注漿工藝學(xué)習(xí)

1、工程注漿及實(shí)例,宣講人：,注漿工藝學(xué)習(xí),注漿施工發(fā)展及展望,注漿施工及檢查要點(diǎn),地鐵工程相關(guān)應(yīng)用介紹,注漿分類(lèi),注漿理論現(xiàn)狀與發(fā)展,注漿理論,注漿又稱(chēng)灌漿將一定材料配制成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi)使其擴(kuò)散、膠凝或固化，以達(dá)到加固地層或防滲堵漏的目的。,注漿是最有效也是最有前途的加固、堵漏方法。巖土注漿是最有效的地層（地基）處理技術(shù)之一，迄今已有近200年歷史。（四階段） 1原始粘土漿液階段（18021857年） 初次：1802年法國(guó)人查理斯.貝爾格尼修理沖刷閘時(shí)，向地層擠壓粘土漿液。之后用于建筑物地基加固，之后傳入英國(guó)、埃及。 注入方法原始，漿液簡(jiǎn)單：粘土、火山灰、生石灰。,2初級(jí)水

2、泥漿液注漿階段（18581919年） 硅酸鹽水泥出現(xiàn)1826年英國(guó)； 1845年美國(guó)沃森第一次在溢洪道陡槽基礎(chǔ)下灌注水泥砂漿； 18561858年英國(guó)基尼普爾，水泥注漿試驗(yàn)成功； 1864年巴洛利用水泥漿液進(jìn)行隧道襯砌壁后充填注漿，并用于倫敦、巴黎地鐵。 注漿設(shè)備：在18801905年研制壓縮空氣及壓力注漿泵，水泥及注漿泵相繼出現(xiàn)，為注漿技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造了條件。 3中級(jí)化學(xué)漿液注漿階段（19201969年）,4現(xiàn)代注漿階段（1969年至今） 以60年代未期出現(xiàn)的高壓噴射注漿技術(shù)為標(biāo)志，使注漿結(jié)石體由散體發(fā)展為結(jié)構(gòu)體。 注漿材料發(fā)展向超細(xì)水泥方向發(fā)展，逐步取代化學(xué)漿液，減少環(huán)境污染和工程造價(jià)。 應(yīng)用

3、范圍： 隨著工程需求而產(chǎn)生、發(fā)展，出現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題注漿理論技術(shù)發(fā)展 19世紀(jì)橋梁； 20世紀(jì)高層； 21世紀(jì)地下工程。 注漿技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市地下工程、地基、礦山、路橋、隧道、邊坡、水利等工程領(lǐng)域。,二、注漿理論與技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容,1注漿對(duì)象的可注性能不能注漿； 2注漿漿液及其特性強(qiáng)度、流動(dòng)性、凝固時(shí)間、注漿材料選擇； 3漿液在巖土層中流變特性及流動(dòng)規(guī)律漿液擴(kuò)散機(jī)理、注漿壓力、擴(kuò)散半徑等； 4注漿設(shè)備及工藝注漿泵、注漿器、注漿方式（常量、常壓、上行、下行）； 5注漿效果檢測(cè)方法。,三、研究方法（6種）,1工程地質(zhì)和水文地質(zhì)方法 2土工試驗(yàn)及壓水試驗(yàn) 3室內(nèi)模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 4化學(xué)試驗(yàn)方法

4、5理論計(jì)算和工程類(lèi)比 6鉆孔檢查和物探方法（檢查注漿效果）,注漿分類(lèi),1按漿液分類(lèi) 注漿工程中按漿液可分粒狀漿液和 化學(xué)漿液兩大類(lèi)。,2按靜壓注漿施工分類(lèi) 施工按其作用不同分為固結(jié)灌漿、帷幕 灌漿和接觸灌漿3種,3按注漿理論分類(lèi) 可分為滲透灌漿、劈裂灌漿、壓密灌漿、 電動(dòng)化學(xué)灌漿4種,按作用分類(lèi),工程注漿分類(lèi),按工藝流程,單液注漿,按注漿壓力,低壓注漿：靜壓注漿，5MPa以下中壓注漿：515MPa 高壓注漿：15MPa以上,雙液注漿,一種類(lèi)型的材料、一臺(tái)注漿泵和一套輸漿系統(tǒng),兩種類(lèi)型的材料。在混合器中混合。 用兩臺(tái)單液注漿泵或一臺(tái)雙液泵。 兩套輸漿管路同時(shí)注漿。,按注漿目的,加固注漿 堵水注漿

5、 加固與堵水注漿,注漿材料介紹,注漿泵,漿液桶,軟土或含水地層,注 漿 工 藝,注漿管路,注漿工藝圖,建筑基坑加固,坑周、坑底、樁墻后、邊墻角、錨桿孔等,工作面注漿：管棚注漿 盾構(gòu)管片后充填注漿 隧道上方注漿加固,在地鐵隧道中的應(yīng)用,盾構(gòu)進(jìn)洞洞口加固,盾構(gòu)出洞洞口加固,在地基加固與糾偏中的應(yīng)用 新建建筑物的地基灌漿處理 已建建筑物的地基灌漿托換 已有建筑物、構(gòu)筑物的糾偏注漿 混凝土樁樁底和樁周灌漿加固 道路路基的加固處理 深層水泥攪拌樁和高壓旋噴樁,砼樁,樁底灌漿,樁周灌漿,注漿管,在大壩加固、堵水中的應(yīng)用 壩基加固處理、大壩裂縫注漿、管涌封堵 在地下建筑物（空間）中的應(yīng)用 人防工事、地下室、

6、電梯井、儲(chǔ)藏室、過(guò)街通道以及其它地下空間工程等的防滲堵漏工程。 在文物保護(hù)中的應(yīng)用 加固巖體、防滲漏、防風(fēng)化、表層涂漿（納米材料）,工程施工常用注漿工藝介紹,壓密注漿 錨注支護(hù) 帷幕注漿 高壓旋噴,現(xiàn)階段由于國(guó)家加大基礎(chǔ)建設(shè)力度，工程數(shù)量多，地質(zhì)情況復(fù)雜，注漿應(yīng)用快速發(fā)展。現(xiàn)主要應(yīng)用的注漿工藝有：,壓密注漿機(jī)理,注入到粘土中的漿液通常是一個(gè)先壓密后劈裂的過(guò)程， 注漿漿液在軟粘土中的流動(dòng)過(guò)程可分成三個(gè)階段： 第一階段一一鼓泡壓密階段漿液由注漿泵加壓后，通過(guò)聯(lián)管進(jìn)入注漿管內(nèi)，然后流入地層。由于這時(shí)漿液所具備的能量不大，不能劈裂地層， 因此漿液最初都聚集在注漿孔口附近，形成沿注漿管的橢球形泡體，隨著

7、后繼漿液的不斷注入， 泡體向四周發(fā)展或上下泡體相互連通，或相鄰泡體相互接觸，這一階段的特點(diǎn)是：時(shí)間短， 起壓快。,第二階段一一劈裂流動(dòng)階段 當(dāng)壓力大到一定程度時(shí)(啟裂壓力值)，漿液就沿地層的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生劈裂流動(dòng)。此時(shí)由于泵的供漿量小于該時(shí)的吃漿量， 因此壓力自動(dòng)降落到直至供漿與返漿平衡。如果注漿孔鄰近土層交界面被漿液劈裂成片狀體，或者地層中存在孔洞，漿液將沿劈裂裂縫和孔洞流動(dòng)，并自然地尋找地層軟弱處劈裂發(fā)展。這一階段的基本特征是：壓力值先是很快降低， 維持在一定壓值左右擺動(dòng)，但是由于漿液在劈裂面上形成的壓力推動(dòng)裂縫迅速發(fā)展，而在裂縫的最前端出現(xiàn)應(yīng)力集中，所以這時(shí)壓力雖然低， 卻能使裂縫迅速發(fā)展。

8、,第三階段一一被動(dòng)土壓力階段 裂縫發(fā)展到一定程度， 注漿壓力又上升， 由于裂縫的發(fā)展，壓力的上升， 地層中大小主應(yīng)力方向開(kāi)始轉(zhuǎn)化， 水平向主應(yīng)力轉(zhuǎn)化為被動(dòng)土壓力狀態(tài)， 這時(shí)需要有更大的注漿壓力才能使土中裂縫加寬，出現(xiàn)第二個(gè)壓力峰值(土體極為松軟或注漿孔深很淺時(shí)，可能不出現(xiàn))。由于此時(shí)水平向應(yīng)力大于垂直向應(yīng)力，地層開(kāi)始出現(xiàn)水平向裂縫，當(dāng)注漿液沿注漿管壁向上冒漿至地面時(shí)，壓力值又重新下降。,注漿設(shè)備,注漿泵加壓,注漿,壓密技術(shù)的關(guān)鍵性問(wèn)題,適用條件 解決軟土地基和沿海地區(qū)建筑設(shè)計(jì)與施工的有 效方法 注漿壓力控制 壓力控制是施工中的關(guān)鍵問(wèn)題，國(guó)外現(xiàn)已有 注漿設(shè)備由軟件控制注漿壓力能有效解決很 多問(wèn)題

9、,錨桿支護(hù),用鋼管作為錨桿并兼作注漿管，實(shí)現(xiàn)錨注一體化。 作用機(jī)理： 利用注漿改善深層圍巖的松散結(jié)構(gòu)，提高巖體強(qiáng)度 為錨桿提供可靠的著力基礎(chǔ) 形成多層有效組合拱：噴網(wǎng)組合拱 錨桿壓縮區(qū)組合拱 漿液擴(kuò)散加固拱 提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和承載能力。,注漿錨桿的結(jié)構(gòu),內(nèi)端錨固式,外端錨固式,外螺紋中空注漿錨桿,適用條件 松散破碎圍巖，尤其適用于破損巷道的修護(hù) 對(duì)于遇水膨脹、結(jié)構(gòu)致密的軟巖不宜采用 施注時(shí)間 對(duì)于新掘巷道，不宜挖掘后立即注漿 通過(guò)巷道變形量測(cè)，待圍巖基本穩(wěn)定后再注,錨注技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題,帷幕注漿技術(shù),適用條件 隧道全斷面注漿，圍巖破碎，涌水量大， 需要圍巖加固和注漿治水一次完成。應(yīng)用 范圍

10、狹窄 施工方案選擇和結(jié)束注漿判斷 帷幕注漿對(duì)施工方式和參數(shù)的選擇尤為重要， 受施工環(huán)境影響結(jié)束注漿時(shí)間不易判別。,帷幕注漿的關(guān)鍵問(wèn)題,高壓噴射注漿法的適用范圍,高壓噴射注漿主要用于處理淤泥、淤泥質(zhì) 土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和 碎石土等地基。工程使用范圍 ：,1。增加地基強(qiáng)度,擋土圍堰及地下工程建設(shè)。,2。增大土的摩擦力和粘聚力。,3。減少振動(dòng)，防止液化,降低土的含水量。,4。防滲帷幕,防止洪水沖刷。,高壓噴射注漿的主要特點(diǎn),1適應(yīng)的范圍較廣,2施工簡(jiǎn)便,3可控固結(jié)體形狀,4可垂直、傾斜和水平噴射,5耐久性較好,6漿材來(lái)源廣闊，價(jià)格低廉,7設(shè)備簡(jiǎn)單，管理方便,8漿液集中，流失較少,

11、9施工時(shí)無(wú)公害，比較安全,注漿效果檢查評(píng)定（四大類(lèi)）,（1）注漿過(guò)程P-Q-t曲線法,（2）注漿量分布特征法,時(shí)間效應(yīng)圖,空間效應(yīng)圖,（3）涌水量對(duì)比法,（4）漿液填充率反算法,利用公式Q=Vn(1+)反算漿液填充率應(yīng)大于80%,（5）檢查孔觀察法,（6）檢查孔取芯法,（9）加固效果觀察法,（10）注漿機(jī)理分析法,（11）力學(xué)指標(biāo)測(cè)試法,（12）水位推測(cè)法,（13）變形推測(cè)法,（14）物探法：TSP法,（14）物探法：地質(zhì)雷達(dá)法,注漿工藝、參數(shù)的研究 不同受注對(duì)象和目的下的工藝參數(shù) 設(shè)備與材料的選擇，配比，注漿壓力，注漿深度，一次注漿長(zhǎng)度，注漿孔的直徑、深度，注漿孔的間距等。 新工藝、新技術(shù)的工藝參數(shù)研究：如高壓噴射注漿、電化學(xué)注漿、超細(xì)水泥注漿、綜合注漿,注漿技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容,注漿設(shè)備的研究 主要設(shè)備：注漿泵，形式、功能各異 輔助設(shè)備：水泥漿磨細(xì)機(jī)、止?jié){塞 記量設(shè)備：如流量計(jì)、壓