部和少量破坏作为确 定容许注浆压力的基本原则。注浆压力值与地层的结构、初始注浆的位置和注浆序次、方式等因素有关，有些因素较 难准确地获取，在注浆处理前应通过现场注浆试验来确定，以取得施工所需参数。进行注浆试验时，一般采取逐步提高压力的办法，求得注浆压力与注浆量的关系曲线， 当压力升高至某一数值，而注浆量突然增大时表明地层结构发
6、生破坏或空隙尺寸已被扩大， 因而可把此时的压力值作为确定容许注浆压力的依据。（三）注浆量的确定在正常情况下理论注入的耗浆量应填充到颗粒之间的空隙中，或沿层理或裂隙劈裂式注 入。（四）注浆孔的布置方式注浆压力、浆液扩散半径r确定后，注浆孔距取值范围也就确定了，注浆孔距L取值范 围在rWLW2r之间。桥头过渡段注浆设计一般为多排注浆孔，不同排上注浆孔设计一般有两种布置方式：一 种为矩形排列，即前排孔与后排孔沿公路轴线方向上平行;另一种为三角形排列，即前排孔 的位置与后排孔的位置沿公路轴线方向错开1/2的孔距，平面上呈梅花状。（五）注浆施工工艺流程根据工程地质、水文地质条件和工程要求，通过实验或类比
7、等方法确定注浆参数，选择 注浆施工设备，组织施工力量，编制施工组织计划，进行压力注浆。注浆孔施工是注浆的第一道工序，在施工中应注意以下几点:1、钻孔孔位和设计孔位的偏差不大于25cm，钻孔直径为91mm或75mm(终孔直径)；2、用压缩空气清孔排渣，严禁采用水作为冲洗液。如遇塌孔严重时，可采用花管注浆。 花管前端呈尖锥状，用冲击锤将花管打入受注层位；3、钻孔设备准确到位，严格按施工次序布钻施工，钻机在施工过程中应尽量减少注浆 孔斜度。(1) 制浆根据试验确定的配合比选择浆材，制浆时应注意以下几点： 材料必须准确称量，误差应小于5%，水泥等材料宜采用重量发称量； 掌握浆液性能，做到随用随制，使用
8、多少浆制多少浆。 浆液应进行充分搅拌，并坚持注浆前不断搅拌，防止再次沉淀，影响浆液质量。(2) 压力注浆压力注浆是通过注浆设备，输浆管路，在压力作用下将浆液注入目的土层中。桥头过渡 段填料压力注浆应注意以下几点： 按设计要求进行分序成孔跳灌施工，由外向内分序成孔，隔孔灌注，一般情况分2 3序，条件允许时可采用1序完成； 搭板范围内采用一次钻灌法，止浆标准为：注浆压力0.5Mpa、注浆量小于1L/min， 稳压3分钟可正常止浆。否则作好记录，特殊处理。 搭板以外采用两次钻灌法，第一次成孔深度23m，注浆夜里控制在0.10.2MPa， 注浆量小于1L/min稳压3分钟，可正常止浆。 当孔深小于5m
9、时，窜冒浆能够有效控制时，搭板以外也采用一次钻灌法。 压力注浆施工时，孔口采用止浆塞封闭，浆液搅拌均匀，随拌随用，严防石块杂物混 入浆液，确保连续灌注并在灌注前进行过筛处理，以防发生堵管现象。注浆技术发展到现在，国内外在注浆材料、注浆方法和注浆工艺、注浆机具和设备，注 浆效果检查及技术标准等诸多方面都取得了长足的进步。压力注浆加固桥头过渡段填料在公 路建设上得到了较为广泛的应用，许多公路沉降较大的地段及桥头路堤均采用了注浆处治， 从后期应运观测来看，与同期建设的其他项目相比，路基的不均匀沉降明显减少。所以进行压力注浆加固的研究，具有理论性和实际价值。一、大量涌水隧道施工1.施工方法运用新奥法原
10、理，沿隧道开挖轮廓线（含底部）按轴向辐射状布孔（开挖面中心也布孔）， 进行全断面全封闭深孔注浆固结止水，使 隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕（加固区）， 切断地下水流通路，保持围岩稳定，增强施工安全。2. 施工工艺（1）施工程序（2）超前地质预报对于构造复杂、水量丰富的地层，必须准确预报工作面前方2025M范 围的工程地质和水文地质情况，以便为制定施工方案和确定注浆参数提供依据。 钻孔方法：利用液压钻孔台车或YQ-100A施钻深孔，在拱顶、起拱线和隧道中下部位各 钻p76mm孔，孔深超出注浆段5m左右。 预报内容：预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性、地下水出露位置和水量大 小，以及围
11、岩变化情况。 预报方法：采用钻眼排碴取样分析，记录钻速、水质水量变化情况以及开挖后的岩面观测 素描，综合判断预报前方水文、地质条件。（3）钻孔作业封堵墙（止浆墙）施工：首先按照注浆设计施工封堵墙，封堵墙设于开挖 面后端，封堵墙厚0.81.0m，用C20砼灌注一次成型。 布孔：由测工站在工作平台上，用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置，标注编号。 钻孔：A.钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动而影响施钻精度。B. 钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。C. 第一根钻杆钻完后，凿岩机与钻杆脱离，使用联接套接第二根，依次接杆直至钻到设计深 度。D. 钻孔深度达到设计要求后，
12、凿岩机后退带出钻杆，人工用卡或大扳手卡紧前杆，凿岩机反 转，松开连接套卸下钻杆，按同样方法依次拆卸钻杆退出孔外。E. 注浆孔角度参数：仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小3、最大26内。 开孔孔径及深度：注浆孔用p100钻头开孔，孔内放置长36m的p86钢管（或橡胶止浆 塞管）做孔口管，掏孔清碴时用p76钻头。注浆段长度为20m 一环。 钻孔深度控制：台车大臂按设计布孔位置点对正，用简易垂球量角器测钻杆仰角，调整至 设计角度，并在钻杆上安装导向指示器，控制钻孔偏角。 台车钻孔工作参数：凿岩台车钻孔作业的推进压力2.54.0MPa，回转压力5.06.0MPa， 冲击压力1920MPa.（4）注
13、浆作业 注浆材料：水泥：用425号以上的普通硅酸盐水泥，质量应符合标准。水玻璃：用出厂浓度4245B6,比重1.421.45,模数2.42.8的水玻璃原液。拌合水：水质应符合铁路砼及砌石工程施工规范中的各项规定。 配合比控制：水灰比（W/C）为0.8；水玻璃稀释浓度为2535B6；双液体积比（C/S） 为1： 0.50.7.凝胶与凝结时间控制：为满足浆液扩散半径的要求，采用凝结时间为：一 般地段3分钟，富水地段12分钟。施工控制分以下三种：A.水灰比固定，水玻璃浓度不变，变换双浆比例。当水玻璃溶液所占 比例由小到大，凝胶时间则由长到短，初、终凝由慢到快。B. 水玻璃浓度不变，双液比例固定，变换
14、水灰比。当水灰比由小到大，凝胶时间由短到长， 初、终凝由快到慢。C. 水灰比不变，双液比固定，变换水玻璃浓度。当水玻璃浓度由高到低，凝胶时间由短到长， 初、终凝由快到慢。 注浆：连接注浆管路，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，然后再做 压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性，核实岩石的渗透性。对于富水断层破碎带清孔后，先压水泥浆液，再压CS双液浆。标定注浆泵上电接触点压力表的最大压力指标，泵压后观察压力变化及水泥浆和水玻璃的消 耗数量。记录注浆时间和注浆量。注浆达到标准后，打开三通混合器的减压阀排浆，卸下混合器换注另一孔。注浆结束后，拆卸各注浆器件，全部清
15、洗干净，并对注浆泵进行检查保养。 作业方式：注浆方式采用前进式或全孔一次压入式。钻孔过程中未涌水的，就一钻到底， 全孔一次压入式注浆；在钻孔过程中，如发现有水，即停止钻孔，采取注一段钻一段的前进 式注浆，直至达到设计段长位置。在水压、水量较大的情况下，还可采用分层泄水减压、分层注浆方式。即下层管注浆，中层 管放水；中层管注浆，上层管放水，这样逐层抬水，把水排挤到拱顶以上规定的止水固结圈 以外。注浆顺序为由下而上，由里向外。 注浆参数：A.注浆压力及单孔扩散半径：注浆压力一般为地下水静水压力的23倍，考 虑到岩层裂隙阻力，初始压力3MPa，终压45MPa.单孔浆液扩散半径4m. B.注浆速度：钻 孔出水量大于50L/min时，注浆速度取80100L/min.钻孔出水量等于050L/min时，注浆 速度取6080L/min. C.注浆扩散范围:注浆有效范围为开挖轮廓线外4.0m（塌方段为5.0m）。D. 注浆量：按注浆范围内围岩体积的5%左右考虑，实注量由钻孔压水试验确定。(单孔注 浆量V=11m3，参考值)。3. 劳动力组织深孔超前预注浆工序多，要求工序衔接紧凑，因此施工组织安排要合理，使各道工序协调动 作。4. 机械设备配置(1) 主要注浆配件 制作注浆孔口管，管长3m、6m两种，管尾焊接联接套，联接套长56mm，
