注浆工艺学习推荐课件

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1、2021/8/221工程注浆及实例工程注浆及实例宣讲人：宣讲人：http:/注浆工艺学习注浆施工发展及展望注浆施工发展及展望注浆施工及检查要点注浆施工及检查要点地铁工程相关应用介绍地铁工程相关应用介绍注浆分类注浆分类注浆理论现状与发展注浆理论现状与发展http:/注浆理论注浆又称灌浆将一定材料配制成浆液，用压送设备将其灌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的目的。注浆是最有效也是最有前途的加固、堵漏方法。岩土注浆是最有效的地层（地基）处理技术之一，迄今已有近200年历史。（四阶段）1原始粘土浆液阶段（18021857年）初次：1802年法国人查理斯.贝尔格尼修理冲刷闸时

2、，向地层挤压粘土浆液。之后用于建筑物地基加固，之后传入英国、埃及。注入方法原始，浆液简单：粘土、火山灰、生石灰。http:/2初级水泥浆液注浆阶段（18581919年）硅酸盐水泥出现1826年英国；1845年美国沃森第一次在溢洪道陡槽基础下灌注水泥砂浆；18561858年英国基尼普尔，水泥注浆试验成功；1864年巴洛利用水泥浆液进行隧道衬砌壁后充填注浆，并用于伦敦、巴黎地铁。注浆设备：在18801905年研制压缩空气及压力注浆泵，水泥及注浆泵相继出现，为注浆技术应用创造了条件。3中级化学浆液注浆阶段（19201969年）http:/4现代注浆阶段（1969年至今）以60年代未期出现的高压喷射注

3、浆技术为标志，使注浆结石体由散体发展为结构体。注浆材料发展向超细水泥方向发展，逐步取代化学浆液，减少环境污染和工程造价。应用范围：随着工程需求而产生、发展，出现问题解决问题注浆理论技术发展 19世纪桥梁；20世纪高层；21世纪地下工程。注浆技术广泛应用于城市地下工程、地基、矿山、路桥、隧道、边坡、水利等工程领域。http:/二、注浆理论与技术的主要研究内容1注浆对象的可注性能不能注浆；2注浆浆液及其特性强度、流动性、凝固时间、注浆材料选择；3浆液在岩土层中流变特性及流动规律浆液扩散机理、注浆压力、扩散半径等；4注浆设备及工艺注浆泵、注浆器、注浆方式（常量、常压、上行、下行）；5注浆效果检测方法

4、。http:/三、研究方法（6种）1工程地质和水文地质方法2土工试验及压水试验3室内模拟试验和现场试验4化学试验方法5理论计算和工程类比6钻孔检查和物探方法（检查注浆效果）http:/注浆分类 1按浆液分类 注浆工程中按浆液可分粒状浆液和 化学浆液两大类。2按静压注浆施工分类 施工按其作用不同分为固结灌浆、帷幕 灌浆和接触灌浆3种 3按注浆理论分类 可分为渗透灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学灌浆4种 http:/按作用分类按作用分堵水、防渗、井筒工作面预注浆、地面预注浆加固岩层加固地基（土层）加固充填（减沉）离层带注浆减沉，衬砌壁后充填灭 火注 浆http:/工程注浆分类按工艺流程按工艺流程

5、单液注浆单液注浆按注浆压力按注浆压力低压注浆：静压注浆，低压注浆：静压注浆，5MPa以下中压注浆：以下中压注浆：515MPa高压注浆：高压注浆：15MPa以上以上双液注浆双液注浆一种类型的材料、一台注浆泵一种类型的材料、一台注浆泵和一套输浆系统和一套输浆系统两种类型的材料。在混合器中混合。两种类型的材料。在混合器中混合。用两台单液注浆泵或一台双液泵。用两台单液注浆泵或一台双液泵。两套输浆管路同时注浆。两套输浆管路同时注浆。按注浆目的按注浆目的加固注浆加固注浆堵水注浆堵水注浆加固与堵水注浆加固与堵水注浆http:/注浆材料介绍注浆材料无机系材料有机系材料单水泥类、水泥水玻璃类、粘土类、水玻璃类、

6、小泥粘土类丙烯酰胺类聚氨脂类环氧树脂类丙烯酸盐类http:/注浆泵浆液桶软土或含水地层 注注 浆浆 工工 艺艺注浆管路注浆工艺图http:/建筑基坑加固建筑基坑加固坑周、坑底、桩墙后、边墙角、锚杆孔等http:/ 工作面注浆：管棚注浆 盾构管片后充填注浆 隧道上方注浆加固在地铁隧道中的应用在地铁隧道中的应用http:/http:/盾构进洞洞口加固盾构进洞洞口加固盾构出洞洞盾构出洞洞口加固口加固http:/ 在地基加固与纠偏中的应用在地基加固与纠偏中的应用 新建建筑物的地基灌浆处理新建建筑物的地基灌浆处理 已建建筑物的地基灌浆托换已建建筑物的地基灌浆托换 已有建筑物、构筑物的纠偏已有建筑物、构筑

7、物的纠偏注浆注浆 混凝土桩桩底和桩周灌浆加混凝土桩桩底和桩周灌浆加固固 道路路基的加固处理道路路基的加固处理 深层水泥搅拌桩和高压旋喷深层水泥搅拌桩和高压旋喷桩桩砼砼桩桩桩底灌浆桩桩周周灌灌浆浆注注浆浆管管http:/坝基加固处理、大坝裂缝注浆、管涌封堵坝基加固处理、大坝裂缝注浆、管涌封堵人防工事、地下室、电梯井、储藏室、过人防工事、地下室、电梯井、储藏室、过街通道以及其它地下空间工程等的街通道以及其它地下空间工程等的加固岩体、防渗漏、防风化、表层涂浆加固岩体、防渗漏、防风化、表层涂浆（纳米材料）（纳米材料）http:/工程施工常用注浆工艺介绍现阶段由于国家加大基础建设力度，工程数量多，地质情

8、况复杂，注浆应用快速发展。现主要应用的注浆工艺有：http:/压密注浆机理 注入到粘土中的浆液通常是一个先压密后劈裂的过程，注浆浆液在软粘土中的流动过程可分成三个阶段：第一阶段一一鼓泡压密阶段浆液由注浆泵加压后，通过联管进入注浆管内，然后流入地层。由于这时浆液所具备的能量不大，不能劈裂地层，因此浆液最初都聚集在注浆孔口附近，形成沿注浆管的椭球形泡体，随着后继浆液的不断注入，泡体向四周发展或上下泡体相互连通，或相邻泡体相互接触，这一阶段的特点是：时间短，起压快。http:/第二阶段一一劈裂流动阶段 当压力大到一定程度时(启裂压力值)，浆液就沿地层的结构面产生劈裂流动。此时由于泵的供浆量小于该时的

9、吃浆量，因此压力自动降落到直至供浆与返浆平衡。如果注浆孔邻近土层交界面被浆液劈裂成片状体，或者地层中存在孔洞，浆液将沿劈裂裂缝和孔洞流动，并自然地寻找地层软弱处劈裂发展。这一阶段的基本特征是：压力值先是很快降低，维持在一定压值左右摆动，但是由于浆液在劈裂面上形成的压力推动裂缝迅速发展，而在裂缝的最前端出现应力集中，所以这时压力虽然低，却能使裂缝迅速发展。http:/第三阶段一一被动土压力阶段 裂缝发展到一定程度，注浆压力又上升，由于裂缝的发展，压力的上升，地层中大小主应力方向开始转化，水平向主应力转化为被动土压力状态，这时需要有更大的注浆压力才能使土中裂缝加宽，出现第二个压力峰值(土体极为松软

10、或注浆孔深很浅时，可能不出现)。由于此时水平向应力大于垂直向应力，地层开始出现水平向裂缝，当注浆液沿注浆管壁向上冒浆至地面时，压力值又重新下降。http:/注浆设备注浆泵加压注浆http:/压密技术的关键性问题 适用条件适用条件 解决软土地基和沿海地区建筑设计与施解决软土地基和沿海地区建筑设计与施工的有工的有 效方法效方法 注浆压力控制注浆压力控制 压力控制是施工中的关键问题，国外现已压力控制是施工中的关键问题，国外现已有有 注浆设备由软件控制注浆压力能有效解决注浆设备由软件控制注浆压力能有效解决很很 多问题多问题 http:/锚杆支护 用钢管作为锚杆并兼作注浆管，实现锚注一体化。作用机理：利

11、用注浆改善深层围岩的松散结构，提高岩体强度为锚杆提供可靠的着力基础形成多层有效组合拱：喷网组合拱 锚杆压缩区组合拱 浆液扩散加固拱提高了支护结构的整体性和承载能力。http:/注浆锚杆的结构注浆锚杆的结构 内端锚固式 外端锚固式 外螺纹中空注浆锚杆http:/ 适用条件适用条件 松散破碎围岩，尤其适用于破损巷道的修护松散破碎围岩，尤其适用于破损巷道的修护 对于遇水膨胀、结构致密的软岩不宜采用对于遇水膨胀、结构致密的软岩不宜采用 施注时间施注时间 对于新掘巷道，不宜挖掘后立即注浆对于新掘巷道，不宜挖掘后立即注浆 通过巷道变形量测，待围岩基本稳定后再注通过巷道变形量测，待围岩基本稳定后再注 锚注技

12、术的关键问题http:/帷幕注浆技术http:/http:/http:/ 适用条件适用条件 隧道全断面注浆，围岩破碎，涌水量大，隧道全断面注浆，围岩破碎，涌水量大，需要围岩加固和注浆治水一次完成。应用需要围岩加固和注浆治水一次完成。应用 范围狭窄范围狭窄 施工方案选择和结束注浆判断施工方案选择和结束注浆判断 帷幕注浆对施工方式和参数的选择尤为重要帷幕注浆对施工方式和参数的选择尤为重要，受施工环境影响结束注浆时间不易判别。受施工环境影响结束注浆时间不易判别。帷幕注浆的关键问题http:/高压喷射注浆法的适用范围 高压喷射注浆主要用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等

13、地基。工程使用范围：1。增加地基强度,挡土围堰及地下工程建设。2。增大土的摩擦力和粘聚力。3。减少振动，防止液化,降低土的含水量。4。防渗帷幕,防止洪水冲刷。http:/高压喷射注浆的主要特点1适应的范围较广2施工简便3可控固结体形状4可垂直、倾斜和水平喷射 5耐久性较好6浆材来源广阔，价格低廉7设备简单，管理方便8浆液集中，流失较少 9施工时无公害，比较安全 2021/8/2234注浆效果检查注浆效果检查评定方法评定方法分析法分析法物探法物探法钻检查孔法钻检查孔法开挖取样法开挖取样法P-Q-t曲线法曲线法检查孔取芯法检查孔取芯法浆液填充率反算法浆液填充率反算法注浆量分布特征法注浆量分布特征法

14、涌水量对比法涌水量对比法检查孔检查孔P-Q-t曲线法曲线法渗透系数测试法渗透系数测试法加固效果观察法加固效果观察法注浆机理分析法注浆机理分析法力学指标测试法力学指标测试法变形推测法变形推测法检查孔观察法检查孔观察法2021/8/2235（1 1）注浆过程）注浆过程P-Q-tP-Q-t曲线法曲线法 2021/8/2236（2 2）注浆量分布特征法）注浆量分布特征法 时间效应图时间效应图132.7 20.5 58.775.6 24.320.8103.532.6 118.8211.8 11.2 327.673.4 17.968.9 123.318.1 13.727.3 94.7 12.8 25.01

15、7.711.053.5 86.2 28.6 60.4 59.2 13.4 52.976.096.015.5 144.312.4 46.8 16.7 64.033.65.527.3 139.5 19.4 35.134.96.2 137.9 11.641.831.243.0 26.1 36.69.234.9 48.628.716.756.2 28.3 37.325.132.6 29.8 99.738.3 14.7 70.754.2 30.5 21.812.0 10.851.214.383.821.2空间效应图空间效应图2021/8/2237（3 3）涌水量对比法）涌水量对比法（4 4）浆液填充率反

16、算法）浆液填充率反算法利用公式利用公式Q=Vn(1+)Q=Vn(1+)反算反算浆液填充率浆液填充率应大于应大于80%80%2021/8/2238（5 5）检查孔观察法）检查孔观察法（6 6）检查孔取芯法）检查孔取芯法2021/8/2239（9 9）加固效果观察法）加固效果观察法（1010）注浆机理分析法）注浆机理分析法粘土浆液填充浆液劈裂粘土粘土浆液填充浆液劈裂粘土2021/8/2240（1111）力学指标测试法）力学指标测试法2021/8/2241（1212）水位推测法）水位推测法0246810121400-6-300-8-12 00-10-21 00-12-30 01-3-10日期水位值/

17、m mG5G8G11（1313）变形推测法）变形推测法-50-45-40-35-30-25-20-15-10-5055-27 6-6 6-16 6-26 7-6 7-16 7-26 8-58-15 8-25 9-4日期变形值（mm）挖桩阶段回灌阶段注浆阶段挖桩至成桩阶段基坑注浆基坑开挖阶段JT15JT14JT2JT3JT1JT13JT4JT5JT10JT11JT12JT6JT9JT7JT82021/8/2242（1414）物探法：）物探法：TSPTSP法法2021/8/2243（1414）物探法：地质雷达法）物探法：地质雷达法2021/8/2244 注浆工艺、参数的研究注浆工艺、参数的研究 不

18、同受注对象和目的下的工艺参数不同受注对象和目的下的工艺参数 设备与材料的选择，配比，注浆压力，注浆深度，设备与材料的选择，配比，注浆压力，注浆深度，一次注浆长度，注浆孔的直径、深度，注浆孔的间距等。一次注浆长度，注浆孔的直径、深度，注浆孔的间距等。新工艺、新技术的工艺参数研究：如高压喷射注新工艺、新技术的工艺参数研究：如高压喷射注浆、电化学注浆、超细水泥注浆、综合注浆浆、电化学注浆、超细水泥注浆、综合注浆 注浆技术的主要研究内容注浆技术的主要研究内容http:/ 注浆设备的研究注浆设备的研究 主要设备：注浆泵，形式、功能各异主要设备：注浆泵，形式、功能各异 辅助设备：水泥浆磨细机、止浆塞辅助设

19、备：水泥浆磨细机、止浆塞 记量设备：如流量计、压力表、阀门记量设备：如流量计、压力表、阀门 注浆材料的研究注浆材料的研究 研发新的注浆材料：各种化学浆液、粘土研发新的注浆材料：各种化学浆液、粘土浆液、超细水泥、纳米（浆液、超细水泥、纳米（10109 9m)m)材料、磁化水浆液材料、磁化水浆液 新材料的现场研究：浆液性能、注浆参数新材料的现场研究：浆液性能、注浆参数、注浆效果、注浆效果 新材料的实验室研究：浆液性能、注浆参新材料的实验室研究：浆液性能、注浆参数、注浆效果数、注浆效果http:/ 注浆理论与机理研究注浆理论与机理研究 浆液在不同情况（目的、材料、压力、地层）下的扩散浆液在不同情况（目的、材料、压力、地层）下的扩散规律、固结机理规律、固结机理 研究方法：物理模型试验研究方法：物理模型试验 数学模型数学模型 力学模型力学模型 计算机数值模拟计算机数值模拟地址：上海市控江路地址：上海市控江路15551555号上海信息技术大厦号上海信息技术大厦1111楼楼客服电话：客服电话：400 820 7660400 820 7660联系电话：联系电话：021-55966611021-55966611传真电话：传真电话：021-55966611-8050021-55966611-8050邮政编码：邮政编码：200092200092http:/