双液注浆技术运用.doc

水 泥水 玻 璃 双 液 注 浆 技 术 应 用水泥水玻璃双液注浆在隧道施工中的技术应用 双液注浆主要作用是封堵裂隙，将松散地层固结为整体，隔离水源，堵塞水点，以减少洞内涌水量，改善施工条件。 作用原理： 水泥浆和水玻璃溶液混合后立即发生反应，很快形成具有一定强度的固结体。随着反应连续进行，结石体强度不断增加，早期强度主要是水玻璃反应的结果，后期强度主要是水泥水化反应的结果。 适用范围（1） 基岩裂隙地面预注浆和工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水等优先选用水泥水玻璃双液注浆。（2） 断层泥带，当裂隙宽度（或粒径）小于1mm，或渗透系数K110-5m/s时，加固压浆优先选用水泥水玻璃双液注浆。（3） 断层破碎带各砂卵石地层，当裂隙宽度（或粒径）大于1 mm，或渗透系数K510-4m/s时，堵水注浆。（4） 对于颗粒细小的粘土层，采用水泥水玻璃双液注浆时应在水泥浆液加入膨润土、粉煤灰等填料，且使用特殊注浆工艺。 注浆参数（1） 注浆扩散半径。浆液扩散半径（浆液的有效范围）与岩石裂隙大小、浆液粘度、凝固时间、注浆速度和压力、压注量等因素有关。水泥水玻璃浆液实际的有效扩散半径见表1。 有效扩散半径 表1（二）注浆压力注浆压力大小影响注浆效果，其大小决定于涌水压力（开挖工作面静水压力、突水的动压力）、裂隙大小和粗糙程度、浆液的性质各浓度、要求的扩散半径等。注浆压力可参考下列经验公式：地表注浆 P=(0.20.5)H1洞内注浆 P=(0.20.5)H1K式中 H1孔至静水位高度（m）;K洞内修正系数，K=1.22.0;P注浆压力（Mpa）。（三）浆注浓度水泥水玻璃浆液的配方就综合考虑凝结时间、结石体强度以及施工操作等因素。围岩裂隙越大，用浆也越浓。在每段每次压浆时应先稀后浓，同一分段多次压浆时，则先浓后稀。浆液的常用配方见表2。水泥水玻璃浆液组成及配方 表2表2说明： 、模数描述水玻璃中二氧化硅与碱金属氧化物物质的量之比。、浓度以Be（波美比）表示。波美度与比重的换算公式为：Be=145、水泥水玻璃浆液的适宜体积比宜通进行试验确定。(四)注浆压力的控制及浆液配比的变换注浆过程中，合理地选择与控制注浆压力，适时地变换浆液配合比，并使它们之间很好地配合，是保证注浆质量的重要因素。（1） 注浆压力的选择与控制 水泥水玻璃浆液的胶凝，充塞过程不同于水泥浆液。水泥水玻璃注浆压力控制通常根据该段所需浆量，一开始就在短时间内浆压力升到最大允许压力，并一直保持到注浆结束。在规定压力下，每一级浓度浆液的累计吸浆量达到一定限度后，调换浆液配比，逐级加浓，随着浆液浓度的逐级增加，裂隙逐渐被填充，单位吸浆量逐渐减少，直到结束标准时，即结束注浆。（2） 浆液浓度的选择与变换 由于各孔段裂隙大小、分布情况各疏密程度都不一样，每一注浆段中各种宽度的裂隙所占的比例也不相同，合理的注浆浓度需适应上述二种情况。为适应大小不同的裂隙，一般是先压稀浆后压浓浆。浆液浓度的变换，是在同一浓度下一步注浆持续一定时间后，或压入量达到一定数量，而注浆压力、吸浆量均无显著改变时，即可加浓一级。若加浓后压力显著增大，或吸浆量突减时，均说明浓度变换可能不当，应立即换原来浓度。(五)浆液注入量浆液压入Q，可根据扩散半径及岩层裂隙率进行粗略估算，作为施工参考。Q= (m3)式中 r浆液扩散半径(m);H压浆段长度(m)；岩层裂隙率，一般取1%5%；浆液在裂隙内的有效充填系数，约0.30.9，视岩层性质而定。 对于大的溶裂、大的溶洞，（裂隙率）5%时，浆液注入量难以计算，因此，在这种情况下，宜用注浆压力控制注浆量， 注浆量只能按注浆终压规定值时的注浆总量来决定。(六)注浆结束标准注浆结束标准，一般以两个指标表示，一是最终吸浆量；另一是达到预定设计压力（即终压）时的持续时间。一般水泥水玻璃双液结束标准是：注浆压力达到设计终压；吸浆量为50100Lmin，稳定约20min即可结束。在正常的情况下，一般采用定压注浆，当注浆压力达到或接近终压时结束注浆，而当压力接近终压或达到终压的80%时，如出现较大的跑浆，经间歇注浆后勤部达到或接近终压也可结束注浆。整治涌水突泥，其终压根据客观条件的变化，可选择合理的上限值和下限值与导坑突水量作为终止标准。 超前小导管预注浆的施工工艺（1） 小导管施工超前小导管采用425mm，每根长度为3.57.0m的无缝钢管。小导管的施工工序为：定位钻孔安装注浆。 定位按照设计的里程，在开挖面标出小导管的孔口位置，小导管环向间距0.4m，纵向间距为2.04.5m，纵向搭接长度不小于1.5m。 钻孔 在自制的开挖架车上，用风钻机从孔口位置以510的外插角钻孔，每钻完一孔，安装一根小导管。 安装将已经加工好的小导管，打进孔眼，导管周围用塑胶泥封堵，外留35cm左右长，连接注浆软管。（2） 双液（水泥水玻璃）注浆注浆从拱部顺序向下进行注浆的施工顺序为确定注浆参数设立注浆站试泵压水试验正式注浆检查记录。 确定注浆参数注浆前应先进行现场注浆试验，确定注浆参数，注浆浆液为水泥掺5%的水玻璃浆液，设计要求：水泥为普通425号水泥，水玻璃浓度为35波美度，模度为2.4，注浆压力为：初压0.5Mpa，水灰比1：1，浆液扩散半径不少于0.5m。 设立注浆站 注浆使用2台高压注浆泵进行，注浆站为固定形式。 试泵 开泵前选择三通转芯阀调到回泵位置，待泵吸水正常时，将二通回泵闩慢慢调小，泵压缓缓上升，当泵压达到设计注浆压力后持续23分钟，如果一切正常即可结束，否则应检修后重新试泵，直至正常为止。 压水试验当注浆泵连接注浆管路后，先利用注浆泵压水检查注浆管路是否漏水，设备状态是否正常，没有发现问题后，再进行压水试验。通过向注浆孔压水，冲洗注浆区岩石裂隙、扩大注浆通路，以增加注液冲塞的密实度，同时可核实岩石的渗透性。压水时先开单泵压水，水路畅通后关闭，再开另一单泵压水，用以测定混合器是否串水。混合器正常，即可同时开泵压水，压水压力应由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续10分钟。 正式注浆按试验确定的注浆参数，准备好储浆桶，进行浆液配制。先进行注浆管路系统的试运行，以合适的压入速度，压注三分钟的单浆，检查止浆情况，测定钻孔吸水率，防止造成上压过快返浆、漏浆等异常现象，然后，再进行双液注浆。压浆时，配合比一般是先稀后浓，逐级变换，并通过两台注浆泵的流量系数，来控制胶凝时间。当相邻未注浆孔中出现灰浆