地质灾害注浆工程设计与施工

1、 中南大学地球科学与信息物理学院张 可 能2011年7月27日 长地质灾害注浆工程设计与施工 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工地质灾害注浆工程设计与施工提要1 概述2 注浆工程设计3 注浆工程施工4 边坡、滑坡防治注浆技术5 地面塌陷与地面沉降注浆技术6 案例分析与讨论 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工地质灾害注浆工程设计与施工1.1 地质灾害与注浆相关领域1.2 注浆技术发展与现状 1 概述 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工地质灾害注浆工程设计与施工地质灾害定义地质灾害定义 地球、地质体、地质环

2、境在发展演化过程中，由于各种自然作用和人类活动发生变化，其产生的后果给人类和社会造成灾害就称为地质灾害。 它包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。1.1 地质灾害与注浆相关领域 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工地质灾害注浆工程设计与施工地质灾害的属性特征地质灾害的属性特征必然性必然性 人类活动区域日益广泛，地壳活动始终不断，必然有各种地质灾害出现随机性随机性 人类对地下活动认识有限，地质活动周期往往很长，部分地质灾害发生有随机性周期

3、性周期性 部分地质灾害成因比较清楚，对其周期性有较多的认识1.1 地质灾害与注浆相关领域 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工突发性突发性 突然爆发的地质灾害,火山、地震、崩落、泥石流等。渐进性渐进性 渐进发展的地质灾害,土壤退化、地面沉降、煤层自燃等。群体性群体性 地质灾害往往不是独立存在的，而是彼此相互影响，反复发作多元性多元性 崩落、泥石流、滑坡、地裂缝往往同时发作1.1 地质灾害与注浆相关领域 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工复发性复发性 滑坡多发区常常反复发作，例如，我国西部川藏公路沿线的古乡冰川泥石流，一年内发生70多次。区域性区域性 地

4、质灾害受地质体形态、自然环境和经济发展水平影响，有明显的区域性我国的地质灾害受我国 南北分区、东西分带、交叉成网 的区域性构造格局影响，有明显的区域性。1.1 地质灾害与注浆相关领域 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工地质灾害分级地质灾害分级地质灾害按照人员伤亡、经济损失的大小 ,分为四个等级 :( 一 ) 特大型 : 因灾死亡 30 人以上或者直接经济损失1000 万元以上的 ;( 二 ) 大型 : 因灾死亡 10 人以上 30 人以下或者直接经济损失 500 万元以上 1000 万元以下的 ;( 三 ) 中型 : 因灾死亡 3 人以上 10 人以下或者直接经济损失 1

5、00 万元以上 500 万元以下的 ;( 四 ) 小型 : 因灾死亡 3 人以下或者直接经济损失 100万元以下的。1.1 地质灾害与注浆相关领域 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工对于山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降地裂缝、地面沉降等地质灾害问题中的滑坡、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降 ，根据不同情况，是可以用注浆技术进行填充、填充、加固加固或者作为辅助措施。辅助措施。1.1 地质灾害与注浆相关领域 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工应用范围非常广泛：

6、水利水利 矿山矿山 地基基础地基基础 隧道隧道 地质灾害地质灾害 等1.2 注浆技术发展与现状背景 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工1.2 注浆技术发展与现状背景 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工注浆材料 注浆材料发展也具有悠久历史。目前注浆材料大体分为无机系无机系和有机系有机系两大类。一般无机系常用水泥水泥为注浆材料，常用浆液为单液水泥浆液、水泥水玻璃浆液、水泥粘土浆液等。 以水泥为主包括添加一定量的外加剂，用水配制成浆液，采用单液方式注入，这样的浆液称为单液水泥浆。所谓外加剂，系指水泥的速凝剂、早强剂、塑化剂、悬浮速凝剂、早强剂、塑化剂、悬浮

7、剂等剂等，复合注浆法常用的外加剂为速凝剂。1.2 注浆技术发展与现状注浆材料 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工水泥水玻璃浆液 在水泥水玻璃浆液中，水泥浆液中加入水玻璃，有两种作用，一种是将水玻璃作为速凝剂加入浆液中促进浆液很快凝结；另一作用是作为浆液中的组成成分，将水泥浆液和水玻璃溶液按照一定的比例，使用双液灌浆施工方法，进行灌浆。前者水玻璃的用量少，在水泥浆液中加入一般多为水泥重量的15；后者用量较多，其具体用量根据灌注对象的情况和要求浆液应有的性能而定。1.2 注浆技术发展与现状 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工双液注浆定义及其特点 双液注浆

8、就是利用液压及化学原理，通过双液泵和注浆管等设备，将水泥-水玻璃浆液注入地基土体内，以充填、渗透、挤密和（或）劈裂的方式，注入地层或缝隙内使其扩散、胶凝或固化，以达到加固地层或防渗堵漏目的的一种注浆方式。1.2 注浆技术发展与现状 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工双液注浆原理双液注浆原理 双液化学注浆通过对淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土、碎石土及饱和性质的粉砂、中细砂以及卵石的补强加固效应可视为由渗透、劈裂扩散、填充和挤密四部分组成，浆液在压力作用下向钻孔周围土体中发生渗透、劈裂、扩散。浆液包裹泥土团，浆液中水泥-水玻璃颗粒排出土颗粒孔隙

9、中的水分和空气，并填充其空间，减小地基土体孔隙比，水泥中的硅酸二钙发生水解和水化反应，产生氢氧化钙。氢氧化钙与水玻璃迅速发生凝固反应，生成细分散状的凝胶体水化硅酸钙。凝固后，原来地基松散的土颗粒或裂隙胶结成一整体,形成一个结构新、强度大、防水性能好、化学性能稳定的人造“结石体”,从而使地基挤密，固结强度增高，达到加固地基、充填空洞、预防病害和形成固结帷幕止水带的目的。1.2 注浆技术发展与现状 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工注浆如何应用于地质灾害防治?1.3 问题讨论 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工注浆加固工程竣工资料清单：1 岩土工程详细勘

10、察报告；2 注浆方案设计注浆方案设计；3 注浆施工组织设计；4 施工单位和试验或检测单位资质证书；5 注浆施工记录表；6 钻孔、注浆孔施工记录表；7 注浆材料送检报告和合格证书；8 注浆材料试验报告；9 静载法、标贯实验、静力触探法、动力触探法和取样法的试验或检测报告。2 注浆工程设计 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工注浆堵水防渗工程原始资料和成果资料清单：1 岩土工程详细勘察报告；2 注浆方案设计注浆方案设计；3 注浆施工组织设计；4 施工单位和试验或检测单位资质证书；5 注浆施工记录表；6 钻孔、注浆孔施工记录表；7 注浆材料送检报告和合格证书；8 注浆材料检验报告

11、；9 检查孔岩芯柱状图；10 检查孔压水试验成果一览表。 2 注浆工程设计 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工主要内容：1 勘察资料和现场状况分析；2 注浆目的和方案分析；3 注浆方案设计-钻孔布置、注浆深度、注浆浆液、注浆压力、注浆量、注浆设备、异常状况处理、注浆质量检测和验收标准；4 注浆试验5 具体注浆参数及修正2 注浆工程设计 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工案例说明1 相山大道六号坡2 流星岭滑坡2 注浆工程设计 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工06-滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ-T 0219-20062 注

12、浆工程设计 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工 2 注浆工程设计基本内容特点分析技术和艺术 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工13 注浆工程施工 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工1 施工与其它方法没有本质区别，但施工人员的经验有重要影响3 注浆工程施工 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工测量钻孔制浆注浆结束3 注浆工程施工 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工一些施工照片3 注浆工程施工 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工相山大道六号坡4 边坡与滑坡防治注浆技术 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工滑坡要素示意图滑坡要素示意图4 边坡与滑坡防治注浆技术 中南大学地球科学与信息物理学院地质灾害注浆工程设计与施工滑坡形成条件滑坡形成条件内在因素岩土类型结构松软、抗剪强度和抗风化能力较低、在水的作用下其性质易发生变化的岩土地质构造节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育地形地貌斜坡、前缘水文地质条件 软化岩石、产生动水压力、软化滑动面4 边坡与滑坡防治注浆技术 中南大