浅谈岩溶注浆控制要点

1、关于岩溶注浆控制要点的总结近期有幸参与肇庆项目部岩溶注浆施工，历经2个多月的紧张有序的施工，取得了阶段性的成果，先浅谈一下岩溶注浆过程中的相关控制要点，：一、基本原理及分类注浆是借助于压力（液压、气压）或电化学的原理将具有胶凝能力的浆液通过一定的管路注入土层（或岩层）中的空隙、裂隙与空洞中，将其中的水分与空气赶走，将松散破碎的岩（土）层胶结起来，以达到改善岩（土）层性能（降低岩、土层的渗透性；提高岩、土层的强度与承载能力；减少岩、土层的变形）的目的的一种施工方法，主要有压密注浆、渗透注浆、劈裂注浆与高压旋喷注浆四种。注浆法（在水利水电工程中称灌浆法。）按照注浆机理可分为如下几类：充填注浆、劈裂

2、注浆和脉状注浆、基岩裂隙注浆、渗透注浆、界面注浆、接缝注浆和接触注浆、混凝土裂缝注浆、挤密注浆。二、注浆目的注浆的目的有如下几个方面：防渗、堵水、固结、防止滑坡、降低地表下沉、提高地基承载力、回填。 工程实践中，注浆的目的并不是单一的，在达到某种目的的同时，往往收到其他几个方面的效果。三、工艺流程施工工艺：施工准备（技术准备和现场准备）孔位定位钻机就位先导孔钻进（根据探灌相结合的原则）终孔、清孔下套管、注浆管岩面封孔、孔口封孔注浆前注水试验注浆前清孔-注浆注浆完毕封孔注浆效果检测四、控制要点1、施工准备：1） 技术准备：首先组织技术人员熟悉图纸，了解施工区域地质条件及变化规律，明确薄弱区域并制

3、定相应措施；针对性的编制专项施工方案并做好技术交底。2） 现场准备：合理安排后台位置，及时做好材料供应及验收工作，合理分配设备并做好设备编号，及时组织安全和机械设备验收，积极配合甲方搞好文明施工。2、孔位定位：根据甲方提供的控制点（及时做好保护措施并将该点引导安全区域），按照图纸要求，遵循自周边向中间、先台尾再其它部位；先先导孔后一序孔，再二序孔；采用跳孔跳排、探灌相结合的原则进行定位。3、钻机就位：钻机按要求就位到相应孔位后（孔位处有障碍物时，偏离设计孔位不得大于0.4m，及时检查孔位偏差、垂直度、水平度。4、钻进：及时调整水平度、垂直度，避免钻孔偏斜；钻进过程中根据不同的土层适当调整钻进速

4、度，避免出现扩孔、塌孔、缩劲、取芯率过低等情况。钻进过程中钻探过程中注意观测记录每一回次钻进过程中钻杆突然下落的深度、返水及漏水情况，岩性软弱突变及孔壁坍塌情况等。先导地质勘探钻孔要求取芯钻进，现场所取岩芯按从左到右、从上往下的顺序依次摆放，在变层处（尤其是钻进至灰岩面时，应及时丈量孔深）写上醒目分层标签，注明深度。每一回次应有回次记录签，书写清晰、准确，注明钻具总长与余长、回次进尺、层深、层厚、累计深度等。5、终孔、首次清孔：按设计要求终孔，并作好清孔，以便套管、注浆管顺利安装到位。6、下套管、注浆管：根据设计要求及从可行性、经济性角度考虑，套管可采用Ø75的PVC管；注浆管可采用

5、Ø25Ø40的电工用线管，前端12m左右侧壁开孔眼，孔眼梅花型布置，具体注浆管根数可根据现场情况配备（通常纯压式注浆采用单管，循环式注浆采用双管；建议内部施工时为确保注浆质量采用双管；双管长度可按长短配原则安放）。套管安放深度原则上嵌入基岩0.5m，但根据孔口土层可适当调整，但至少得穿过淤泥层，进入软塑粘土层（最好为硬塑状态）不少于1米。注浆管安放深度原则上距孔底深度0.5米，但根据情况可适当调整；其中注浆管前端的注浆花管长度不得小于1米且端口采用堵头封死，花管部分采用橡皮套缠绕，避免注浆前花管被堵死。管材厚度应满足注浆要求，管接头采用PVC强力胶水粘结时，待胶水风干经人工

6、检验接头质量合格后方可进行安装。7、岩面封口、孔口封孔：岩面封口原则上注浆套管嵌入基岩0.5m，用水泥砂浆固结成一体，但根据现场施工情况及可操作性，建议采用止水塞进行封口，随后在止水塞上部开始注浓浆液或水泥砂浆；孔口封孔主要为套管外侧封孔，通常先在孔口周边开挖半径约0.4m，深度0.5m左右的坑，下入套管使其套管顶口高出原地面0.30.5m，然后用水泥砂浆填入坑中平原地面，使套管与土层固结、密封防止孔口冒浆。8、注水/压水试验：根据要求分别在灌前和灌后选取代表性孔进行注水/压水试验，确定单位长度吸水量；根据灌前试验结合钻孔资料可以初步判断岩层的岩溶及裂隙等发育情况，合理确定相关施工参数；前后形

7、成对比，用以判断注浆效果。虽两种试验都能确定单位长度吸水量，但个人更倾向于压水试验（对需要作简易注水试验的钻孔待孔中地下水位恢复后并测量稳定水位标高和孔口地面标高，再进行压水试验；压水试验的压力接近于注浆压力，更能有效模拟注浆）。现就注/压水试验简介如下：单点法压水试验：压入流量稳定标准。在稳定的压力下，每35min测读一次压入流量。连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。压水试验成果按下式计算： q=Q/PL 式中q透水率，Lu； Q压入流量，L/min；P作用于试段内的全压力，MPa； L试段长度，

8、m我国对压水试验成果多采用单位吸水率即来表示，其定义为每米水头作用下，单位钻孔长度内单位时间内的吸水量，表示式为式中：=Q/PL为单位吸水率L/min.m.m； Q 为平均或选择的压入流量，L/min；P为用水柱高度计量的压水水头（M）； L为试验段长度（M）附注：1Mpa=1N/²单位吸水量与岩体完整性关系单位吸水量（L/min.m.m） 岩体完整性0.001 最完整0.0010.01 完整0.010.1 较松散0.10.5 松散0.5 很松散吕荣值与吸水率值的关系为Lu=100试验成果表明，当透水性较小Lu5时，岩缝内的流态属于层流。吕荣值与吸水率值之间才符合上式关系。当 Lu5

9、(即0.05)时，流态开始呈现紊流，用上式计算误差较大。采用单点法压水试验资料整理 注水压力通常为采用注浆压力，建议控制在0.10.3Mpa即可； L试段长度(m)：指岩芯试段 时间点：通常5分钟/点，46个点，在连续4次最大值和最小值之间差值小于1L/分钟或最终值的10%，即可终止试验，采用最后一个作为计算参数； 资料编制验证：注水量和压力数据，在Excel中绘制图表，通过图表曲线判别该系列数据是否合理并调整相关数据。注水试验资料整理 量测水头差：从套管顶口量测距地下水位的距离； L试段长度(m)：指岩芯试段 时间点：通常30分钟/点，46个点，即可终止试验，采用最后两个点的注水量的平均值作

10、为计算参数； 资料编制验证：注水量和压力数据，在Excel中绘制图表，通过图表曲线判别该系列数据是否合理并调整相关数据。9、注浆前清孔：有效确保整个注浆系统通畅无阻，顺利注浆。10、注浆：根据注浆工作量及工期要求，合理选配注浆设备，确保在保证质量的前提下，满足工期要求。遵循自周边向中间、先台尾再其它部位；先先导孔后一序孔，再二序孔；采用跳孔跳排、探灌相结合的原则进行注浆。当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆。 注浆孔口压力维持在0.60.8MPa左右，维持10min。或注浆口口压力维持在0.2MPa左右，吸浆量不大于40升/min，维持30 min。 冒浆点已出注浆范围外35m时。 单孔进浆

11、量达到平均设计压浆量的1.52倍，且进浆量明显减少时。单孔注浆量为:Q = P.R .2L. K .a.B，式中:P为注浆压力； R 为浆液扩散半径; L 为注浆段长度; K为岩层孔隙率（见相关资料）; a 为浆液充填系数; B 为浆液损失系数(通常为1.11.2)。 注浆量达到设计要求, 或注浆压力达到设计要求, 并且注浆孔吸浆量小于35 L /m in。 特殊条件控制标准：当注浆压力不大或降低注浆量，基底出现异常上鼓，应终止注浆，同时采用附近注浆孔“补偿”等措施。当初次终孔间隔35小时后进行浓浆补注（根据情况，考虑多次补注），确保浆液填充饱满。注浆过程中的常见情况： 可灌性差 选择浆液及浆

12、液配合比不当以及选择注浆压力不当，浆液扩散半径小都会使浆液可灌性差。可在正式注浆前增大试注浆孔数，使之能正确反映整个施工区域的情况，并调整注浆压力、配比等相关参数。如在正式注浆工程中发现局部区域存在可灌性差的现象，可采用局部增加注浆孔进行补救。 冒浆 岩层破碎、裂隙增大；止浆不好或在用套管嵌入止浆时，套管嵌入不好；注浆压力过大都可能是引起冒浆的原因。调整注浆压力，限制进浆量，间歇注浆以及重新嵌套管（或加止浆塞）可对该质量问题加以防治，必要时在止浆处下套管，用水泥砂浆封住，重新扫孔注浆。 串浆 出现浆液从其他孔中流出的情况，一般是由于两孔间的连通性好，可采用加大孔间的间距，适当延长相邻孔施工时间

13、的间隔，用止浆塞塞于被串孔串浆部位上方23m处，相邻串浆孔同时注浆这几种方法进行处理。 浆液过量流失到非注浆部位 如出现某孔注浆量异常大于正常情况，极可能因为岩石破碎，裂隙发育；岩溶地区注浆；注浆压力过大；浆液过稀；泵量过大使浆液流失到非注浆部位。巡视周边区域确认后，可采用：（1）低压或自流注浆；（2）改用较浓浆液；（3）加速凝剂；（4）加粗骨料；（5）间歇注浆；（6）控制注浆施工程序，在注浆范围的边缘和底部用水泥水玻璃浆液，调整配合比，使其在十几分钟内凝固以封闭外围及地层；（7）用泵量较小的泵。当浆液扩散过远、过深时(跑浆) , 应采取措施:(1) 灌注中粗砂, 以堵塞溶洞和溶蚀裂隙, 缩小过水断面, 增加水流阻力; (2) 灌浓浆; (3) 加速凝剂: (4)降低压力; (5) 间歇定量灌浆, 一般间歇时间为78 h, 一次的水泥用量为2 3 t 为宜。 若附近岩溶发育，宜采用分段注浆法，调整压力，加大注浆量。遇较大空洞和水流，灌注砂浆或添加粗骨料、加注浓浆等方式封堵。11、注浆完毕封孔：本次为注浆结束的最终封孔，主要为防止地表水、潜水等通过注浆孔通道渗入岩面，侵蚀岩面；同时杜绝承压水通过该通道直接贯通地表，造成沉降过大。12、注浆过程中简易质量检测： 施工监测：由不同地段、不同地貌岩土水体在现场注浆过程中或结束后产生的诸多现象, 均可表明注浆对岩