13岩土加固施工与检测

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1、13 岩土注浆加固施工与检测岩土注浆加固施工与检测13 岩土注浆加固施工与检测岩土注浆加固施工与检测v13.1 注浆设备注浆设备13.1.1 钻孔机械钻孔机械13.1.2 注浆机械注浆机械v13.2 施工工艺施工工艺13.2.1 注浆方法注浆方法13.2.2 注浆次序注浆次序v13.3 注浆控制技术注浆控制技术13.3.1 定浆量控制法定浆量控制法13.3.2 定压控制法定压控制法13.3.3 定时控制法定时控制法13.3.4 注浆强度控制（注浆强度控制（GIN）法）法v13.4 注浆加固效果检验注浆加固效果检验v13.1 注浆设备注浆设备13.1.1 钻孔机械钻孔机械13.1.2 注浆机械注

2、浆机械13.1.1 钻孔机械钻孔机械v注浆钻孔采用的钻机与地质钻机相同。可分为三大类：注浆钻孔采用的钻机与地质钻机相同。可分为三大类：v回转式回转式v回转冲击式回转冲击式v冲击式冲击式v一般需根据注浆孔的大小、深度、地质情况、注浆工艺等选用钻一般需根据注浆孔的大小、深度、地质情况、注浆工艺等选用钻机型号。机型号。13.1.1 钻孔机械钻孔机械钻孔机械及其适应条件钻孔机械及其适应条件类别类别名称名称型号及规格型号及规格适用条件适用条件凿岩机凿岩机气腿式、湿式气腿气腿式、湿式气腿式、电动式、重型式、电动式、重型导轨式等导轨式等7655型（型（YT-23型）、型）、YSP-45型、型、YT24型、型

3、、YDX-40型、型、YG80型、型、FZ-30型型井筒或巷道壁井筒或巷道壁内、壁后以及内、壁后以及工作面注浆工作面注浆钻探设备钻探设备钻机钻机TXU-1200A型、型、XB-1000A型、型、TXB-1000A型、型、XU-650A型、型、XB-500型、型、XY-1、2型、型、XJ100-1型、型、XJ100-2型、型、IXU-75型、型、KD-100型、型、TAS-3型型(日本日本)、OE-ZL型型(日本日本)、FRB型型(英国英国)用于工作面预用于工作面预注浆注浆钻铤钻铤 直径直径88mm、壁厚、壁厚20mm 直径直径83mm、壁厚、壁厚25mm用于防渗用于防渗13.1.2 注浆机械注

4、浆机械u制浆设备制浆设备 注浆工程多采用注浆工程多采用旋流式高速搅拌机旋流式高速搅拌机。注浆搅拌机类型及其特征注浆搅拌机类型及其特征 类型类型规格规格立式水泥搅拌机立式水泥搅拌机风动水泥搅拌机风动水泥搅拌机旋流式造浆机旋流式造浆机水力喷射式水力喷射式水泥搅拌机水泥搅拌机主轴转速主轴转速（r/min）4060搅浆能力搅浆能力（L/min）1672508.325特点及用途特点及用途1.各种注浆各种注浆2.一次和二次搅拌池一次和二次搅拌池用砖砌抹面或用混凝用砖砌抹面或用混凝土浇注土浇注3.一次和二次搅拌为一次和二次搅拌为叶片式机械搅拌叶片式机械搅拌4.减速器可选用减速器可选用型型溜子减速器溜子减速器

5、5.胶带传动胶带传动1.地面注浆地面注浆2.以风压为动力以风压为动力搅拌水泥浆搅拌水泥浆3.可集中控制可集中控制4.劳动强度低，劳动强度低，粉尘小粉尘小1.各种注浆各种注浆2.以水为动力以水为动力搅拌搅拌3.旋流式搅拌旋流式搅拌桶有效容积为桶有效容积为600 L4.一次造浆需一次造浆需要要23 min5.劳动强度低劳动强度低1.以以TBW-200/40型型泥浆泵为动力泥浆泵为动力2.大量连续制浆大量连续制浆3.大规模制浆大规模制浆4.备有储灰仓和放备有储灰仓和放灰漏斗灰漏斗5.备有二次搅拌池备有二次搅拌池6.浆液配比误差大浆液配比误差大13.1.2 注浆机械注浆机械v注浆泵注浆泵注浆泵是注浆的

6、主要设备。注浆泵大都是以泥浆泵或在此基础上经注浆泵是注浆的主要设备。注浆泵大都是以泥浆泵或在此基础上经过改进的一些代用泵，随着注浆领域的扩展和技术的提高，对注浆过改进的一些代用泵，随着注浆领域的扩展和技术的提高，对注浆泵的功能和特点要求也越来越高。泵的功能和特点要求也越来越高。注浆泵一般应满足下列要求：注浆泵一般应满足下列要求：v能进行双液注浆，甲、乙液的比例能在泵的运行过程中调节，能进行双液注浆，甲、乙液的比例能在泵的运行过程中调节，特别适用于化学注浆。特别适用于化学注浆。v流量和压力能任意调节。调节装置方便、灵活、准确、平稳。流量和压力能任意调节。调节装置方便、灵活、准确、平稳。v泵体内与

7、化学浆液接触部分必须使用抗腐蚀材料，易磨部分要泵体内与化学浆液接触部分必须使用抗腐蚀材料，易磨部分要耐磨。耐磨。v拆卸、清洗、组装方便。拆卸、清洗、组装方便。v体积小、能耗小、重量轻、搬运方便。体积小、能耗小、重量轻、搬运方便。13.1.2 注浆机械注浆机械v最常用的注浆泵是最常用的注浆泵是往复式泵往复式泵它主要是靠缸内活塞往复运动来完成吸它主要是靠缸内活塞往复运动来完成吸入和排出浆液。入和排出浆液。v按活塞在缸内往复一次完成吸排的次数分为按活塞在缸内往复一次完成吸排的次数分为单作用单作用和和双作用双作用泵两类：泵两类：活塞往复运动一次只完成一个吸浆与排浆过程，称为活塞往复运动一次只完成一个吸

8、浆与排浆过程，称为单作用往复式注浆泵单作用往复式注浆泵。在活塞两侧都装有吸排浆阀，活塞往复运动一次可完成二个吸浆和排浆过程，在活塞两侧都装有吸排浆阀，活塞往复运动一次可完成二个吸浆和排浆过程，称为称为双作用往复式注浆泵双作用往复式注浆泵。（a）单作用往复式泵工作原理）单作用往复式泵工作原理 （b）双作用往复式泵工作原理）双作用往复式泵工作原理13.1.2 注浆机械注浆机械v往复式泵往复式泵使用盘状活塞称为使用盘状活塞称为活塞泵活塞泵，柱式活塞称为，柱式活塞称为柱塞泵柱塞泵。活塞泵活塞泵活塞与缸套直接接触，因而缸套与缸体磨损较快。活塞与缸套直接接触，因而缸套与缸体磨损较快。柱塞泵柱塞泵是柱塞与橡

9、皮密封圈接触，磨损的速度较慢，因而柱塞泵基本替代了是柱塞与橡皮密封圈接触，磨损的速度较慢，因而柱塞泵基本替代了活塞泵，较为常用。活塞泵，较为常用。1 1）专用注浆泵）专用注浆泵v2TGZ-60/10（120/105）型双液调速高压注浆泵。）型双液调速高压注浆泵。vYZB型液压注浆泵。型液压注浆泵。vBW（BWT）系列高压注浆泵。）系列高压注浆泵。vYSB-250/120型液力调速注浆泵。型液力调速注浆泵。vHFV型稳压自变量液压注浆泵（日本注浆泵）。型稳压自变量液压注浆泵（日本注浆泵）。v2MJ-3/40隔膜计量浆。隔膜计量浆。vQZB-50/60型气动注浆泵。型气动注浆泵。vSNS系列注浆泵

10、。系列注浆泵。13.1.2 注浆机械注浆机械v2）代用注浆泵）代用注浆泵TBW型电动往复泥浆泵。型电动往复泥浆泵。300型电动水泥泵。型电动水泥泵。其它代用泵。其它代用泵。v（3）其它注浆配套设备）其它注浆配套设备止浆塞止浆塞孔口封闭器孔口封闭器高压胶管高压胶管阀门阀门监测仪表监测仪表压力表；流量计；自动记录仪。压力表；流量计；自动记录仪。13.1.2 注浆机械注浆机械v（4）注浆设备的布置）注浆设备的布置注浆机械应尽可能注浆机械应尽可能靠近注浆场地靠近注浆场地，且机械设备应放在面积较大的场，且机械设备应放在面积较大的场地，这样既安全又便于操作。地，这样既安全又便于操作。注浆施工时，应把从注浆

11、机械、搅拌机等设备中排出的废液集中到注浆施工时，应把从注浆机械、搅拌机等设备中排出的废液集中到沉淀池中沉淀之后再向外排放，防止对周围环境造成污染。沉淀池中沉淀之后再向外排放，防止对周围环境造成污染。v13.2 施工工艺施工工艺13.2.1 注浆方法注浆方法13.2.2 注浆次序注浆次序13.2.1 注浆方法注浆方法v注浆方法：注浆方法：花管注浆花管注浆袖套管法袖套管法v双重管双栓塞复合注浆法双重管双栓塞复合注浆法循环注浆循环注浆岩溶注浆岩溶注浆v选择注浆方法时要考虑介质的类型和浆液的凝胶时间。选择注浆方法时要考虑介质的类型和浆液的凝胶时间。 土体注浆：土体注浆：一般吸浆量较大，采用纯压式注浆；

12、一般吸浆量较大，采用纯压式注浆； 裂隙岩体：裂隙岩体：注水泥浆时，吸浆量一般较小，可采用循注水泥浆时，吸浆量一般较小，可采用循环式注浆。环式注浆。13.2.1 注浆方法注浆方法v双液化学注浆双液化学注浆时，浆液的凝胶时间不时，浆液的凝胶时间不同，混合的方法也不同：同，混合的方法也不同：凝胶时间较长时，凝胶时间较长时，A、B液在罐内液在罐内混合后用单泵注入，称为混合后用单泵注入，称为单枪注射单枪注射；凝胶时间中等（凝胶时间中等（25 min)，A、B液用双泵在孔口混合后注入，称为液用双泵在孔口混合后注入，称为1.5 枪注射枪注射；凝胶时间较短时，凝胶时间较短时，A、B液用双泵液用双泵泵入在孔底混

13、合，又称为泵入在孔底混合，又称为双枪注射双枪注射。A、B浆液混和方式浆液混和方式X-阀门；阀门；VM-测量装置；测量装置；M-混合器；混合器；P-注浆泵；注浆泵；PG-压力计；压力计；F-流量计；流量计；MC-混合室混合室13.2.1 注浆方法注浆方法花管注浆花管注浆钻杆注浆钻杆注浆是将浆液从钻杆底端向地层注入。是将浆液从钻杆底端向地层注入。v如果地层的可注性差，压力急剧上升，就会只向地层中松软区域如果地层的可注性差，压力急剧上升，就会只向地层中松软区域窜浆，有时还会从钻杆周围涌到地表。窜浆，有时还会从钻杆周围涌到地表。花管注浆花管注浆是在注浆管前端的一段管上打许多直径是在注浆管前端的一段管上

14、打许多直径25 mm小孔，使小孔，使浆液从小孔水平地喷到地层里。浆液从小孔水平地喷到地层里。v与钻杆注浆法相比，由于注浆管喷出的断面积明显增大，因此，与钻杆注浆法相比，由于注浆管喷出的断面积明显增大，因此，大大减小了压力急剧上升和浆液涌到地表层的可能性。大大减小了压力急剧上升和浆液涌到地表层的可能性。v注浆钻杆的直径为注浆钻杆的直径为2540 mm，在前端，在前端12 m左右侧壁开孔眼，左右侧壁开孔眼，孔眼呈梅花型布置。孔眼呈梅花型布置。v有时为防止孔眼堵塞，可以在开口孔眼外包一圈橡皮环。有时为防止孔眼堵塞，可以在开口孔眼外包一圈橡皮环。13.2.1 注浆方法注浆方法花管注浆适用条件：花管注浆

15、适用条件：v花管注浆可用于砂砾层花管注浆可用于砂砾层渗透注浆；渗透注浆；v也可用于土体的水泥一水玻璃双液也可用于土体的水泥一水玻璃双液劈裂注浆劈裂注浆。v与止浆塞组合，还可用于孔壁较好的与止浆塞组合，还可用于孔壁较好的裂隙岩体注浆裂隙岩体注浆。13.2.1 注浆方法注浆方法袖套管法袖套管法u此法为法国此法为法国Soletanche公司首创，故又称公司首创，故又称Soletanche方法。方法。u在国内在国内80年代末广泛用于年代末广泛用于砂砾层渗透注浆砂砾层渗透注浆、软土层劈裂注浆软土层劈裂注浆（SRF工法）和工法）和深层土体劈裂注浆深层土体劈裂注浆（超过（超过30 m）。）。l袖套管法施工步

16、骤如下：袖套管法施工步骤如下： a)a)钻孔；钻孔；b)b)插入袖套管；插入袖套管；c)c)孔内灌套壳料；孔内灌套壳料；d)d)注浆。注浆。袖阀管法施工程序袖阀管法施工程序13.2.1 注浆方法注浆方法v袖套管法的主要袖套管法的主要优点优点为：为：可根据需要注任何一个注浆段，可进行重复注浆；可根据需要注任何一个注浆段，可进行重复注浆；可使用较高的注浆压力，注浆冒浆和窜浆的可能性小；可使用较高的注浆压力，注浆冒浆和窜浆的可能性小；钻孔和注浆作业可以分开，设备利用率提高。钻孔和注浆作业可以分开，设备利用率提高。v袖套管法的主要袖套管法的主要缺点缺点为：为：袖套管被具有一定强度的套壳料胶结，难于拔出

17、重复使用，费管材；袖套管被具有一定强度的套壳料胶结，难于拔出重复使用，费管材；每个注浆段长度固定为每个注浆段长度固定为3350 cm，不能根据地层的实际情况调整，不能根据地层的实际情况调整注浆段长度。注浆段长度。13.2.1 注浆方法注浆方法v袖套管法注浆的开环方法有：快速法、慢速法、隔环法、间歇法：袖套管法注浆的开环方法有：快速法、慢速法、隔环法、间歇法：慢速法慢速法。用清水或浆液开环，泵压由小到大逐级施加，每级需稳定。用清水或浆液开环，泵压由小到大逐级施加，每级需稳定23 min。并测读每级压力相应的吸水量，直至套壳开始吸水和压力表压力有所下降时，并测读每级压力相应的吸水量，直至套壳开始吸

18、水和压力表压力有所下降时，即为临界开环压力。即为临界开环压力。快速法快速法。采用较大的起始泵压，较短的升压间隔时间和较大的压力增值进行。采用较大的起始泵压，较短的升压间隔时间和较大的压力增值进行开环，快速法使套壳的破碎程度和均匀性提高。开环，快速法使套壳的破碎程度和均匀性提高。隔环法隔环法。按。按 n+2 的次序开环和注浆，隔段开环注浆。这种方法可降低中间环的次序开环和注浆，隔段开环注浆。这种方法可降低中间环的开环压力，对处理开环压力特别大的注浆段特别有效。的开环压力，对处理开环压力特别大的注浆段特别有效。间歇法间歇法。当采用较大压力仍不开环时，可在间歇一定时间后再用同样的压力。当采用较大压力

19、仍不开环时，可在间歇一定时间后再用同样的压力重复开环，一般重复重复开环，一般重复23次后即可收效，甚至能用比第一次开环时更小的压次后即可收效，甚至能用比第一次开环时更小的压力达到良好的开环。力达到良好的开环。13.2.1 注浆方法注浆方法v（3）双重管双栓塞复合注浆法）双重管双栓塞复合注浆法法国人为了在土体中注凝胶时间较长浆液，用塑料套管内加双塞办法国人为了在土体中注凝胶时间较长浆液，用塑料套管内加双塞办法，并在塑管孔眼外套上一圈橡皮阀门，因而研制了法，并在塑管孔眼外套上一圈橡皮阀门，因而研制了Soletanche法法。日本研究了许多精密注浆方法。日本研究了许多精密注浆方法。v为注短时凝胶浆液

20、，研制了双管喷射头为注短时凝胶浆液，研制了双管喷射头喷射头设有单向阀门，只能喷射头设有单向阀门，只能让两种浆液在地层内混和，可防止浆液在混合室内形成倒流堵塞管路。让两种浆液在地层内混和，可防止浆液在混合室内形成倒流堵塞管路。v有的喷头还考虑了既能注长凝胶浆液，又能注短凝胶浆液。有的喷头还考虑了既能注长凝胶浆液，又能注短凝胶浆液。同时将这种喷头与同时将这种喷头与Soletanche法结合，组成法结合，组成双重管双栓塞复合注浆法双重管双栓塞复合注浆法。13.2.1 注浆方法注浆方法Soletanche法：法：v注浆管为单管，双塞间为花管。注浆管为单管，双塞间为花管。双重双栓塞复合注浆法：双重双栓塞

21、复合注浆法：v注浆管为双重管，双塞间为具有注浆管为双重管，双塞间为具有单向阀的混和射枪。单向阀的混和射枪。双重双栓塞双重双栓塞复合注浆法装置复合注浆法装置 13.2.1 注浆方法注浆方法v复合注浆：复合注浆：先用廉价、高强的悬浊型先用廉价、高强的悬浊型( (水泥水泥) )浆液进行脉状注浆，充填大空浆液进行脉状注浆，充填大空隙，提高地层的均质性，防止昂贵的浆液流失。隙，提高地层的均质性，防止昂贵的浆液流失。然后用粘度低、凝胶时间长、溶液型化学浆液谋求渗透注浆，然后用粘度低、凝胶时间长、溶液型化学浆液谋求渗透注浆，提高地层的致密性。提高地层的致密性。 13.2.1 注浆方法注浆方法v（4）循环注浆

22、）循环注浆v在土体中采用在土体中采用纯压式注浆纯压式注浆，而对吸，而对吸浆率较小的裂隙岩体，注水泥浆液浆率较小的裂隙岩体，注水泥浆液或水泥粘土浆液，则可采用或水泥粘土浆液，则可采用循环注循环注浆浆，将过剩浆液从孔中再返回到注，将过剩浆液从孔中再返回到注浆泵继续循环注浆。浆泵继续循环注浆。我国水电部门的防渗帷幕注浆多我国水电部门的防渗帷幕注浆多采用循环工艺。采用循环工艺。v循环注浆的工序循环注浆的工序为：为：钻孔钻孔钻孔冲洗钻孔冲洗压水试验压水试验注注浆浆全孔终了封孔。全孔终了封孔。循环式注浆循环式注浆 13.2.1 注浆方法注浆方法v（5）岩溶注浆）岩溶注浆岩溶注浆法：岩溶注浆法：是针对岩溶具

23、有较大的缝、隙、洞的通道，在水的流是针对岩溶具有较大的缝、隙、洞的通道，在水的流速大到足以冲走浆液最大颗粒的情况时，不能产生浆液颗粒沉淀堵速大到足以冲走浆液最大颗粒的情况时，不能产生浆液颗粒沉淀堵塞作用，出现所谓塞作用，出现所谓“灌不住灌不住”现象而研究的一种现象而研究的一种特殊的注浆工艺特殊的注浆工艺。v一般岩溶注浆，可以在浆液中掺加粗料，促使浆液产生沉积推移一般岩溶注浆，可以在浆液中掺加粗料，促使浆液产生沉积推移作用，堵塞流水通道。作用，堵塞流水通道。v但是当通道水流流速很大时，只靠在浆液中掺加粗料办法就很难但是当通道水流流速很大时，只靠在浆液中掺加粗料办法就很难实现封堵目的。实现封堵目的

24、。原因是目前注浆设备只允许掺加不大于原因是目前注浆设备只允许掺加不大于5 mm的砾料。的砾料。v山东水科所研究了一套山东水科所研究了一套级配反滤注浆法级配反滤注浆法较好解决了该问题。较好解决了该问题。13.2.1 注浆方法注浆方法v级配反滤注浆法：级配反滤注浆法：是先通过钻孔充填砾、是先通过钻孔充填砾、砂、卵石级配料，堵塞漏水通道，减小水砂、卵石级配料，堵塞漏水通道，减小水流速度，形成反滤条件，然后注水泥浆形流速度，形成反滤条件，然后注水泥浆形成防渗凝结体。成防渗凝结体。冲填级配料示意图冲填级配料示意图级配反滤注浆法级配反滤注浆法的的要点：要点：u首先测准套管口以下深度数据，即孔内静首先测准套

25、管口以下深度数据，即孔内静止水位为止水位为 H1，孔底深度为，孔底深度为H3。u然后往孔内边冲水，边抛然后往孔内边冲水，边抛 25 mm粒径粒径的砂砾的砂砾2050 kg左右，测得孔内稳定的淤左右，测得孔内稳定的淤填深度填深度H2，此深度为漏浆通道高程位置。，此深度为漏浆通道高程位置。13.2.1 注浆方法注浆方法v再视情况用水泵往套管内送清水，每分钟注再视情况用水泵往套管内送清水，每分钟注水量可在水量可在 200500 L，用水表测调，使水位，用水表测调，使水位抬高但不得超过套管口，此时水位为抬高但不得超过套管口，此时水位为H4，此，此后开始往孔内由细到粗逐级冲填各级配料。后开始往孔内由细到

26、粗逐级冲填各级配料。v在冲填过程中，当发现水位在冲填过程中，当发现水位H4突然升高或淤突然升高或淤塞塞H3抬高，说明该级级配料的粒径太大，应抬高，说明该级级配料的粒径太大，应停止该级冲填，改用较细一级配料。停止该级冲填，改用较细一级配料。在冲填过程中应根据注水量及水位变化，随在冲填过程中应根据注水量及水位变化，随时调整冲填速度，更改级配料，直至认为溶时调整冲填速度，更改级配料，直至认为溶洞内不再进料为止。洞内不再进料为止。v冲填料结束后，随即由稀到稠注水泥浆。冲填料结束后，随即由稀到稠注水泥浆。 冲填级配料示意图冲填级配料示意图13.2.2 注浆次序注浆次序v孔序孔序顺序注浆：顺序注浆：顺序注

27、浆是按照排序逐孔注浆。顺序注浆是按照排序逐孔注浆。v这是以这是以排除地下水为主排除地下水为主的注浆顺序，先中间孔注浆后外围孔的开的注浆顺序，先中间孔注浆后外围孔的开放式注浆。放式注浆。v可防止浆液逸失。可防止浆液逸失。一般先做周边封闭孔注浆，再做封闭圈内孔的注浆。一般先做周边封闭孔注浆，再做封闭圈内孔的注浆。13.2.2 注浆次序注浆次序v孔序孔序跳孔注浆：跳孔注浆：它是在一孔注浆完后，间隔一孔或者多孔注浆，也可以它是在一孔注浆完后，间隔一孔或者多孔注浆，也可以在一排注浆完后，间隔一排或数排注浆。在一排注浆完后，间隔一排或数排注浆。v一般间隔一个孔或一个排。一般间隔一个孔或一个排。间隔孔间隔孔

28、做为检查孔和补充注浆孔。做为检查孔和补充注浆孔。v在加固已有建筑物时，逐孔注浆在浆液还没有形成强度之前会造在加固已有建筑物时，逐孔注浆在浆液还没有形成强度之前会造成基础下沉。成基础下沉。因此，采用跳孔注浆次序因此，采用跳孔注浆次序可防止注浆过程中下沉可防止注浆过程中下沉。v砂砾层和裂隙岩体的帷幕注浆，一般采用由外围向内逐渐加密的砂砾层和裂隙岩体的帷幕注浆，一般采用由外围向内逐渐加密的原则，多采用原则，多采用 13 次加密。排序也实行逐渐加密法。次加密。排序也实行逐渐加密法。13.2.2 注浆次序注浆次序v段序段序自上而下分段法：自上而下分段法：v先做上部第一段的钻孔和注浆，然后再向下做第二段的

29、钻孔和注先做上部第一段的钻孔和注浆，然后再向下做第二段的钻孔和注浆，如此办法，自上而下地逐段进行。浆，如此办法，自上而下地逐段进行。v这是在软弱破碎、竖向裂隙发育、容易串冒浆的岩土层中注浆采这是在软弱破碎、竖向裂隙发育、容易串冒浆的岩土层中注浆采用的一种分段方法。用的一种分段方法。自下而上分段法：自下而上分段法：v先将注浆孔钻至设计深度，自下而上的分段注浆至孔口，这种分先将注浆孔钻至设计深度，自下而上的分段注浆至孔口，这种分段法将钻孔与注浆两道工序分开，效率高。段法将钻孔与注浆两道工序分开，效率高。v在孔壁坚硬、不易冒浆岩土层内较为适用。在孔壁坚硬、不易冒浆岩土层内较为适用。v13.3 注浆控

30、制技术注浆控制技术13.3.1 定浆量控制法定浆量控制法13.3.2 定压控制法定压控制法13.3.3 定时控制法定时控制法13.3.4 注浆强度控制法注浆强度控制法13.3.1 定浆量控制法定浆量控制法v注浆总量控制注浆总量控制当注浆扩散半径确定后，注浆总量就确定了，在地层均匀无空洞的当注浆扩散半径确定后，注浆总量就确定了，在地层均匀无空洞的条件下，调整条件下，调整注浆压力注浆压力，使总注浆量达到设计值。，使总注浆量达到设计值。v吸浆速率控制法吸浆速率控制法在设计时，吸浆率小到一定程度，即达到注浆要求。这种方法适用在设计时，吸浆率小到一定程度，即达到注浆要求。这种方法适用于于防渗帷幕防渗帷幕

31、注浆。水电部门规定注浆。水电部门规定 0.010.05 L/(min.m.m)。在施工时帷幕注浆和固结注浆的吸浆量不大于在施工时帷幕注浆和固结注浆的吸浆量不大于 0.4 L/min，继续注，继续注 3060 min，即告结束。，即告结束。13.3.2 定压控制法定压控制法v土体注浆加固，一方面靠注进土体的浆液起作用，另一方面靠浆体对土土体注浆加固，一方面靠注进土体的浆液起作用，另一方面靠浆体对土体挤压作用使土体力学指标提高，反过来土体密实度增加又使浆体的强体挤压作用使土体力学指标提高，反过来土体密实度增加又使浆体的强度充分发挥作用，形成复合地基。因此，度充分发挥作用，形成复合地基。因此，注浆最

32、终压力注浆最终压力对加固效果起主对加固效果起主要作用。要作用。v注浆过程中注浆过程中压力控制压力控制分为分为“一次升压法一次升压法”和和“逐级升压法逐级升压法”。压力大小除与浆液特性有关外，还与注浆速率、地层吸浆率有关。压力大小除与浆液特性有关外，还与注浆速率、地层吸浆率有关。因此，升压的快慢应不使地层抬动，而又能在此压力下使地层充分因此，升压的快慢应不使地层抬动，而又能在此压力下使地层充分注实为佳。注实为佳。13.3.3 定时控制法定时控制法v定时控制法是指控制注浆过程历时，以达到控制浆液扩散半径的方法。定时控制法是指控制注浆过程历时，以达到控制浆液扩散半径的方法。v注浆历时是指一个注浆段所

33、需的注浆持续时间，可根据注浆公式确定。注浆历时是指一个注浆段所需的注浆持续时间，可根据注浆公式确定。13.3.4 注浆强度控制（注浆强度控制（GIN）法）法vLombardi和和Deere(1993)提出裂隙岩体注浆强度值法提出裂隙岩体注浆强度值法(Grouting Intensity Number，简称，简称GIN)，已成功地应用于许多大坝的现场注浆。，已成功地应用于许多大坝的现场注浆。在以注浆压力为纵坐标和已灌注浆液总体积为横坐标的坐标系中，在以注浆压力为纵坐标和已灌注浆液总体积为横坐标的坐标系中，绘出两者乘积为常数的曲线，此乘积称为绘出两者乘积为常数的曲线，此乘积称为注浆强度值注浆强度值

34、，其大体上等，其大体上等于泵入岩体的能量。于泵入岩体的能量。至于如何确定最大允许注浆强度值，要考虑对岩体的损害。至于如何确定最大允许注浆强度值，要考虑对岩体的损害。这种控制法克服了压力、流量单因素控制的缺点。这种控制法克服了压力、流量单因素控制的缺点。13.4 岩土注浆加固效果检验岩土注浆加固效果检验 注浆施工过程中，特别在注浆结束后，应进行适当的检查和试验，掌注浆施工过程中，特别在注浆结束后，应进行适当的检查和试验，掌握注浆效果。握注浆效果。 注浆设计时，就应制定出适当的调查、试验、观察、记录等计划，提注浆设计时，就应制定出适当的调查、试验、观察、记录等计划，提出设想并证实计划的可行性，把注

35、浆前的设想及注浆中的实际施工情况出设想并证实计划的可行性，把注浆前的设想及注浆中的实际施工情况及注浆后的地基改良程度进行比较。及注浆后的地基改良程度进行比较。标准贯入试验标准贯入试验用标准贯入试验可以测得注浆前后土的用标准贯入试验可以测得注浆前后土的强度（密实度）强度（密实度）变化情况。变化情况。v当土的当土的粘聚力粘聚力很小时，该法不适应，因为砂土的标准贯入锤击数很小时，该法不适应，因为砂土的标准贯入锤击数 N本来就很大，即使把注浆后所得到的粘聚力换算为本来就很大，即使把注浆后所得到的粘聚力换算为 N 值也几值也几乎没有变化。当砂土的乎没有变化。当砂土的 N 值小于值小于 3030 时可采用

36、该法。时可采用该法。13.4 岩土注浆加固效果检验岩土注浆加固效果检验射线检测射线检测把射线的把射线的射线源射线源放入物质中，从射线源放出的射线和物质中电子发放入物质中，从射线源放出的射线和物质中电子发生碰撞而向各个方向散射。物质中的电子数与物质的原子量生碰撞而向各个方向散射。物质中的电子数与物质的原子量( (即密度即密度) )呈正比，故物质的密度大，电子数也大。每当碰撞后，射线的能量呈正比，故物质的密度大，电子数也大。每当碰撞后，射线的能量被物质吸收而减少，减少得越多，其密度越大，测定仪器上的读数被物质吸收而减少，减少得越多，其密度越大，测定仪器上的读数也就越小。也就越小。依此可对注浆前后地

37、基密度作出判断，证实注浆效果。依此可对注浆前后地基密度作出判断，证实注浆效果。13.4 岩土注浆加固效果检验岩土注浆加固效果检验弹性波法弹性波法用弹性波法确定浆液的扩散范围和力学指标时，可采用每隔数米在用弹性波法确定浆液的扩散范围和力学指标时，可采用每隔数米在钻孔中放置拾振器，在另一个孔中放置振源，根据振源发出的振动钻孔中放置拾振器，在另一个孔中放置振源，根据振源发出的振动波波( (纵波、检波纵波、检波) )在不同的物体中传播的速度不同，就可以了解该范在不同的物体中传播的速度不同，就可以了解该范围内的注浆效果。围内的注浆效果。工程中多采用注浆前后地基上工程中多采用注浆前后地基上波速波速比较的方

38、法，确定注浆后地层比较的方法，确定注浆后地层动动弹性模量弹性模量提高的效果。提高的效果。13.4 岩土注浆加固效果检验岩土注浆加固效果检验电阻率法电阻率法电阻率法基本原理是向地下通入电流，测定所规定的电极间的电位电阻率法基本原理是向地下通入电流，测定所规定的电极间的电位差而求出土的电阻率。电阻率法测试多采用注浆前后地基上电阻率差而求出土的电阻率。电阻率法测试多采用注浆前后地基上电阻率比较的方法。比较的方法。现场透水试验现场透水试验一般有一般有压水压水试验法和试验法和抽水抽水法两种。法两种。v抽水法可以查明涌水量、流速、渗透系数等。若地基注浆效果较抽水法可以查明涌水量、流速、渗透系数等。若地基注

39、浆效果较好，其渗透系数约为好，其渗透系数约为10-410-6cm/s量级。量级。13.4 岩土注浆加固效果检验岩土注浆加固效果检验室内试验室内试验对于比较均匀的注浆地基，在注浆现场采取试样进行注浆效果检查，对于比较均匀的注浆地基，在注浆现场采取试样进行注浆效果检查，能够了解注浆后土体的状况。但注浆后的地基往往具有非均质性，能够了解注浆后土体的状况。但注浆后的地基往往具有非均质性，而且取出的土样大都为而且取出的土样大都为扰动土样扰动土样，因而代表性较差。，因而代表性较差。现场载荷试验现场载荷试验该试验可以确定加固地基土的强度持性。该试验可以确定加固地基土的强度持性。对于非均值的改良地基，为了解地

40、基地整体状态，载荷板的底面积对于非均值的改良地基，为了解地基地整体状态，载荷板的底面积越大越好。越大越好。13.4 岩土注浆加固效果检验岩土注浆加固效果检验注浆范围的测定注浆范围的测定均匀注浆时，以注浆管为中心形成块状的固结体，可用下面的方法均匀注浆时，以注浆管为中心形成块状的固结体，可用下面的方法求其分布范围。求其分布范围。利用探坑进行观察利用探坑进行观察v这是最可靠的方法，能直接测出凝固体形状和尺寸。这是最可靠的方法，能直接测出凝固体形状和尺寸。v除注浆试验外，在实际注浆工程中是不可能挖探坑探查。除注浆试验外，在实际注浆工程中是不可能挖探坑探查。利用贯入试验测定利用贯入试验测定v预先对固结

41、体的形状作出某种程度的推断，在其分界部分附近进预先对固结体的形状作出某种程度的推断，在其分界部分附近进行多次贯入试验。行多次贯入试验。v利用改良部分和非改良部分的贯入阻力差判断出注浆范围。利用改良部分和非改良部分的贯入阻力差判断出注浆范围。13.4 岩土注浆加固效果检验岩土注浆加固效果检验v利用放射性同位素的方法测定利用放射性同位素的方法测定若浆液是悬浊液时，由于其浆液颗粒充填在土颗粒的孔隙中，可降若浆液是悬浊液时，由于其浆液颗粒充填在土颗粒的孔隙中，可降低改良后地基的含水量，增加其密实度。因而使用低改良后地基的含水量，增加其密实度。因而使用中子湿度计中子湿度计或或射线密度计射线密度计，可以掌握改良地基和非改良地基的差别。，可以掌握改良地基和非改良地基的差别。v利用电阻的方法利用电阻的方法用大地电阻率测定地基的用大地电阻率测定地基的电阻率电阻率，根据电阻率的差别，可推断出注，根据电阻率的差别，可推断出注浆范围。浆范围。v利用弹性波探测的方法利用弹性波探测的方法用锤击地基或黄色炸药爆破使地基振动，测定由此产生的地震弹性用锤击地基或黄色炸药爆破使地基振动，测定由此产生的地震弹性波的传播速度，根据其波的传播速度，根据其传播速度传播速度的差别推断注浆范围。的差别推断注浆范围。