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文档简介

注浆工程作业指导书 张呼客专ZHZQ-6标段隧道工程编号注浆工程作业指导书xx年5月1日发布xx年6月1日实施xx年5月1日发布xx年6月1日实施注浆工程作业指导书注浆是利用配套的机械设备,采取合理的注浆工艺,将适宜的注浆材料注入工程对象,以达到填充、加固、堵水、抬升,以及纠偏等目的。 地下工程注浆的合理与否,应取决于注浆的可行性、可靠性、易操作性、高效性、经济性和环保性六个方面。 (1)可行性针对注浆工程对象的工程地质特征,要求所选择的注浆材料具有良好的可注性,注浆方案可行。 (2)可靠性针对注浆工程对象的水文地质特征,要求所选择的注浆材料具有良好的可固性,方案选择有工程实例可以借鉴参考。 (3)易操作性要求所选择的注浆材料原材料少、配比简单,注浆工艺流程简单,易被现场操作人员所掌握,具有良好的可操作性。 (4)高效性要求现场机械设备配套合理,配置数量能满足工期要求。 (5)经济性要求所选择的注浆材料、注浆方案和工程对象特征相匹配,较其它方案经济合理。 (6)环保性要求所选择的注浆材料无毒、无污染,对环境无害。 浆液在地层中的作用方式主要表现为四种渗透扩散、劈裂扩散、裂隙填充、挤压填充。 (a)渗透扩散(b)劈裂扩散(c)裂隙填充(d)挤压填充浆液在地层中扩散机理模式图1适用范围浆液在地层中扩散机理模式图1适用范围本条文适用于张呼铁路客运专线隧道注浆施工指导,主要作用在于加固和堵水两大功能。 注浆工程其应用范围主要包括软岩加固、注浆堵水、回填防沉、竖井下沉控制、房屋下沉控制、桥台沉降控制、滑坡防治、变形控制、坍方处理、基坑截水帷幕、TBM软岩加固支护、渗漏水治理、大坝防渗、瓦斯防溢、古树木保护、混凝土结构裂缝整治、路面整治、工程抢险等2作业准备2.1注浆材料凡是一种液体能在一定条件下可以转变成固体的物质,一般来讲,都可以当作注浆材料。 2.1.1注浆材料分类按注浆材料成份分类,可将注浆材料分为粒状材料和化学材料两大类。 粒状材料属悬浊液型,主要有水泥浆、水泥-水玻璃双液浆、超细水泥浆、超细水泥-水玻璃双液浆、粘土浆、水泥粘土浆、TGRM浆(HSC浆)等。 该类注浆材料具有料源广、成本低、配浆简单、注浆操作工艺方便等优点。 化学材料属溶液型,主要有水玻璃类、丙烯酰胺类、聚氨酯类、丙烯酸盐类、木质素类、环氧树脂类等。 该类注浆材料具有粘度低、易于注入细小的裂隙或孔隙中、可注性强等优点,但由于成本高、对环境有污染、操作工艺较复杂,因此使用性受到一定的限制。 按注浆工艺要求分类可将注浆材料分为单液浆和双液浆两类。 单液浆主要有水泥浆、超细水泥浆、改性水玻璃浆、TGRM浆等,双液浆主要有水泥-水玻璃双液浆、超细水泥-水玻璃双液浆等。 按注浆使用范围分类可以分为普通浆液和特种浆液。 普通浆液主要有水泥浆、水泥-水玻璃双液浆等,特种浆液主要有超细水泥浆、超细水泥-水玻璃双液浆、TGRM浆等。 由于特种注浆材料价格较贵,从而使其使用范围受到限制。 目前,特种注浆材料主要使用于粉细砂层、高压富水地层的注浆加固和堵水工程中。 注浆材料有密度、PH值、粘度、凝胶时间、抗压强度、抗折强度、结石率、膨胀率、渗透性等多项性能指标参数,其中,渗透性、凝胶时间、抗压强度是三个最重要的性能指标。 地下工程注浆前,对注浆材料进行选择时,应对这三个性能指标进行必要的室内试验或现场试验进行确认,否则难以达到理想的注浆效果。 其次,粘度和结石率也是注浆材料的别两个重要性能指标。 2.1.2注浆材料性能指标注浆材料有密度、PH值、粘度、凝胶时间、抗压强度、抗折强度、结石率、膨胀率、渗透性等多项性能指标参数,其中,渗透性、凝胶时间、抗压强度是三个最重要的性能指标。 地下工程注浆前,对注浆材料进行选择时,应对这三个性能指标进行必要的室内试验或现场试验进行确认,否则难以达到理想的注浆效果。 其次,粘度和结石率也是注浆材料的别两个重要性能指标。 2.1.3注浆材料选用原则地下工程注浆施工时,注浆材料主要采用普通水泥单液浆(简称C浆)、普通水泥-水玻璃双液浆(简称C-S浆)、超细水泥单液浆(简称MC浆)、超细水泥-水玻璃双液浆(简称MC-S浆)、TGRM浆(简称T浆)、HSC浆。 注浆材料使用时,应按以下原则进行选取。 (1)配比参数选取原则根据以往施工经验,为确保注浆效果,原则上采取宜浓不宜稀的原则配制浆液。 表1常用注浆材料配比参数表序号浆液名称配比参数水灰比体积比水玻璃浓度/Be1普通水泥单液浆0.6:11:12超细水泥单液浆0.6:11:13普通水泥-水玻璃双液浆0.6:11:11:11:0.330354超细水泥-水玻璃双液浆0.6:11:11:11:0.330355TGRM单液浆(HSC单液浆)0.8:11:1对注浆材料的配比选择,原则上应考虑地下的稀释影响,当地下水丰富时,水灰比取低值,当地下水较丰富或不丰富时,水灰比取高值。 (2)综合体系动态调整原则目前,很难有一种注浆材料能完全达到理想注浆材料的要求,因此,在复杂地质条件下,应采用综合注浆材料选择体系。 选择时,原则上按照由粗到细、由单液到双液、由高浓度到低浓度三个准则进行动态调整。 2.2注浆机械注浆机械包括钻机、注浆泵、搅拌机,以及配套的混合器、高压胶管、压力表。 为了顺利地完成注浆施工,必须对机械设备选型合适、配套合理,并配足数量。 2.2.1钻机钻机是注浆的成孔设备。 钻机必须能牢固地固定,使得钻孔不会出现较大的偏差而影响精度。 对于钻机的选择应根据工程所要求的孔深、孔径等参数来确定。 THC500前地质钻机照片RPD-150C5S)钻机(宜万27标使用0超前地质钻机照片C超前地质钻机照片ZDY用)MEDIAN超Y3200S(MKD-ZYG-150超前地质钻机照片(歌乐山隧道用)MGY-60B超前地质钻机照片X-100型垂直地质钻机照片2.2.2注浆泵注浆泵应有足够的排浆量,泵压应大于最大注浆压力的1.21.5倍,以保证注浆施工的安全、顺利进行。 注浆泵在注浆过程中能随时调节流量、压力,而且供浆要均匀稳定,以满足注浆工艺和保证注浆质量的要求。 表2常用注浆泵主要技术参数表参数名称HFV-5D PH15KBY-50/70YZB-130/14GZB-YS2TGZ-60/210ZJB(BP)-30最大流量70180501306060110/(L/min)2最高压力/MPa107.5714212130电机功率/kW22221115207.555重量/t1.21.530.30.581.251.051.35外型尺寸(长/宽/高)/m2.3/1.23/1.41.3/0.72/0.72/1.05/0.751.75/0.945/1.121.982/1.056/0.92.2.3搅拌机目前国内注浆工程中常用的搅拌机是立式叶片轮搅拌机。 搅拌机容积300L,主轴转速4060r/min,体积为700mm800mm,电机功率1.5kW,重量约145kg,搅拌能力为1015m3/h。 为保证注浆连续性,现场应采用两台搅拌机进行 一、二次搅拌。 2.2.4混合器混合器是双液浆注浆施工时采用的一种专用设备,在进行双液浆注浆时必须采用混合器。 混合时,浆液发生一系列的物理、化学反应,因此,对混合器的技术要求如下 (1)混合器混合腔设计应合理,要保证两种液体混合均匀,从而确保浆液在预定的时间凝胶。 (2)两种浆液的注浆压力不同时,保证不会串流,以保证浆液不会在管路内凝胶。 (3)要有足够的过流断面,并能够承受最大的注浆压力。 混合器有孔口球阀混合器、叶片式和半球式混合器、方盒式球阀混合器多种类型,又分T型混合器和Y型混合器。 目前地下工程注浆施工常用T型混合器如图4-16,现场可采用圆钢加工制作,加工图如图。 混合器加工示意图(单位:mm)2.2.5高压胶管常采用直径为25mm(1吋)、耐压值为16MPa的高压胶管。 2.2.6压力表压力测量范围与高压胶管承压一致,目前常用的压力表是YK-1型QZ16抗震压力表。 2.2.7钻孔台架为保证钻孔作业的顺利进行,加快现场钻孔速度,确保掌子面作业的高效性,现场应设计必要的自制可移动台架,或搭建多层钻孔平台。 自制轨行式可移动钻孔台架,钻孔设备均放置并固定在钻孔台架上。 当钻孔时,将可移动钻孔台架移动到工作面,钻孔结束后,移走钻孔台架2.2.8注浆列车为保证注浆作业的顺利进行,确保注浆作业的高效性,现场应设计注浆列车。 将注浆泵、搅拌机固定于注浆列车上,列车尾部为水玻璃储浆池,上部可放置水泥。 组合列车由电瓶车牵引,可达到快速就位和撤离的目的。 歌乐山隧道注浆列车3技术要求1钻机2钻机泵3注浆泵4水泥浆搅拌机5水泥浆储存桶6水玻璃浆液储存桶7袋装水泥8水玻璃桶9轨道图2轨行式钻孔注浆列车组合示意图应根据实际情况编制专项注浆施工方案。 注浆方案应包括工程概况、工程地质与水文地质、注浆目的、注浆段落、注浆方案、设计参数、注浆孔布置图、注浆孔布设参数表、注浆材料及配比、注浆工艺、注浆参数、设计总注浆量、注浆效果检查评定方法及要求。 注浆设计的重点是设计参数、注浆孔布置图和注浆孔布设参数表。 地下工程注浆主要包括全断面超前预注浆、径向注浆和基坑帷幕注浆。 3.1注浆设计。 3.1注浆设计。 注浆设计主要包括止浆墙厚度、帷幕厚度、注浆段落长度、扩散半径、终孔间距、总注浆量。 3.1.1止浆墙厚度表3止浆墙厚度选取经验数值表3.1.1止浆墙厚度表3止浆墙厚度选取经验数值表注浆压力/MPa22557.5止浆墙厚度/m11.52.02.53.03.1.2注浆加固范围帷幕厚度(环向注浆加固范围)是保证注浆质量,确保施工安全的必要措施。 在注浆加固和堵水设计时,对于注浆加固范围的选取,应综合考虑地质条件和水压力数值,并考虑注浆效果,同时,也应考虑注浆成本和注浆工期要求。 表4注浆帷幕厚度数值选取参照表序号地质条件帷幕厚度选取方案一可溶岩与非可溶岩接触带,断层破碎带及向斜、背斜核部,施工中可能发生严重突水涌泥地段。 物探异常地段,超前地质探孔单孔涌水量Q单40m3/h。 实测水压力P水2MPa。 全断面超前帷幕注浆,注浆加固范围为开挖工作面及开挖轮廓线外正洞8m,平导5m。 方案二可溶岩与非可溶岩接触带,断层破碎带及向斜、背斜核部,施工中可能发生严重突水全断面超前帷幕注浆,注浆加固范围为开挖工涌泥地段。 物探异常地段,超前地质探孔单孔涌水量Q单40m3/h。 实测水压力1MPaP水2MPa。 作面及开挖轮廓线外正洞5m,平导3m。 3.1.3注浆段落长度注浆段落长是指注浆加固的纵向范围。 注浆段落长度与地质条件、钻机能力、注浆工艺有关。 如果地质条件越差,注浆效果会受到一定的影响,因此,注浆段落长度应适当缩短。 如果现场采用的钻机能力较差时,钻孔距离越长,岩粉不易排出,钻机工效越低,同时,钻孔倾角增大,会影响注浆效果,因此,注浆段落应适当缩短。 反之亦然。 同时,根据大量的注浆工程实践表明,注浆存在“楔形效应”,即越向前浆液越难以扩散,注浆效果越差,因此,注浆段落宜取合理的范围。 注浆段落长度一般宜选择2030m。 现场实施过程中,以保证钻孔机械设备的工效为依据。 在注浆施工中,应遵从“注浆一段、开挖一段、余留一段,段段推进、稳扎稳打注浆一段、开挖一段、余留一段,段段推进、稳扎稳打”的施工理念。 注浆加固完成后,为确保掌子面的稳定,以及下一循环的止浆,应余留一段作为下一循环注浆时的止浆岩盘。 下图中为注浆段落长度(m);开L为注浆后开挖段落长度(m);留L为余留段落长度(m)。 注L注浆加固范围示意图3.1.4浆液扩散半径注浆加固范围示意图3.1.4浆液扩散半径浆液扩散半径,现场施工时常采取经验取值,一般在中细砂层、粉质粘性土中取0.50.8m;中粗砂、砂卵石层中取0.81.2m;断层破碎带取1.52m。 在合理的扩散能力范围内,扩散半径取值越大,则钻孔数量越少,但造成无效注浆量越大,因此,对扩散半径取值的高低,应综合比较钻孔费用和浆液费用。 3.1.5终孔间距 (1)单排(圈)孔布置当采取单排(圈)孔注浆设计时,注浆孔间距按以下公式计算。 R a5.1?式中a为注浆孔布孔间距(m);R为扩散半径(m)。 (2)多排(圈)孔布置当单排(圈)孔不能满足注浆加固厚度要求时,应采用两排(圈)或两排(圈)孔以上进行注浆设计。 aR对多排(圈)孔注浆设计应注意不允许出现孔与孔之间的搭接不紧密的“窗口”,也称“注浆盲区”。 多排(圈)孔的最佳搭接为等边三角形梅花形布置。 3.1.6总注浆量对总注浆量,按地层空隙率(裂隙度)、地层空隙或裂隙充填率、浆液损失率三个系数进行总注浆量计算。 ?1Vn Q式中?Q为总注浆量(m3);V为注浆加固体体积(m3);n为地层空隙率(裂隙度),裂隙带取25%、断层破碎带取1020%、砂层及充填型溶洞和岩溶发育带取3040%;?为地层空隙或裂隙充填率,取7080%;?为浆液损失率,裂隙带和断层破碎带取520%、砂层及充填型溶洞和岩溶发育带取1020%。 3.2注浆设计时应注意的几个原则合理的注浆设计能有效地减少钻孔数量、提高注浆效果、方便现场施工,因此,为取得合理的注浆设计,在注浆孔布设设计时,应注意以下几个原则性问题。 1、均匀布孔原则 3、两圈孔原则隧道内进行超前帷幕注浆设计时,在隧道开挖轮廓线外应布设两圈或两圈以上的注浆孔。 4、三排孔原则基坑工程截水帷幕设计时,由于帷幕设计厚度较薄,一般为1.5m左右,因此,为确保帷幕质量,宜采取三排孔以上的注浆设计。 5、方便施工原则121086421317151416182022243331272832373938353629263034131197519212325ACBx注浆孔的设计必须满足方便现场注浆钻孔的要求。 3.3径向注浆能否实施径向注浆方案,一般主要取决于对前方突水、突泥的判定,对前方裂隙发育分布特征的分析,以及对开挖后径向注浆的可控性评估等这三个条件。 (1)不适宜于动水条件下的深埋充填型溶洞 (2)超前探孔单孔涌水量Q单40m3/h、总涌水量稳定(顺坡施工Q总300m3/h、反坡施工Q总200m3/h) (3)涌水段裂隙分布范围不得大于3m以上径向注浆设计参数主要根据地层特点进行确定,并经现场试验后不断完善,一般径向注浆设计参数如表。 表5径向注浆设计参数表序号参数名称一般裂隙地段溶洞间隔段溶洞段1加固厚度/m0.20.5D0.5D0.51D2注浆材料普通水泥单液浆、超细水泥单液浆、HSC浆(或TGRM浆)超细水泥单液浆(局部HSC浆)超细水泥单液浆(局部HSC浆)3扩散半径/m120.510.54环向间距/m230.81.50.615纵向间距/m120.51.50.516布孔方式梅花型布置注D为开挖断面宽度(m)。 径向注浆流程图4施工工艺流程及操作要点径向注浆流程图4施工工艺流程及操作要点注浆工艺主要包括注浆施工中所选择的注浆方式、注浆顺序、注浆参数和注浆结束标准四个方面的内容。 4.1注浆方式4.1注浆方式注浆方式是指在注浆施工过程中所采用注入方式,目前,地下工程施工中最多采用的注浆方式有全孔一次性注浆、后退式分段注浆、前进式分段注浆。 4.1.1全孔一次性注浆全孔一次性注浆方式是指按设计将注浆钻孔一次完成,在钻孔内安设注浆管或孔口管,然后,直接将注浆管路和注浆管(或孔口管)连接进行注浆施工。 超前小导管注浆、径向注浆和大管棚注浆一般都采取全孔一次性注浆方式进行钻孔注浆施工。 超前小导管注浆和大管棚注浆采取有管注浆,为保证注浆管安设顺利,往往将注浆管前端加工成圆锥状并采取电焊封死。 在注浆管上间隔一定的距离梅花型钻设溢浆孔,一般间隔距离为2050cm,溢浆孔直径为4mm12mm,溢浆孔面积为注浆管过浆面积的11.2倍为宜,浆液通过注浆管上钻设的溢浆孔注入地层。 注浆管管尾采取丝扣连接。 径向注浆可采取有管注浆或孔口管注浆。 4.1.2后退式分段注浆后退式分段注浆是指按设计将注浆钻孔完成,在钻孔内放入袖阀式注浆管,然后,将止浆塞及其配套装置放入注浆管中,首先对底部一个注浆分段段长进行注浆施工,第一分段注浆完成后,后退一个分段长度进行第二分段注浆,如此下去,直到将整个注浆段完成。 4.1.3前进式分段注浆前进式分段注浆是指经超前探测确定隧道前方涌水量较大或发育较大规模不良地质时,采取钻、注交替作业的一种注浆方式,即在施工中,实施钻一段、注一段,再钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。 每次钻孔注浆分段长度35m。 前进式分段注浆可采用水囊式止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。 4.2注浆顺序注浆顺序选择的合理与否对注浆效果有着极其重要的影响,因此,在注浆施工中,应通过对工程地质条件、水文地质条件充分掌握分析后,确定施工中所采取的注浆顺序。 注浆顺序的选择从外围上讲应达到“围、堵、截”目的,在内部应达到“填、压、挤”目的,从而使注浆取得更好的效果。 因此,注浆施工中对八个原则应引起高度重视,即分区注浆原则、跳孔注浆原则、由下游到上游原则、由下到上原则、由外到内原则、约束发散原则、定量定压相结合原则、多孔少注原则。 同时,在注浆施工中,并不是每一个原则在单项工程施工中都能用到,应根据工程特点确定35种原则进行应用,这对提高注浆效果十分有利。 4.3注浆参数注浆参数是保证注浆施工顺利进行,确保注浆质量的关键,在注浆施工中,应对注浆参数进行不断地动态调整,以适应现场注浆需要。 4.3.1浆液凝胶时间浆液的凝胶时间不但影响着浆液的扩散范围,还影响着浆液的堵水性能。 在注浆施工中,单液浆的凝胶时间原则上不宜超过8个小时,否则难以控制浆液的扩散范围。 对于双液浆,浆液的凝胶时间与地层的涌水量、现场注浆操作人员对工艺掌握的熟练程度有关。 一般情况下,双液浆凝胶时间宜控制在30sec3min。 当地层中涌水量较大时、现场操作人员对工艺熟练时取小值,否则取高值。 4.3.2单孔单段注浆量在注浆施工中,对于以加固地层为主要目的的注浆,往往可采取以定量注浆为主要原则,对于以堵水和加固地层为目的的注浆,先序孔往往也以定量注浆为原则,因此,对注浆量的计算必须合理。 对于单孔单段注浆量采用下式进行计算。 ?12HnR Q式中Q为单孔单段注浆量(m3);R为浆液扩散半径(m);H为注浆分段长度(m);n为地层空隙率(裂隙度);?为地层空隙或裂隙充填率;?为浆液损失率。 4.3.3注浆分段长度注浆分段长度也称注浆步距,它是指采取分段注浆时,每一个分段的注浆段长度。 在注浆施工中,当地层越复杂,注浆分段长度应越短,否则将严重影响注浆效果。 根据大量工程实践,对于砂层、粉质粘性土地层,采取后退式分段注浆时,分段长度宜取0.40.6m。 对于断层破碎带、充填型溶洞地层,采取前进式分段注浆时,分段长度宜取35m。 4.3.4注浆终压注浆压力是浆液在地层空隙或裂隙中扩散、填充、压实脱水的动能。 终压反映出地层经注浆后的密实程度。 对于注终压的选取,若取值太低,则浆液就不能充满地层空隙或裂隙,扩散的范围也会受到限制,达不到注浆堵水的目的,注浆质量就很差;注浆压力高一些,可以提高浆液结石体强度和不透水性,使地层渗水量减少,同时使浆液扩散范围增大,因此,原则上可以在保证注浆质量的前提下尽可能采用较大的注浆压力,从而扩大注浆孔布设间距,减少注浆孔数量,加快注浆速度,缩短注浆工期。 但是,若注浆压力过高,易引起地层裂隙的扩大,岩层的位移和抬升,浆液也会扩散到不必要的注浆范围以外,造成注浆浪费。 因此,在注浆施工中一定要制定一个合理的注浆终压。 (1)对于以堵水为主要目的的注浆,注浆终压按下式计算。 42P P?水终式中终P为注浆终压(MPa);水P为现场实测静水压力(MPa)。 (2)对于以加固为主要目的的注浆,水P取0MPa,即注浆终压为24MPa。 (3)对于浅埋工程注浆施工,注浆终压按下式计算。 H KP?001.0?终式中终P为注浆终压(MPa);K为系数;?为覆盖地层的容重(kN/m3);H为覆盖层厚度(m)。 4.3.5注浆速度根据注浆施工经验,建议采取如下注浆速度进行注浆施工。 (1)对于粉质粘性土注浆,注浆速度宜取2040L/min。 (2)对于砂砾石层等孔隙较大的地层注浆,注浆速度宜取4060L/min。 (3)对于断层破碎带注浆,注浆速度宜取60120L/min。 4.4注浆结束标准4.4.1单孔或单孔单段注浆结束标准4.4注浆结束标准4.4.1单孔或单孔单段注浆结束标准对于单孔或单孔单段注浆结束标准制定如下 (1)当采取定量注浆量时,达到设计注浆量,或注浆终压达到设计终压时注浆速度小于5L/min。 (2)对采取定量-定压相结合注浆时,前序孔应达到设计的单孔单段注浆量的1.21.5倍,后序孔应达到设计终压,注浆速度小于5L/min。 4.4.2全段注浆结束标准 (1)所有注浆孔均符合单孔或单孔单段注浆结束标准。 (2)注浆孔无漏注现象。 (3)对注浆效果进行检查评定,注浆效果达到设计标准。 4.5注浆施工中常出现的问题及对策在注浆施工过程中,注浆管路堵塞、掌子面及已开挖段落跑浆、孔间串浆、注浆过程中注浆压力长时间不上升,以及注浆引起地表隆起是常出现的问题,这些问题的出现,不仅影响着施工进度,也影响着施工人员情绪,因此,应尽量避免在注浆施工过程中这些问题的出现。 4.5.1注浆管路堵塞原因分析及处理对策序号原因分类原因分析处理对策1材料问题注浆原材料过期变质对原材料进行试验,杜绝使用过期变质的原材料。 水泥浓度过浓采用高水灰比的浆液浆液凝胶时间过短调整注浆配比,采用凝胶时间较长的浆液配比参数。 2操作问题浆液中进入了包装袋或其它杂物在配浆桶口采用滤网过滤杂物;每个工班清洗一次配浆桶,将配浆桶中已固结的浆液清除。 混合浆液管路过长缩短混合浆液管路,原则上混合浆液管路不宜超过5m。 水泥浆和水玻璃吸浆管放错在水泥浆和水玻璃吸浆管上设置标记(通常在水泥浆吸浆管上绑上红布条)注浆泵缸体中有堵塞及时清洗注浆泵缸体,要求每周清洗一次注浆泵缸体。 水泥浆管路中有沉积在注浆过程中经常采用铁锤敲击水泥浆管路以及混合浆液管路3工艺问题注双液时未采用混合器在注双液浆时,必须使用混合器,不允许使用三通。 4地质问题地层吸不进浆选择合理的注浆终压;采用高压力注浆泵;调整注浆材料,特别是地层吸浆量小时,应采取注水泥浆,不应继续注双液浆。 4.5.2注浆过程跑浆原因分析及处理对策序号原因分类原因分析处理对策1工艺问题未施作止浆墙注浆前应施作止浆墙,防止掌子面出现跑浆现象。 未对后部进行径向注浆加固处理,使浆液后返。 注浆前应对后部进行径向注浆,防止浆液后返。 2操作问题止浆墙施工质量有问题加强止浆墙施作质量;出现跑浆时,可采用双液浆,调整浆液凝胶时间,并采取间歇注浆措施,迅速对接触缝进行堵塞。 后部径向注浆效果差加强后部径向注浆质量4.5.3串浆原因分析及处理对策序号原因分类原因分析处理对策1工艺问题单孔注浆量过大按定量注浆进行控制,必要时对多个注浆孔同时进行注浆。 注浆压力过大、注浆速度过快。 调整注浆参数钻孔间距离过小加大跳孔间距离;径向注浆和基底钢管桩注浆采用袖阀管。 4.5.4注浆时长时间注浆压力不上升原因分析及处理对策序号原因分类原因分析处理对策1材料问题液浆浓度过稀调整浆液配比注浆材料不合适将单液浆调整为双液浆,缩短浆液凝胶时间。 2工艺问题未设计注浆材料使用体系健全注浆材料使用体系,及时进行材料调整。 注浆方式控制不合理采取间歇注浆。 采取分序注浆,序孔定量控制。 4.5.5袖阀管后退式注浆常出现问题及对策问题表现形式原因分析处理对策串浆指注浆过程中浆液由非注浆孔流出注浆管丝扣脱节,浆液经丝扣脱节部位进入注浆管内。 注浆技术参数应经现场试验确定,并在施工中不断调整;强调封孔质量;选用合理的注浆材料;分序进行钻孔、注浆作业。 下不进芯管指注浆芯管无法下入注浆管,或者无法下到指定部位。 设计不合理、封孔不密实;钻孔垂直度不够;未加下闷盖或橡胶套提高钻孔垂直度,必要时套管跟进钻孔;优化注浆方案和设计参数;强调封孔质量。 选用合理的注浆材料;分序进行钻、注作业。 冒浆指注浆施工过程中浆液由地表或管线冒出封孔质量差,浆液沿注浆孔外壁上升,由封闭层的薄弱部位冒出;注浆速度及注浆压力过大;靠近注浆区域近距离施工,浆液沿施工处冒出。 注浆区域应施作30cm的C20混凝土封闭层;加强注浆孔的封孔质量;冒浆一般发生在注浆周围6m范围内,因而注浆施工过程中,在距注浆施工6m范围内应严禁其它施工作业;冒浆一般产生在注浆过程中距地表下36m的注浆带,因而若距地表下36m注浆带注浆施工时,应采取加密注浆孔、采取减量减压、采用超细水泥注浆材料等有效的技术措施;地表冒浆时,一般可采取间歇注浆措施;若无效,可采取换孔作业,以后补注;注浆过程中应加强监测,观察周围管线内是否冒浆,若发现,应采取调整浆液配比,缩短凝胶时间,瞬时封堵孔洞。 卡管指注浆芯管掉入或卡入注浆管内无法提出材料芯管质量差,易拨断;丝扣加工和管箍不配合,易脱扣;注浆管加工粗糙,造成下管时止浆塞脱落或反转;止浆塞和注浆管不匹配,返浆严重。 施工工艺注浆管连接不好,卡住止浆塞;注浆施工造成注浆管变形。 职工素质下管或注浆时不小心,芯管掉入注浆管中,无法取出。 提高芯管和注浆管的加工质量;提高钻孔和下管质量;加强注浆作业人员的责任心;调整合适的注浆参数,减少串浆、下不进芯管等现象的发生;必要时采用超细水泥-水玻璃双液浆。 4.6注浆技术资料4.6注浆技术资料4.6.1现场钻孔注浆记录 (1)现场钻孔记录对地质的进一步判断、分析十分重要,因此,现场应采用流水帐方式认真记录。 (2)现场注浆记录对施工功效分析、注浆效果检查评定、注浆技术资料归档都有着重要的作用,因此,现场应认真记录注浆施工流水帐。 流水帐包括注浆时间、凝胶时间、注浆压力、注浆量、注浆过程中的机械故障等。 4.6.2技术资料归档注浆施工归档技术资料包括地质超前预测预报成果、注浆设计、注浆施工组织设计、注浆施工记录表、注浆效果检查评定表,以及相关的会商纪要和录像摄影资料。 (1)对于超前帷幕注浆地段,还应填写掌子面地质素描记录表、全断面超前预注浆钻孔检查表(分表)、全断面超前预注浆钻孔检查汇总表、全断面超前预注浆注浆检查表(分表)、全断面超前预注浆注浆检查汇总表。 (2)对于径向注浆地段,还应填写掌子面地质素描记录表、径向注浆钻孔注浆汇总表。 (3)对于基底注浆地段,还应填写基底注浆汇总表、注浆效果检查评定表。 5质量控制及检验、5.1注浆效果评定方法5质量控制及检验、5.1注浆效果评定方法对注浆效果进行合理的评价是保证安全施工,确保注浆质量的关键。 根据作者研究,目前,采用的注浆效果评价方法可划分为五大类。 注浆效果检查评定方法分类注浆效果检查评定方法分析法P-Q-t曲线法注浆量分布特征法涌水量对比法浆液填充率反算法检查孔观察法检查孔取芯法检查孔P-Q-t曲线法渗透系数测试法水位推测法变形推测法加固效果观察法注浆机理分析法性能指标测试法检查孔法物探法变位推测法开挖取样法5.1.1P-Q-t曲线法5.1.1P-Q-t曲线法P-Q-t曲线法是通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q进行P-t、Q-t曲线绘制。 根据地质特征、注浆机理、设备性能、注浆参数等对P-Q-t曲线进行分析,从而对注浆效果进行评判。 对于一般注浆工程,不必采取钻孔取芯,基本上都可以采用P-Q-t曲线法对注浆效果进行十分有效的评判。 一般而言,只要注浆施工中P-t曲线呈上升趋势,Q-t曲线呈下降趋势,注浆结束时,注浆压力达到设计终压(常取14MPa),注浆速度达到设计速度(常取520L/min),那么,注浆效果基本是可以满足加固和堵水要求的。 5.1.2注浆量分布特征法注浆量分布特征法分注浆量分布时间效应法和注浆量分布空间效应法两种,即注浆量分布时空效应法。 注浆量分布特征法简单易行,不必要采集过多的注浆信息,只需要统计和分析注浆施工过程中注浆量这一个参数就可以达到对注浆效果的合理评价。 5.1.3涌水量对比法涌水量对比法是通过对注浆过程中各钻孔涌水量变化规律进行对比,或对注浆前后涌水量进行对比,从而对注浆堵水效果进行评价。 一般来说,要达到良好的注浆效果,满足开挖要求,注浆后涌水量不得大于10m3/h,注浆堵水率应达到80%以上。 5.1.4检查孔法检查孔法是针对注浆要求较高的工程所采用的一种方法,该方法也是目前认为最可靠的方法。 检查孔法是在注浆结束后,根据注浆量分布特征,以及注浆过程中所揭示的工程地质及水文地质特点,并结合对注浆P-Q-t曲线分析,对可能存在的注浆薄弱环节(一般在注浆量少的孔、涌水量大的孔、终孔交圈处)设置检查孔,通过对检查孔观察、取芯、注浆试验、渗透系数测定,从而对注浆效果进行评价。 一般来说,检查孔数量宜为钻孔数量的35%,且不少于3个,在高压富水地层注浆堵水工程中,检查孔数量宜达到510%。 注浆要求越高,检查孔数量应越多。 检查孔原则上不得利用原注浆钻孔。 检查孔钻设深度以小于超前钻孔1m,以不钻穿设计的注浆圈为宜。 5.1.5开挖取样法开挖取样法是在隧道开挖过程中,通过观察注浆加固效果、对注浆机理进行分析、测试固结体力学指标,从而对注浆效果进行有效评定,同时,开挖取样法也为下一阶段注浆设计与施工提供重要的价值。 开挖取样法有加固效果观察法、注浆机理分析法和力学指标测试法三种评定方法5.1.6物探法目前,采取物探法检查评定注浆效果应用不多,技术也不太成熟。 但物探法应用于注浆效果检查,可以宏观地评定注浆效果,特别是对于帷幕注浆的纵向连续性检测,目前尚无可靠的方法,物探法对检查帷幕的连续性有着较大的研究空间。 5.2地下工程注浆效果检查评定方法选择表工程分类注浆方式分析法检查孔法开挖取样法变位推测法物探法P-Q-t曲注浆量涌水量浆液填检查孔检查孔检查孔P-Q-t渗透系加固效注浆机力学指水位推变形推隧道超前预注浆必测选测必测必测必测选测选测必测必测必测必测工程分类注浆方式分析法检查孔法开挖取样法变位推测法物探法P-Q-t曲注浆量涌水量浆液填检查孔检查孔检查孔P-Q-t渗透系加固效注浆机力学指水位推变形推工程径向注浆必测选测必测基底加固必测选测必测必测必测选测必测回填注浆必测选测管棚注浆必测必测渗漏水治理必测选测必测变形处理必测必测坍方处理必测选测选测必测必测选测必测必测必测必测滑坡整治必测选测必测基坑桩外截水帷幕必测必测必测选测必测必测必测工程分类注浆方式分析法检查孔法开挖取样法变位推测法物探法P-Q-t曲注浆量涌水量浆液填检查孔检查孔检查孔P-Q-t渗透系加固效注浆机力学指水位推变形推工程基底截水帷幕必测选测必测必测必测必测选测必测必测必测渗漏水治理必测必测选测工程抢险注浆必测必测必测必测选测必测必测必测市政工程下沉控制必测必测必测房屋纠偏必测必测必测古建物保护必测必测必测裂缝修复必测必测5.3注浆效果检查评定标准表评定方法评定标准分析法P-Q-t曲线法注浆施工中P-t曲线呈上升趋势,Q-t曲线呈下降趋势,注浆结束时,注浆压力达到设计终压(常取14MPa),注浆速度达到设计速度(常取510L/min)。 注浆量分布特征法注浆量分布时间效应直方图应呈降趋势,结束时,后序注浆孔基本应达到吸不进浆的状态,即Q0;注浆量空间效应图表现特征为周边注浆孔注浆量大于中部注浆孔注浆量,后序孔注浆量小于前序孔注浆量。 涌水量对比法随着注浆进行,钻孔涌水量不断减少;注浆后开挖过程中涌水量10m3/h,注浆堵水率应达到80%以上。 浆液填充率反算法当地层中含水量不大时,浆液填充率应达到70%以上;当地层富含水时,浆液填充率应达到80%以上检查孔法检查孔观察法经过注浆后,检查孔应成孔完整,不得有涌砂、涌泥现象,流水量0.1L/mmin。 检查孔放置1h后,也不得发生上述现象,否则,应进行补孔注浆或重新设计。 检查孔取芯法检查孔取芯率应达到70%以上,岩芯强度应达到0.2MPa以上。 检查孔P-Q-t曲线法检查孔P-Q-t曲线应较正常注浆时曲线型态要陡,注浆510min后,P、Q值均应达到设计值,否则,应进行补孔注浆或重新设计。 渗透系数测试法对于截水帷幕,地层的渗透系数应105cm/s,否则,应进行补孔注浆或重新设计。 开挖取样法加固效果观察法开挖面浆液填充饱满,能自稳,掌子面无水。 注浆机理分析法开挖观察注浆加固方式达到预期的设计目的力学指标测注浆固结体抗压强度应达到0.2MPa以上,注浆后地层含试法水率应低于30%。 变位推测法水位推测法在注浆结束后工程开挖过程中,帷幕注浆圈外水位应保持不变。 变形推测法注浆过程中,被保护体应保持为限量隆起变形;注浆后施工过程中,被保护体应处于缓慢下沉变形阶段,总变形

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