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1、注浆加固施工,1 注浆设备 2 注浆方法 3 控制技术 4 加固效果检验,注浆设备,钻孔设备 注浆钻孔采用的钻机与地质钻机相同。可分为三大类：回转式、回转冲击式、冲击式。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。,（2）注浆泵 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： 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。 流量和压力能任意调节。调节装置方便、灵活、准确、平稳。 泵体内与化学浆液接触部分必须使用抗腐蚀材料
2、，易磨部分要耐磨。 拆卸、清洗、组装方便。 体积小、能耗小、重量轻、搬运方便。,最常用的注浆泵是往复式泵，它主要是靠缸内活塞往复运动来完成吸入和排出浆液。按活塞在缸内往复一次完成吸排的次数分为单作用和双作用泵两类： 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，称为双作用往复式注浆泵。,（3）其它注浆配套设备 止浆塞 孔口封闭器 高压胶管 阀门 监测仪表 压力表；流量计；自动记录仪。,（4）注浆设备的布置 注浆机械应尽可能靠近注浆场地，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。 注浆施工时，应
3、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。,注浆方法,选择注浆方法时要考虑介质的类型和浆液的凝胶时间。 土体注浆一般吸浆量较大，采用纯压式注浆；而裂隙岩体注水泥浆时，吸浆量一般较小，可采用循环式注浆。 双液化学注浆时，浆液的凝胶时间不同，混合的方法也不同： 凝胶时间较长时，A、B液在罐内混合后用单泵注入，称为单枪注射； 凝胶时间中等（25 min)，A、B液用双泵在孔口混合后注入，称为1.5 枪注射； 凝胶时间较短时，A、B液用双泵泵入在孔底混合，又称为双枪注射。,（1）花管注浆 钻杆注浆是将浆液从钻杆底端向地层注入。如果地层的可注性差，压
4、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。 花管注浆是在注浆管前端的一段管上打许多直径25 mm小孔，使浆液从小孔水平地喷到地层里。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。注浆钻杆的直径为2540 mm，在前端12 m左右侧壁开孔眼，孔眼呈梅花型布置。有时为防止孔眼堵塞，可以在开口孔眼外包一圈橡皮环。 花管注浆可用于砂砾层渗透注浆，也可用于土体的水泥一水玻璃双液劈裂注浆。与止浆塞组合，还可用于孔壁较好的裂隙岩体注浆。,（2）袖套管法 此法为法国Soletanche公司首创，故又称Soletanche方法。
5、在国内80年代末广泛用于砂砾层渗透注浆、软土层劈裂注浆（SRF工法）和深层土体劈裂注浆（超过30m）。 袖套管法的主要优点为： 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； 钻孔和注浆作业可以分开，设备利用率提高。 其缺点为： 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3350 cm，不能根据地层的实际情况调整注浆段长度。,（2）袖套管法 袖套管法施工步骤如下： 1)钻孔。2)插入袖套管。3)孔内灌套壳料。4)注浆。,（3）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的浆液，用塑料套管内加双塞办
6、法，并在塑管孔眼外套上一圈橡皮阀门，因而研制了Soletanche法。 日本研究了许多精密的注浆方法，如为了能注较短凝胶浆液，研制了双管喷射头，这些喷射头设有单向阀门，只能让两种浆液在地层内混和，防止浆液在混合室内形成倒流堵塞管路。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Soletanche法结合，组成双重管双栓塞复合注浆法。 Soletanche法注浆管为单管，双塞间为花管，而双重双栓塞复合注浆法为双重管，双塞间为具有单向阀的混和射枪。,复合注浆： 是先用廉价、高强的悬浊型(水泥)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。 然后用粘度低、
7、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。,（4）循环注浆 在土体中采用纯压式注浆，而对吸浆率较小的裂隙岩体，注水泥浆液或水泥粘土浆液，则可采用循环注浆，将过剩浆液从孔中再返回到注浆泵继续循环注浆。 我国水电部门的防渗帷幕注浆多采用循环工艺。 循环注浆的工序为：钻孔钻孔冲洗压水试验注浆全孔终了封孔。,（5）岩溶注浆 岩溶注浆法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塞作用，出现所谓“灌不住”现象而研究的一种特殊的注浆工艺。 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。但当通道水流流速
8、很大时，只靠在浆液中掺加粗料办法很难实现封堵目的，原因是目前注浆设备只允许掺加不大于5 mm的砾料。 因而山东水科所提出了一套级配反滤注浆法它是先通过钻孔充填砾、砂、卵石级配料，堵塞漏水通道，减小水流速度，形成反滤条件，然后注水泥浆形成防渗凝结体。,级配反滤注浆法的要点： 首先测准套管口以下深度数据，即孔内静止水位 H1，孔底深度H3，往孔内边冲水边抛 25 mm粒径的砂砾2050 kg左右，测得孔内稳定的淤填深度H2，此深度为漏浆通道高程位置。 然后视情况用水泵往套管内送清水，每分钟注水量可在 200500 L，用水表测调使水位抬高但不得超过套管口，此时水位为H4，便可开始往孔内由细到粗逐级
9、冲填各级配料。 在冲填过程中，当发现水位H4突然升高或淤塞H3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。 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，直至认为溶洞内不再进料为止。 冲填料结束后，随即由稀到稠注水泥浆。,注浆次序,（1）孔序 1）顺序注浆 ：是按照排序逐孔注浆。 以排除地下水为主的，先中间孔注浆后外围孔的开放式注浆。 以防止浆液逸失为主的，首先做周边封闭孔注浆，再做封闭圈内孔注浆的封闭式注浆。 2）跳孔注浆 ：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。一般间隔一个孔或一个排。间隔孔做为检查孔和补
10、充注浆孔。 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，因此采用这种注浆次序可防止注浆过程中下沉。 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 13 次加密。排序也实行逐渐加密法。,（2）段序 1）自上而下分段法：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。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。 2）自下而上分段法：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。在孔壁坚硬、不易冒浆岩土层内较为适用。,控制技术,定浆控
11、制 （1）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条件下，调整注浆压力，使总注浆量达到设计值。 （2）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。这种方法适用于防渗帷幕注浆。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 0.4 L/min，继续注 3060 min，即告结束。,定压控制法,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度充分发挥作用，形成复合地基。因此，注浆最终压力对加固效果起主要作用。 注浆过程中压
12、力控制分为“一次升压法”和“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。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。,定时控制法,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。 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。,注浆强度控制,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，此乘积称为注浆强度值，其大体上等于泵入岩体的能量。至于如何确定最大允许注浆强度值，要考虑对岩体的损害。这种控制法克服了压力、流量单因素控制的缺点。,4 加固效果检验,标准贯入试验 用标准贯入试
13、验可以测得注浆前后土的强度（密实度）变化情况。 当土的粘聚力很小时，该法不适应；当砂土的 N 值小于 30 时可采用该法。 射线检测 把射线源放入加固体中，依此注浆前后地基密度的变化，证实注浆效果。 弹性波法 工程中多采用注浆前后地基上波速比较的方法，确定注浆后地层动弹性模量提高的效果。,电阻率法 电阻率法测试多采用注浆前后地基上电阻率比较的方法。 现场透水试验 一般有压水法和抽水法两种。抽水法可以查明涌水量、流速、渗透系数等。若地基注浆效果较好，其渗透系数约为10-410-6cm/s量级。 室内试验 在注浆现场采取试样进行试验，能够了解注浆后土体的状况。 现场载荷试验 该试验可以确定加固地基
14、土的强度持性。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。,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，可用下面的方法求其分布范围。 （1）利用探坑进行观察 这是最可靠的方法，能直接测出凝固体形状和尺寸。然而除注浆试验外，在实际注浆工程中，多数情况下施工后是不可能挖探坑的。 （2）利用贯入试验测定 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。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。,（3）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或射线密度计，可以掌握改良地基和非改良地基的差别。 （4）利用电阻的方法 用大地电阻率测定地基的电阻率，根据电阻率的差别，可推断出注浆范围。 （5）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波的传播速度，根据其传播速度的差别推断注浆范围。,