注漿技術(shù)課件

注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1)

施工設(shè)備簡(jiǎn)單；2)規(guī)模小、耗資少

;3)占地面積小、施工靈活方便

;4)工期短、見效快

;5)施工噪聲和震動(dòng)?。?)加固深度可深可淺，易于控制

;7)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

;注漿分類

注漿方法是注漿參數(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)，同時(shí)也是注漿施工的關(guān)鍵。目前，注漿方法很多，其分類沒(méi)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，按注漿材料的不同，可分為化學(xué)注漿、水泥注漿及粘土類漿液注漿；按用途的不同，可分為加固注漿、防滲注漿以及基礎(chǔ)托換注漿；漿液的滲透方式可分為充填注漿法、滲透注漿法、擠密注漿法和劈裂注漿法。此外，近幾年，在土層注漿中又出現(xiàn)了高壓噴射注漿、旋噴注漿等注漿法，豐富了注漿內(nèi)容的同時(shí)也擴(kuò)大了注漿法的應(yīng)用范圍。

注漿設(shè)計(jì)注漿設(shè)計(jì)時(shí)，通常把技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性綜合起來(lái)考慮。

1)首先，應(yīng)考慮注漿的目的；2)其次，注漿標(biāo)準(zhǔn)的確定；3)第三，選擇適宜的注漿材料；

4)第四，注漿參數(shù)的確定；注漿壓力

注漿壓力是給予漿液在土層中滲透、擴(kuò)散及劈裂、壓實(shí)的能量，其大小決定著注漿效果的好壞及費(fèi)用的高低。用較高的注漿壓力可增加漿液的擴(kuò)散能力，使鉆孔數(shù)盡可能的少，從而降低注漿費(fèi)用。但注漿壓力超過(guò)某一界限時(shí)，可導(dǎo)致地基土產(chǎn)生剪切破壞。注漿壓力的大小與土的密度、強(qiáng)度、滲透性、鉆孔的深度、位置、注漿順序及注漿材料的性質(zhì)有關(guān)，因而難于準(zhǔn)確制定，常常通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)確定。

漿液擴(kuò)散半徑

漿液擴(kuò)散半徑是一個(gè)重要參數(shù)，其值可用理論公式估算。通常，漿液的實(shí)際擴(kuò)散半徑都小于各種理論值。這是由于水泥漿液在進(jìn)入細(xì)小裂隙的過(guò)程中，注漿壓力使?jié){液中水分被滲濾出來(lái)，漿液逐漸變稠,流動(dòng)的距離就會(huì)變小。其次，計(jì)算所用的某些參數(shù)在注漿過(guò)程中為一變量，從而導(dǎo)致了計(jì)算值與實(shí)際值的差別,當(dāng)?shù)鼗鶙l件復(fù)雜或計(jì)算參數(shù)不易準(zhǔn)確選定時(shí)，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)來(lái)確定。

漿液濃度和凝膠時(shí)間

在注漿過(guò)程中，漿液的濃度是根據(jù)注漿壓力及吸漿量的變化而改變的。稀漿的流動(dòng)性好,但延長(zhǎng)的注漿時(shí)間，可造成漿液的浪費(fèi)及工期的增加。通常可采用高壓、濃漿來(lái)改進(jìn)注漿效果、縮短注漿時(shí)間、避免漿液的浪費(fèi)。凝膠時(shí)間的確定同所要求的漿液滲透范圍有關(guān)，可加入不同的外加劑來(lái)調(diào)整凝膠時(shí)間。工程要求的凝膠時(shí)間應(yīng)能準(zhǔn)確控制，漿液凝膠前其粘度變化不大。凝膠后其粘度應(yīng)急劇增大

注漿材料

注漿材料一般可分為懸浮液漿材和溶液型漿材。漿液的性質(zhì)取決于組成成分及溫度、時(shí)間和滲透速度等。根據(jù)注漿的目的、土質(zhì)條件、工程性質(zhì)、施工技術(shù)及造價(jià)高低等因素來(lái)選擇適宜的漿材及合適的漿液配比。目前，采用較稠漿液和使用增塑劑、高效減水劑已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

水泥漿材

水泥漿材具有固結(jié)體強(qiáng)度高、耐久性好、材料來(lái)源豐富、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，所以在各類工程中得以廣泛應(yīng)用。但這種漿液容易離析和沉淀、穩(wěn)定性較差，此外，因固體顆粒較大，使?jié){液難以注入土層的細(xì)小裂隙或孔隙中。為改善水泥漿材的性質(zhì)，以適應(yīng)各種不同工程的需要，可在漿液中加入各種添加劑。

化學(xué)漿材化學(xué)漿液可注性好，能注入土層中的細(xì)小裂隙或孔隙。其缺點(diǎn)是結(jié)石體強(qiáng)度較低、耐久性較差、對(duì)周圍環(huán)境和地下水源有污染、價(jià)格較貴?；瘜W(xué)漿材有三大類：一.水玻璃類化學(xué)注漿材料：分為堿性水玻璃和酸性水玻璃。二.有機(jī)高分子化學(xué)注漿材料；三.有機(jī)高分子復(fù)合化學(xué)注漿材料。分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)(圖2-5)

在松散巖土層中安裝永久性的預(yù)應(yīng)力錨桿最重要的是能保證預(yù)應(yīng)力值的永久保持，而要達(dá)到這個(gè)目的，則必須保證錨桿（索）在錨固段有一個(gè)強(qiáng)大的承載體并謀求對(duì)巖土體的整體改性。但在無(wú)約束的條件下，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。利用“分層多次”的注漿技術(shù)，成功地實(shí)現(xiàn)松散巖土體中高壓注漿改善巖土體特性的目標(biāo)。

五、關(guān)鍵技術(shù)分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)

(1)實(shí)施要點(diǎn)安裝錨桿時(shí)，同時(shí)安裝4根以上的注漿管。分層，在注漿孔的軸線方向，根據(jù)不同的承壓條件，讓漿液在不同的特定部位擴(kuò)散。多次，每一根注漿管注一次漿，有幾根注幾次，所謂“多次”即指此意。

五、關(guān)鍵技術(shù)分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)(2)實(shí)施過(guò)程注漿管加工:一次注漿管與錨桿長(zhǎng)度相同，不需要加工；二次注漿管與錨桿長(zhǎng)度相同，內(nèi)端口封住，在內(nèi)端2m范圍內(nèi)，每隔0.4m，用手電鉆對(duì)穿打孔，用膠帶封孔；三次注漿管，長(zhǎng)度為4m，內(nèi)端口封住，在內(nèi)端2m范圍內(nèi)每隔0.4m，對(duì)穿打孔，膠帶封孔；四次注漿，注漿管比錨桿長(zhǎng)度短2m，在內(nèi)端至離外端4m的范圍內(nèi)，每隔0.4m對(duì)穿打孔，膠帶封孔，錨桿與注漿管綁扎在一起，同時(shí)送入錨桿孔。五、關(guān)鍵技術(shù)分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)注漿:一次注漿,利用第一次注漿管將漿液直接注入孔底，至孔口溢漿為止，隨即將注漿管抽出;二次注漿,在一次注漿結(jié)束18小時(shí)后，開始進(jìn)行二次注漿，注漿壓力為1MPa，同時(shí)派專人監(jiān)測(cè)對(duì)側(cè)墻面，發(fā)現(xiàn)跑漿或墻體變形，則立即停注;三次注漿,在二次注漿結(jié)束3小時(shí)后進(jìn)行，注漿壓力為1.2MPa，同時(shí)密切觀察本側(cè)墻面變化情況，如孔口或墻面變形或跑漿，立即停注;四次注漿,在三次注漿結(jié)束8小時(shí)后進(jìn)行，注漿壓力最高為4MPa，注漿時(shí)要密切注意墻面和路面的情況，如有異常立即停注。五、關(guān)鍵技術(shù)分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)上述四次注漿是施工初期必須完成的注漿過(guò)程，隨著工程的進(jìn)行，可逐漸地減成三次或兩次注漿：

a.當(dāng)對(duì)側(cè)墻面已加固完成，可省略第二次注漿；

b.當(dāng)對(duì)側(cè)及本側(cè)周圍相鄰錨桿孔注漿完畢，則第二次及第三次注漿均省略，亦可達(dá)到同樣的注漿效果。(3)注漿效果經(jīng)一次、二次和三次注漿以后，第四次即可實(shí)施高壓注漿，最高注漿壓力可達(dá)到4MPa，全部達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐證明，該工藝是成功的。五、關(guān)鍵技術(shù)分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)

(4)機(jī)理分析（圖2-5）第一次注漿，不起壓，漿液全部約束在注漿孔的周圍，待其初凝后，可成為后續(xù)幾次注漿的“止?jié){塞”。第二次注漿，漿液在內(nèi)端部擴(kuò)散，在對(duì)面墻體內(nèi)側(cè)形成脈狀漿體。

五、關(guān)鍵技術(shù)松散巖土體非套管成孔技術(shù)治理任何塌方工程，成孔是必要的條件，而塌方體一般不易成孔，若采用套管法，則成本太高，特別打上向孔，很難采用此法。利用一項(xiàng)在破碎巖土層成孔的特殊技術(shù)----“非套管成孔術(shù)”，有效地解決了這一技術(shù)難題，該技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)是：

a.在鑿巖機(jī)的進(jìn)水口設(shè)計(jì)了一個(gè)特殊混合器，可利用該孔注進(jìn)兩種以上的混合漿液。

五、關(guān)鍵技術(shù)松散巖土體非套管成孔技術(shù)

b.在鉆桿上加工了一套特殊的可收縮止?jié){閥，在鉆桿行進(jìn)過(guò)程中隨鉆進(jìn)隨注漿并能保證漿液有效擴(kuò)散，鉆孔過(guò)程中即有效地加固了松散巖土體。

c.確定一套漿液系列配合比，以保證漿液在要求的時(shí)間內(nèi)凝固并保證鉆孔的鉆進(jìn)速度。五、關(guān)鍵技術(shù)高壓噴射注漿技術(shù)圖1旋噴成樁圖2新二重管噴射注漿法高壓噴射注漿技術(shù)

圖3三管法施工圖

1－水箱；2－高壓泵；3－水計(jì)量器；4－水泥計(jì)量器；5－空壓機(jī)；

6－壓縮空氣；7－漿液；8－超高壓水；9－自動(dòng)監(jiān)視裝置；

10－三重管回轉(zhuǎn)器；11－鉆機(jī)；12－砂泵；13－運(yùn)輸車；14－水泥倉(cāng)；15－鉆機(jī)用水箱；16－泥漿泵；17－鉆機(jī)高壓噴射注漿技術(shù)的特點(diǎn)

1)擴(kuò)大了靜壓注漿的使用范圍，解決了對(duì)微細(xì)粘土體不易注漿加固的難題；2)由于高速水噴流被限制在破碎的范圍內(nèi)，漿液不易竄入土層遠(yuǎn)處，避免漿液浪費(fèi)，且可確保預(yù)期的土質(zhì)加固和形狀；3)通過(guò)改變漿材和工藝，可使土體達(dá)到一定的強(qiáng)度或滲透性的要求；4)一般都用水泥漿，不會(huì)造成環(huán)境和地下水的污染，無(wú)公害問(wèn)題；5)能在孔中任何一段范圍內(nèi)施工。MJS工法

MJS(MetioJetSystem)工法由日本中西涉等人研究。MJS工法的特點(diǎn)有：(1)與一般單管、雙管、三管法相比，MJS法可全方位噴射注漿，(見圖4)?？梢运健⒋怪?、傾斜噴射注漿，尤其在地下水平噴射注漿.(2)一般高壓噴射注漿時(shí)泥漿是靠壓縮空氣的升揚(yáng)作用通過(guò)鉆孔與鉆桿之間的空隙排到地面，施工深度一般約30m左右，而MJS工法使用MJS工法泥漿真空泵抽取泥漿，施工垂直深度達(dá)到80m，水平深度50m；

(3)由于安裝了壓力傳感器，可以監(jiān)測(cè)到噴射處的壓力，防止地面隆起；

(4)可以任意選擇樁徑，樁徑可以從40cm變化到300cm。

(5)工作環(huán)境干凈，場(chǎng)地?zé)o污染。

注漿的問(wèn)題和發(fā)展前景注漿工法加固地層，隨著發(fā)展應(yīng)用已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，尤其得到工程界的重視。但存在的問(wèn)題和發(fā)展前景也顯而易見的暴露出來(lái)。注漿工法的優(yōu)點(diǎn)本文前面已詳述，目前存在的主要問(wèn)題是尚無(wú)完好的檢測(cè)注漿工法的注入范圍和判斷固結(jié)狀態(tài)的方法，亦即達(dá)到注漿設(shè)計(jì)目的的可靠性差，這是該工法最大的缺點(diǎn)。由于解決該工法的軟科學(xué)知識(shí)少，目前注漿施工還是靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，而這些已不能適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的需要。因此，取得該領(lǐng)域技術(shù)上的進(jìn)步已極為迫切。

總結(jié)注