隧道及地下工程注漿技術(shù)2015.6

1、中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)隧道及地下工程注漿技術(shù)隧道及地下工程注漿技術(shù)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)前前 言言巖溶涌水巖溶涌水裂隙水裂隙水富水及軟弱圍巖隧道施工可能存在的危害中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)前前 言言隧道突泥涌水隧道突泥涌水中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)前前 言言隧道坍塌變形隧道坍塌變形地表房屋開裂地表房屋開裂中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)前前 言言隧道二襯滲漏水隧道二襯滲漏水隧道大變形隧道大變形中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)內(nèi)容提要內(nèi)容提要一、概念 八、鉆孔注漿機(jī)械二、注漿的功能 九、注漿效果檢查與評(píng)定三、工程對(duì)象特征 十、全斷面超前注漿設(shè)計(jì)四、注漿機(jī)理 十一、小導(dǎo)管注漿五、注漿方式分類 十二、地表加固注漿六

2、、注漿工藝簡介 十三、二襯裂縫注漿七、注漿材料 十四、工程實(shí)例 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)1 1 概念概念 注漿：注漿是利用配套的機(jī)械設(shè)備機(jī)械設(shè)備，采取合理的注漿工注漿工藝藝，將一定量的膠凝性材料凝性材料注入工程對(duì)象工程對(duì)象，使其在巖層裂隙內(nèi)流動(dòng)擴(kuò)散、充填、固結(jié)，成為具有一定強(qiáng)度和低透水性的結(jié)石體，以達(dá)到填充、加固、堵水、抬升，以及糾偏等目的。工程對(duì)象工程對(duì)象機(jī)械設(shè)備機(jī)械設(shè)備膠凝材料膠凝材料注漿工藝注漿工藝注漿施工四要素注漿施工四要素中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 注漿的功能很多，經(jīng)過科技技術(shù)人員的不斷努力，注注漿的功能很多，經(jīng)過科技技術(shù)人員的不斷努力，注漿技術(shù)已滲透地下工程的各方面。目前，注漿技術(shù)已

3、能較漿技術(shù)已滲透地下工程的各方面。目前，注漿技術(shù)已能較好地解決以下問題。好地解決以下問題。 基礎(chǔ)加固基礎(chǔ)加固 注漿堵水注漿堵水 回填防沉回填防沉 豎井下沉控制豎井下沉控制 房屋下沉控制房屋下沉控制 橋臺(tái)沉降控制橋臺(tái)沉降控制 滑坡防治滑坡防治 變形控制變形控制 坍方處理坍方處理 基坑截水帷幕基坑截水帷幕 TBMTBM軟巖加固支護(hù)軟巖加固支護(hù) 滲漏水治理滲漏水治理 盾盾構(gòu)進(jìn)出洞口加固構(gòu)進(jìn)出洞口加固 瓦斯防溢瓦斯防溢 路面整治路面整治 工程搶險(xiǎn)工程搶險(xiǎn) 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)基礎(chǔ)加固基礎(chǔ)加固渝懷線圓梁山隧道渝懷線圓梁山隧道1#1#溶溶 洞基底淤泥質(zhì)地層洞基底淤泥質(zhì)地層基底采取鋼管樁基底采取鋼管樁注

4、漿加固注漿加固中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)基礎(chǔ)加固基礎(chǔ)加固 宜萬鐵路五爪觀隧道，下穿宜萬鐵路五爪觀隧道，下穿暗河暗河巖巖溶大廳溶大廳（寬（寬120m120m，高，高23m23m）底部為巨底部為巨塊狀崩塌塊石充填堆積體。采取塊狀崩塌塊石充填堆積體。采取“堆堆積體加固堵水，抬升暗河積體加固堵水，抬升暗河”施工方案。施工方案。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)注漿堵水注漿堵水漿液封堵透水裂隙效果圖漿液封堵透水裂隙效果圖漿液封堵裂隙漿液封堵裂隙宜萬鐵路齊岳山隧道宜萬鐵路齊岳山隧道F11F11高壓斷層涌水情況高壓斷層涌水情況中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)回填防沉回填防沉淺埋暗挖工程采取回填注漿淺埋暗挖工程采取回填注漿控制地

5、表下沉控制地表下沉盾構(gòu)工程采取回填注漿盾構(gòu)工程采取回填注漿防止地表下沉防止地表下沉中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)房屋沉降控制房屋沉降控制廈門機(jī)場淺埋大垮隧道下穿地表建筑物，采用袖閥管注漿，控廈門機(jī)場淺埋大垮隧道下穿地表建筑物，采用袖閥管注漿，控制房屋沉降制房屋沉降中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)橋臺(tái)控沉橋臺(tái)控沉采取注漿加固控制橋臺(tái)下沉采取注漿加固控制橋臺(tái)下沉隧道洞口滑坍采取垂直注漿加固隧道洞口滑坍采取垂直注漿加固滑坡防治滑坡防治中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)隧道大變形段采取徑向注漿加固隧道大變形段采取徑向注漿加固隧道變形控制隧道變形控制基坑帷幕止水基坑帷幕止水中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)滲漏水治理滲漏水治理采取化學(xué)注

6、漿材料進(jìn)行滲漏水治理采取化學(xué)注漿材料進(jìn)行滲漏水治理中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)盾構(gòu)進(jìn)出井端頭加固盾構(gòu)進(jìn)出井端頭加固天津海河共同溝盾構(gòu)進(jìn)口端頭加固天津海河共同溝盾構(gòu)進(jìn)口端頭加固中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)洞內(nèi)坍方處理洞內(nèi)坍方處理宜萬鐵路野三關(guān)隧道宜萬鐵路野三關(guān)隧道602602溶腔潰口坍塌注漿處理溶腔潰口坍塌注漿處理溶腔坍塌情況溶腔坍塌情況坍塌段注漿開挖效果坍塌段注漿開挖效果中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)隧道突泥涌砂處理隧道突泥涌砂處理太中銀鐵路崗城隧道涌泥處理太中銀鐵路崗城隧道涌泥處理隧道涌泥情況隧道涌泥情況注漿后開挖情況注漿后開挖情況中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 注漿施工前必須熟悉所面對(duì)工程對(duì)象的工程地質(zhì)條件、

7、注漿施工前必須熟悉所面對(duì)工程對(duì)象的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)特征，以及周圍環(huán)境特點(diǎn)、工程造價(jià)和工期要求。水文地質(zhì)特征，以及周圍環(huán)境特點(diǎn)、工程造價(jià)和工期要求。 工程地質(zhì)條件：是否處于巖溶區(qū)？是巖溶還是斷層工程地質(zhì)條件：是否處于巖溶區(qū)？是巖溶還是斷層破碎帶？地層是砂層、粘土層、淤泥層、砂卵石層還是破破碎帶？地層是砂層、粘土層、淤泥層、砂卵石層還是破碎圍巖？地層的空隙率、裂隙度是多少？地層的可注性如碎圍巖？地層的空隙率、裂隙度是多少？地層的可注性如何？何？ 水文地質(zhì)特征：注漿設(shè)計(jì)前必須要搞清楚地層是不水文地質(zhì)特征：注漿設(shè)計(jì)前必須要搞清楚地層是不含水層、弱含水層還是富水層，水量是多少？含水層、弱含水層還是

8、富水層，水量是多少？ 是動(dòng)水還是動(dòng)水還是靜水？水壓是多大？地層滲透系數(shù)是多高？是靜水？水壓是多大？地層滲透系數(shù)是多高？ 周圍環(huán)境特點(diǎn)：要充分摸清楚周圍的管線、建筑物、周圍環(huán)境特點(diǎn)：要充分摸清楚周圍的管線、建筑物、地面要求等特點(diǎn)，事實(shí)上，注漿是一門地面要求等特點(diǎn)，事實(shí)上，注漿是一門控制性很強(qiáng)控制性很強(qiáng)的工程的工程中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)活動(dòng)，目前活動(dòng)，目前有很多不足之處有很多不足之處，部分管線保護(hù)還是有一定的，部分管線保護(hù)還是有一定的困難，因此在注漿施工前該拆遷的一定要堅(jiān)持拆遷拆遷，困難，因此在注漿施工前該拆遷的一定要堅(jiān)持拆遷拆遷，例如地下通訊光纜。例如地下通訊光纜。 明確注漿對(duì)象的控制目的：是

9、封堵地下水、加固軟明確注漿對(duì)象的控制目的：是封堵地下水、加固軟弱圍巖、控制建筑物沉降還是控制變形等。弱圍巖、控制建筑物沉降還是控制變形等。 造價(jià)、工期要求：注漿是一種商業(yè)行為，因此，在造價(jià)、工期要求：注漿是一種商業(yè)行為，因此，在注漿方案制定、注漿材料選擇、設(shè)備及人員投入等方面也注漿方案制定、注漿材料選擇、設(shè)備及人員投入等方面也應(yīng)充分考慮工程造價(jià)和工期要求。應(yīng)充分考慮工程造價(jià)和工期要求。 明確對(duì)象特征，才能進(jìn)行有針對(duì)性的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、明確對(duì)象特征，才能進(jìn)行有針對(duì)性的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、才能科學(xué)的進(jìn)行注漿參數(shù)、注漿工藝、注漿材料和效果評(píng)才能科學(xué)的進(jìn)行注漿參數(shù)、注漿工藝、注漿材料和效果評(píng)定方法及標(biāo)準(zhǔn)的選擇

10、。定方法及標(biāo)準(zhǔn)的選擇。 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 注漿施工時(shí)，漿液在地層中的擴(kuò)散作用方式主要表現(xiàn)為四種： 滲透擴(kuò)散 劈裂擴(kuò)散 裂隙填充 擠壓填充 滲透擴(kuò)散 劈裂擴(kuò)散 裂隙填充 擠壓填充 漿液擴(kuò)散機(jī)理模式圖中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)滲透注漿：充填空隙或裂隙，排出孔中的自由水和氣體，充填空隙或裂隙，排出孔中的自由水和氣體，不改變土的結(jié)構(gòu)。不改變土的結(jié)構(gòu)。滲透注漿滲透注漿 擴(kuò)散方式取決于注擴(kuò)散方式取決于注漿方式，端點(diǎn)注漿為漿方式，端點(diǎn)注漿為球面擴(kuò)散，花管分段球面擴(kuò)散，花管分段注漿為柱面擴(kuò)散注漿為柱面擴(kuò)散中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)地層特性：在中粗砂層、砂礫石層、砂卵石層中采用超細(xì)在中粗砂層、砂礫石層、砂卵

11、石層中采用超細(xì)型注漿材料；在干的或潮濕的粉細(xì)砂層中采用改性水玻璃型注漿材料；在干的或潮濕的粉細(xì)砂層中采用改性水玻璃等化學(xué)漿液進(jìn)行地下注漿施工，一般表現(xiàn)為滲透擴(kuò)散。等化學(xué)漿液進(jìn)行地下注漿施工，一般表現(xiàn)為滲透擴(kuò)散。中粗砂層采用超細(xì)水泥注中粗砂層采用超細(xì)水泥注漿施工注漿固結(jié)體圖片漿施工注漿固結(jié)體圖片滲透注漿滲透注漿中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)劈裂注漿：劈裂注漿：通過壓力，克服地層的初始應(yīng)力和巖體的抗拉通過壓力，克服地層的初始應(yīng)力和巖體的抗拉強(qiáng)度，使地層出現(xiàn)新的裂隙，漿液充填裂隙。強(qiáng)度，使地層出現(xiàn)新的裂隙，漿液充填裂隙。劈裂注漿劈裂注漿劈裂粉細(xì)砂層劈裂黏土地層層劈裂強(qiáng)風(fēng)化地層層層中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)

12、裂隙充填注漿：漿液在機(jī)械力作用下，沿地層原有裂隙流動(dòng)，置換裂隙中的水或空氣等，充填裂隙。裂隙填充注漿示意圖裂隙填充注漿示意圖裂隙充填注漿裂隙充填注漿 注漿壓力主要抵抗水或空氣阻力、裂隙摩擦力，壓力較小。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)地層特性：在殘積層、巖石斷層破碎帶進(jìn)行注漿施工時(shí)，一殘積層、巖石斷層破碎帶進(jìn)行注漿施工時(shí)，一般當(dāng)注漿材料粒徑能滿足小于裂隙寬度的般當(dāng)注漿材料粒徑能滿足小于裂隙寬度的1/31/31/51/5時(shí)，均能時(shí)，均能產(chǎn)生裂隙填充。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在這種地層中，一般采用普產(chǎn)生裂隙填充。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在這種地層中，一般采用普通水泥漿、普通水泥通水泥漿、普通水泥- -水玻璃雙液漿基本能滿足裂

13、隙填充的水玻璃雙液漿基本能滿足裂隙填充的要求。要求。漿液封堵裂漿液封堵裂隙隙裂隙填充機(jī)理裂隙填充機(jī)理裂隙充填注漿裂隙充填注漿中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)擠壓充填注漿：注漿點(diǎn)周圍形成漿泡，壓密土體。注漿點(diǎn)周圍形成漿泡，壓密土體。擠壓充填注漿擠壓充填注漿地層特性：在粉細(xì)砂等介質(zhì)致密地層，在設(shè)計(jì)注漿壓力作用下，漿液難以將地層剪切時(shí)，漿液以擠壓加密地層介質(zhì)為主，形成擠壓充填來改良地層。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)粉細(xì)砂層中局部空洞漿液擠壓填充固結(jié)體粉細(xì)砂層中局部空洞漿液擠壓填充固結(jié)體全風(fēng)化地層漿液擠壓填充固結(jié)體圖片全風(fēng)化地層漿液擠壓填充固結(jié)體圖片擠壓充填注漿擠壓充填注漿中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)電動(dòng)化學(xué)注漿電動(dòng)

14、化學(xué)注漿：滲透系數(shù)很小的地層中，通過電滲透，使?jié)B透系數(shù)很小的地層中，通過電滲透，使水由陽極（注漿管周圍）流向陰極（濾水管），漿液充填水由陽極（注漿管周圍）流向陰極（濾水管），漿液充填空隙。是電滲排水和灌漿法的結(jié)合。空隙。是電滲排水和灌漿法的結(jié)合。電動(dòng)化學(xué)注漿電動(dòng)化學(xué)注漿中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 注漿一般根據(jù)目的、作用進(jìn)行分類。注漿一般根據(jù)目的、作用進(jìn)行分類。注漿注漿目的目的堵水注漿堵水注漿加固注漿加固注漿 在于截堵地下水不侵入作業(yè)面，在于截堵地下水不侵入作業(yè)面，方便施工。它對(duì)漿材的凝膠時(shí)間要方便施工。它對(duì)漿材的凝膠時(shí)間要求高，要求凝膠時(shí)間短并在一定范求高，要求凝膠時(shí)間短并在一定范圍內(nèi)能容易準(zhǔn)確

15、地控制，但不要求圍內(nèi)能容易準(zhǔn)確地控制，但不要求強(qiáng)度很高，適用于石質(zhì)硬，含水大強(qiáng)度很高，適用于石質(zhì)硬，含水大的地層。的地層。 主要用于加固圍巖，使一定范主要用于加固圍巖，使一定范圍的圍巖膠結(jié)成一個(gè)受力環(huán)，它對(duì)圍的圍巖膠結(jié)成一個(gè)受力環(huán)，它對(duì)漿材的結(jié)石體強(qiáng)度要求較高，但凝漿材的結(jié)石體強(qiáng)度要求較高，但凝膠時(shí)間要求不嚴(yán)。它適用于地層軟膠時(shí)間要求不嚴(yán)。它適用于地層軟弱破碎，地下水較少的地層。弱破碎，地下水較少的地層。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)加固為目的加固為目的注漿注漿堵水為目的堵水為目的注漿注漿中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)注漿注漿先后先后后注漿后注漿預(yù)注漿預(yù)注漿 可分為地面預(yù)注漿可分為地面預(yù)注漿( (或稱垂直

16、預(yù)或稱垂直預(yù)注漿注漿) )和洞內(nèi)預(yù)注漿和洞內(nèi)預(yù)注漿( (或稱水平預(yù)注或稱水平預(yù)注漿漿) )。預(yù)注漿的安全性較高、工序干。預(yù)注漿的安全性較高、工序干擾較少擾較少( (如是洞內(nèi)預(yù)注漿或稱工作面如是洞內(nèi)預(yù)注漿或稱工作面預(yù)注漿，則要占一個(gè)作業(yè)面預(yù)注漿，則要占一個(gè)作業(yè)面) )，適用，適用于大規(guī)模高壓力的堵水或加固注漿。于大規(guī)模高壓力的堵水或加固注漿。 后注漿是指在開挖后進(jìn)行的注后注漿是指在開挖后進(jìn)行的注漿。它操作簡單，效果明顯，適用漿。它操作簡單，效果明顯，適用一般的防滲堵漏及回填注漿。一般的防滲堵漏及回填注漿。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)超前預(yù)注漿施工超前預(yù)注漿施工后注漿施工（徑向注漿）后注漿施工（徑向注

17、漿）中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)序號(hào)名 稱說 明適用范圍1全斷面封閉預(yù)注漿鉆孔分布在開挖面內(nèi)及輪廓線外一定距離，注漿形成一個(gè)整體水下隧道深基坑地下工程無排水條件工程2周邊帷幕注漿在工作面周邊布孔，漿液在開挖輪廓線外形成堵水帷幕隧道、地基基坑能自然排水3局部和補(bǔ)充注漿對(duì)地層的局部涌水處和薄弱部位進(jìn)行注漿軟弱夾層,軟硬不均地層4大管棚和小導(dǎo)管注漿將帶孔的花管作為注漿管，漿液通過導(dǎo)管進(jìn)入地層，導(dǎo)管起輸漿和超前棚架作用松散軟弱巖層5圍截注漿在出水口一定范圍內(nèi)布孔注漿，先外后內(nèi)最后頂水注漿封堵涌水集中涌水6徑向注漿襯期或一次支護(hù)完成后，通過注漿加固圍巖，增強(qiáng)支護(hù)抗力，減小急劇變形和大面積淋水隧道圍巖7回填注

18、漿在支護(hù)背后與地層之間有空隙，漿液充填加固和堵水襯砌背后 究竟采用何種注漿，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)情況、注漿目的究竟采用何種注漿，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)情況、注漿目的和要求等對(duì)各種注漿作安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面比較后確定。和要求等對(duì)各種注漿作安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面比較后確定。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 全孔一次注漿全孔一次注漿( (安設(shè)孔口管或注漿花管，一次注漿）安設(shè)孔口管或注漿花管，一次注漿） 前進(jìn)式分段注漿前進(jìn)式分段注漿( (安設(shè)孔口管，鉆一段安設(shè)孔口管，鉆一段, ,注一段注一段) )； 后退式注漿（安設(shè)袖閥管或后退式注漿（安設(shè)袖閥管或TSSTSS管，采用止?jié){塞注漿）管，采用止?jié){塞注漿）; ;

19、 跟蹤注漿（采用雙向止?jié){塞或孔內(nèi)混合器注漿）跟蹤注漿（采用雙向止?jié){塞或孔內(nèi)混合器注漿）; ; 根據(jù)目前的施工實(shí)施情況，注漿工藝大概分為以下幾種：根據(jù)目前的施工實(shí)施情況，注漿工藝大概分為以下幾種：中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 全孔一次性注漿全孔一次性注漿 特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)的一個(gè)注漿段長內(nèi)，先完成鉆孔，然后在孔口設(shè)置止?jié){設(shè)備進(jìn)行注漿即可。它工藝簡單，工作量較小，易造成漿液在地層的不均勻擴(kuò)散，它適用于裂隙不甚發(fā)育，但分布均勻，含水量較小的巖層。 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)前進(jìn)式分段注漿前進(jìn)式分段注漿(1)(2)(3)(4)(n)加固范圍注漿順序方向 即在施工中，實(shí)施鉆一段、注一段，再鉆一段、再注一段的鉆、注交

20、替方式進(jìn)行鉆孔注漿施工。每次鉆孔注漿分段長度35m。前進(jìn)式分段注漿可采用水囊式止?jié){塞或孔口管法蘭盤進(jìn)行止?jié){ 。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)后退式分段注漿： 即在施工中，一次鉆到設(shè)計(jì)深度，然后后退一段、注一段，再后退一段、再注一段的交替方式注漿方式。每次后退分段長度13m。后退式分段注漿可根據(jù)圍巖成孔情況確定是否采用導(dǎo)管或采用鉆桿直接后退式注漿。常用的止?jié){塞有機(jī)械式、水囊式、氣脹式等。加固范圍(n1)(n)(3)(2)注漿順序方向(1)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)機(jī)械式止?jié){塞中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)氣脹式止?jié){塞雙環(huán)止?jié){塞中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 二重管無收

21、縮雙液注漿技術(shù)是采用二重管鉆機(jī)鉆孔至預(yù)定深度后注漿。漿液有兩種，即A液和B液(或C液)。兩種漿液通過二重管端頭的漿液混合器充分混合。 注漿時(shí)采用監(jiān)控手段實(shí)施定向、定量、定壓注漿，使巖土層的空隙或孔隙間充滿漿液并固化，改變巖土層的性狀，起到加固和堵水的目的。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)（1 1）可注性：）可注性：要求漿液粘度低，有良好的流動(dòng)性，可注性強(qiáng)，要求漿液粘度低，有良好的流動(dòng)性，可注性強(qiáng)，能滲透到細(xì)小的裂隙或孔隙內(nèi)。能滲透到細(xì)小的裂隙或孔隙內(nèi)。（2 2）可控性：）可控性：液漿凝膠時(shí)間可以在幾秒數(shù)小時(shí)范圍內(nèi)按照需液漿凝膠時(shí)間可以在幾秒數(shù)小時(shí)范圍內(nèi)按照需要通過材料配比進(jìn)行任意調(diào)整，并能準(zhǔn)確控制，以

22、達(dá)到固結(jié)、堵要通過材料配比進(jìn)行任意調(diào)整，并能準(zhǔn)確控制，以達(dá)到固結(jié)、堵水的要求。水的要求。（3 3）穩(wěn)定性：）穩(wěn)定性：要求漿液在常溫、常壓下能較長時(shí)間存放而不改要求漿液在常溫、常壓下能較長時(shí)間存放而不改變其基本性質(zhì)，存放不受溫度、濕度變化的影響，從而保證漿液變其基本性質(zhì)，存放不受溫度、濕度變化的影響，從而保證漿液的連續(xù)注入。的連續(xù)注入。（4 4）無污染性：）無污染性：要求漿液無毒、無臭、不污染環(huán)境，對(duì)人體無要求漿液無毒、無臭、不污染環(huán)境，對(duì)人體無害，屬非易燃、非易爆品。害，屬非易燃、非易爆品。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)（5 5）耐久性：）耐久性：要求漿液固化時(shí)無收縮現(xiàn)象，固化后與巖體有一定的要求漿

23、液固化時(shí)無收縮現(xiàn)象，固化后與巖體有一定的粘結(jié)力。漿液固結(jié)體具有一定的抗壓、抗拉強(qiáng)度，抗?jié)B性好，抗沖刷及粘結(jié)力。漿液固結(jié)體具有一定的抗壓、抗拉強(qiáng)度，抗?jié)B性好，抗沖刷及耐老化性能好，耐外性強(qiáng)。耐老化性能好，耐外性強(qiáng)。（6 6）可操作性：）可操作性：要求漿液配制方便，工藝操作簡單、安全，能夠連要求漿液配制方便，工藝操作簡單、安全，能夠連續(xù)注入。續(xù)注入。（7 7）廉價(jià)性：）廉價(jià)性：要求漿液原材料來源廣，價(jià)格便宜。要求漿液原材料來源廣，價(jià)格便宜。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 快硬硫鋁酸鹽水泥單液漿，是目前采用的前進(jìn)式注漿方式較為理想的漿材，其性能特點(diǎn)如下：其主要優(yōu)勢特性表現(xiàn)在八方面：

24、 （1 1）早強(qiáng)高強(qiáng)性；（）早強(qiáng)高強(qiáng)性；（2 2）工藝匹配性；）工藝匹配性； （3 3）操作）操作方便性；（方便性；（4 4）凝結(jié)可控性；）凝結(jié)可控性； （5 5）擴(kuò)散控域性；（）擴(kuò)散控域性；（6 6）堵水高效性；）堵水高效性； （7 7）經(jīng)濟(jì)適用性；（）經(jīng)濟(jì)適用性；（8 8）綠色環(huán)保性。）綠色環(huán)保性。漿液種類漿液種類漿液配比參數(shù)漿液配比參數(shù)凝膠時(shí)間凝膠時(shí)間3d3d抗壓強(qiáng)抗壓強(qiáng)（MPaMPa）W:CW:CC:SC:S硫鋁酸鹽水泥單液漿硫鋁酸鹽水泥單液漿0.6:10.6:124min24min19.119.10.8:10.8:11h20min1h20min11.511.51:11:11h35mi

25、n1h35min8.58.5中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 鉆孔注漿機(jī)械設(shè)備是完成注漿工程的一種工具，應(yīng)滿鉆孔注漿機(jī)械設(shè)備是完成注漿工程的一種工具，應(yīng)滿足注漿材料適應(yīng)性要求、注漿工藝要求、環(huán)境控制要求、足注漿材料適應(yīng)性要求、注漿工藝要求、環(huán)境控制要求、以及工期要求，因此，鉆孔注漿機(jī)械設(shè)備應(yīng)具有很好的配以及工期要求，因此，鉆孔注漿機(jī)械設(shè)備應(yīng)具有很好的配套性。套性。鉆孔注漿鉆孔注漿機(jī)械設(shè)備機(jī)械設(shè)備鉆鉆 機(jī)機(jī)注漿泵注漿泵攪拌機(jī)攪拌機(jī)泵泵 體體高壓管路高壓管路混混 合合 器器中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)鉆機(jī)型號(hào)鉆機(jī)型號(hào)MKD-5SMKD-5S鉆孔深度（鉆孔深度（m m）350/100350/100鉆桿直徑鉆桿直

26、徑(mm)(mm)94/20094/200鉆孔傾角鉆孔傾角0 09090回轉(zhuǎn)速度（回轉(zhuǎn)速度（r/minr/min）1010300300最大扭矩（最大扭矩（N Nm m）18501850給進(jìn)能力（給進(jìn)能力（kNkN）105105起拔能力（起拔能力（kNkN）7373給進(jìn)速度（給進(jìn)速度（m/sm/s）0 00.220.22起拔速度（起拔速度（m/sm/s）0 00.320.32給進(jìn)行程（給進(jìn)行程（mmmm）600600功率（功率（kWkW）3737外型尺寸（長寬高）（外型尺寸（長寬高）（m m）2.22.21.21.20.80.8重量（重量（t t）2.52.5產(chǎn)地產(chǎn)地西安探礦機(jī)械廠西安探礦機(jī)械廠

27、優(yōu)點(diǎn)：鉆進(jìn)能力較高(46m/h)，價(jià)格適宜。缺點(diǎn)：定位不方便，采用風(fēng)動(dòng)力，鉆孔過程中環(huán)境條件不好。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：鉆進(jìn)能力較高鉆進(jìn)能力較高(15(1520m/h)20m/h)，可實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)150m150m深鉆孔、取芯作業(yè)，可深鉆孔、取芯作業(yè)，可選擇單管、雙管作業(yè)；自動(dòng)拆卸鉆選擇單管、雙管作業(yè)；自動(dòng)拆卸鉆桿，作業(yè)范圍廣定位方便，移動(dòng)方桿，作業(yè)范圍廣定位方便，移動(dòng)方便。便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：價(jià)格高；內(nèi)燃動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)環(huán)價(jià)格高；內(nèi)燃動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)環(huán)境有一定影響，受作業(yè)空間限制。境有一定影響，受作業(yè)空間限制。長距離超前長距離超前地質(zhì)預(yù)報(bào)地質(zhì)預(yù)報(bào)防突、止水注防突、止水注漿漿管棚、錨索、錨固管棚、錨

28、索、錨固中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)優(yōu)點(diǎn)：分體式機(jī)身小巧,適合小隧道和煤礦巷道施工，電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力單元、噪音小、低污染改善了施工環(huán)境。鉆機(jī)速度1520m/h，水平面內(nèi)進(jìn)行360度全方位作業(yè)。缺點(diǎn)：移動(dòng)、升降不便。RPD-75SL-H2鉆機(jī)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 意大利C6 地質(zhì)鉆機(jī)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)MZ-200改進(jìn)型鉆機(jī)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)進(jìn)口大型鉆機(jī)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)進(jìn)口大型鉆機(jī)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)卡薩格蘭地180中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)KBYKBY系列雙液注漿泵系列雙液注漿泵優(yōu)點(diǎn)：體積小，移動(dòng)方優(yōu)點(diǎn)：體積小，移動(dòng)方便，操作簡單，性能穩(wěn)便，操作簡單，性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，適宜

29、單、定，價(jià)格便宜，適宜單、雙液注漿。雙液注漿。缺點(diǎn)：流量小。缺點(diǎn)：流量小。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)法國產(chǎn)法國產(chǎn)PHPH系列雙液注漿泵系列雙液注漿泵優(yōu)點(diǎn)：流量較大，適宜雙液優(yōu)點(diǎn)：流量較大，適宜雙液注漿，配備有自動(dòng)記錄系統(tǒng)，注漿，配備有自動(dòng)記錄系統(tǒng)，流量可調(diào)、可控制。流量可調(diào)、可控制。缺點(diǎn)：壓力低，使用成本高。缺點(diǎn)：壓力低，使用成本高。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)黑旋風(fēng)黑旋風(fēng)SNSSNS系列注漿泵系列注漿泵3SNS-A3SNS-A注漿泵注漿泵優(yōu)點(diǎn)：體積小，機(jī)械泵，流量優(yōu)點(diǎn)：體積小，機(jī)械泵，流量大，壓力高，價(jià)格便宜。大，壓力高，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：易堵缸體。缺點(diǎn)：易堵缸體。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)西安探礦機(jī)

30、械廠高壓注漿泵西安探礦機(jī)械廠高壓注漿泵優(yōu)點(diǎn)：流量大，壓力高，電腦優(yōu)點(diǎn)：流量大，壓力高，電腦控制系統(tǒng)，流量、壓力可控制控制系統(tǒng)，流量、壓力可控制無級(jí)變速。無級(jí)變速。缺點(diǎn)：價(jià)格高，體積大，對(duì)作缺點(diǎn)：價(jià)格高，體積大，對(duì)作業(yè)環(huán)境要求高。業(yè)環(huán)境要求高。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)普通攪拌轉(zhuǎn)速普通攪拌轉(zhuǎn)速5050100r/min100r/min主要用于漿液的二次攪拌，保證漿液的流動(dòng)性能。主要用于漿液的二次攪拌，保證漿液的流動(dòng)性能。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)高速攪拌系統(tǒng)高速拌和機(jī)轉(zhuǎn)速高速拌和機(jī)轉(zhuǎn)速13002000r/min主要用于漿主要用于漿液的一次攪液的一次攪拌，攪拌時(shí)拌，攪拌時(shí)間間3 35min5min中鐵隧

31、道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)灌漿自動(dòng)記錄系統(tǒng)灌漿自動(dòng)記錄系統(tǒng) 對(duì)注漿過程各種參數(shù)，如流量、壓力、對(duì)注漿過程各種參數(shù)，如流量、壓力、注漿量、水灰比等進(jìn)行不間斷記錄，并注漿量、水灰比等進(jìn)行不間斷記錄，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行P-Q-TP-Q-T等曲線繪制，對(duì)注漿等曲線繪制，對(duì)注漿效果進(jìn)行分析。同時(shí)可對(duì)多個(gè)孔注漿過效果進(jìn)行分析。同時(shí)可對(duì)多個(gè)孔注漿過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)需要自動(dòng)生成程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)需要自動(dòng)生成記錄表格。記錄表格。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)注漿效果檢查注漿效果檢查評(píng)定方法評(píng)定方法分析法分析法物探法物探法鉆檢查孔法鉆檢查孔法開挖取樣法開挖取樣法P-Q-t曲線法曲線法檢查孔取芯法檢查孔取芯法漿

32、液填充率反算法漿液填充率反算法注漿量分布特征法注漿量分布特征法涌水量對(duì)比法涌水量對(duì)比法檢查孔檢查孔P-Q-t曲線法曲線法滲透系數(shù)測試法滲透系數(shù)測試法加固效果觀察法加固效果觀察法注漿機(jī)理分析法注漿機(jī)理分析法力學(xué)指標(biāo)測試法力學(xué)指標(biāo)測試法變形推測法變形推測法檢查孔觀察法檢查孔觀察法 對(duì)注漿效果進(jìn)行合理評(píng)價(jià)是對(duì)注漿效果進(jìn)行合理評(píng)價(jià)是保證安全施工和確保注漿質(zhì)量保證安全施工和確保注漿質(zhì)量的關(guān)鍵。目前采用的評(píng)定方法的關(guān)鍵。目前采用的評(píng)定方法可以分為四大類?？梢苑譃樗拇箢?。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 包含空間效應(yīng)分布和時(shí)包含空間效應(yīng)分布和時(shí)間效應(yīng)分布。間效應(yīng)分布。 空間效應(yīng)空間效應(yīng)分布必須滿足分布必須滿足漿液分

33、布規(guī)律和地層吸漿特漿液分布規(guī)律和地層吸漿特性對(duì)應(yīng)，若地層均勻則空間性對(duì)應(yīng)，若地層均勻則空間漿液分布均衡，才能保證注漿液分布均衡，才能保證注漿效果。漿效果。 時(shí)間效應(yīng)時(shí)間效應(yīng)分布隨著時(shí)間分布隨著時(shí)間推移地層吸漿量減小。后序推移地層吸漿量減小。后序孔吸漿量小于前序孔。孔吸漿量小于前序孔。鉆孔注漿量時(shí)間效應(yīng)圖鉆孔注漿量時(shí)間效應(yīng)圖 注漿量分布特征分析注漿量分布特征分析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 13.7 27.3 94.7 12.8 25.017.711.053.5

34、 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 48.6 28.716.756.2 28.3 37.3 25.132.6 29.8 99.738.3 14.7 70.754.2 30.5 21.812.0 10.8 51.214.3 83.821.2注漿量分布空間效應(yīng)圖注漿量分布空間效應(yīng)圖 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) P-Q-tP-Q-t曲線法：曲線法：根據(jù)注漿施

35、工過程記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行根據(jù)注漿施工過程記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行P-tP-t、Q-tQ-t曲線曲線繪制。根據(jù)地層特性，設(shè)備性能，注漿參數(shù)對(duì)注漿效果進(jìn)行分析。繪制。根據(jù)地層特性，設(shè)備性能，注漿參數(shù)對(duì)注漿效果進(jìn)行分析。當(dāng)當(dāng)P-Q-tP-Q-t表現(xiàn)出的特性符合地層加固機(jī)理，說明達(dá)到效果要求。表現(xiàn)出的特性符合地層加固機(jī)理，說明達(dá)到效果要求。 裂隙填充機(jī)理裂隙填充機(jī)理中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)涌水量對(duì)比法涌水量對(duì)比法鉆孔涌水量時(shí)間效應(yīng)圖對(duì)各孔出水量和注漿前后出對(duì)各孔出水量和注漿前后出水情況進(jìn)行對(duì)比，對(duì)注漿效果水情況進(jìn)行對(duì)比，對(duì)注漿效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)行評(píng)價(jià)。反算漿液填充率反算漿液填充率 一般要求地層漿液填充率達(dá)到一般要求地

36、層漿液填充率達(dá)到70%70%以上，對(duì)于富水地層漿液以上，對(duì)于富水地層漿液對(duì)裂隙填充率達(dá)到對(duì)裂隙填充率達(dá)到80%80%以上以上 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 孔內(nèi)攝像技術(shù)孔內(nèi)攝像技術(shù) 利用孔內(nèi)攝像進(jìn)行注漿效果評(píng)定，能夠較為直觀的對(duì)漿液充填度利用孔內(nèi)攝像進(jìn)行注漿效果評(píng)定，能夠較為直觀的對(duì)漿液充填度和地層的穩(wěn)定性以及出水情況進(jìn)行分析判識(shí)，是一種操作方便實(shí)用和地層的穩(wěn)定性以及出水情況進(jìn)行分析判識(shí)，是一種操作方便實(shí)用的方法，的方法，可取代鉆孔取芯在以后的施工中推廣應(yīng)用?？扇〈@孔取芯在以后的施工中推廣應(yīng)用。漿液充填情況漿液充填情況 注漿效果檢查的方法和標(biāo)準(zhǔn)較多，施工中應(yīng)結(jié)合工程水文地質(zhì)、注漿效果檢查的方法和

37、標(biāo)準(zhǔn)較多，施工中應(yīng)結(jié)合工程水文地質(zhì)、周邊環(huán)境、注漿目的等進(jìn)行綜合選擇和制定。周邊環(huán)境、注漿目的等進(jìn)行綜合選擇和制定。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)檢查孔檢查孔 觀察法：觀察法：通過鉆設(shè)檢查孔觀察，出水量情況、是否涌泥、坍通過鉆設(shè)檢查孔觀察，出水量情況、是否涌泥、坍孔等進(jìn)行效果評(píng)定。孔等進(jìn)行效果評(píng)定。 取芯法：取芯法：通過取芯，分通過取芯，分析漿液填充情況。該方法比析漿液填充情況。該方法比較直觀，但耗時(shí)長。較直觀，但耗時(shí)長。注漿后取芯樣注漿后取芯樣固結(jié)漿脈固結(jié)漿脈中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)地地質(zhì)質(zhì)調(diào)調(diào)查查分分析析中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 超前注漿的前提條件形成靜水靜壓的封閉狀態(tài)。因此首先要在超前注漿的前

38、提條件形成靜水靜壓的封閉狀態(tài)。因此首先要在工作面形成止?jié){墻。作用主要是工作面形成止?jié){墻。作用主要是（1 1）滿足注漿壓力要求；）滿足注漿壓力要求；（2 2）控）控制涌水突泥；（制涌水突泥；（3 3）防止跑漏漿；（）防止跑漏漿；（4 4）固定孔口管；（）固定孔口管；（5 5）確保施）確保施工安全。工安全。 止?jié){墻厚度設(shè)計(jì)：止?jié){墻厚度設(shè)計(jì)： （1 1）抗壓計(jì)算）抗壓計(jì)算B =D2 t gm Rm RPz1 B - 止?jié){墻厚度（m）; D - 開挖斷面直徑（m）； 止?jié){墻面與垂直軸的斜角 m 工作條件系數(shù)；R設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度； PZ 最大注漿壓力（MPa） -超載系數(shù)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) (2)

39、(2)抗剪計(jì)算抗剪計(jì)算 （3 3）經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。）經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。 止?jié){墻厚度通?？刹捎每箟簭?qiáng)度、抗剪強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算。但往止?jié){墻厚度通?？刹捎每箟簭?qiáng)度、抗剪強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算。但往 往計(jì)算的數(shù)值較大。與現(xiàn)場實(shí)際不符，因此可采用經(jīng)驗(yàn)來確定厚度。往計(jì)算的數(shù)值較大。與現(xiàn)場實(shí)際不符，因此可采用經(jīng)驗(yàn)來確定厚度。 以鐵路隧道為例；平導(dǎo)：以鐵路隧道為例；平導(dǎo)：1 12m2m； 正洞：正洞：2 23m3m。B=zPD4mkR B - 止?jié){墻厚度（m）; D - 開挖斷面直徑（m）； m 工作條件系數(shù)； R設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度； PZ 最大注漿壓力（MPa） 超載系數(shù) k 轉(zhuǎn)換系數(shù)中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 加固帷幕厚度的確定和

40、地質(zhì)條件、水壓力并考慮注漿效果。加固帷幕厚度的確定和地質(zhì)條件、水壓力并考慮注漿效果。 其前提條件是將注漿后的地層作為均質(zhì)地層來計(jì)算的，水壓越其前提條件是將注漿后的地層作為均質(zhì)地層來計(jì)算的，水壓越高、注漿圈越大。高、注漿圈越大。 現(xiàn)場實(shí)際在方案制定過程中一般取隧道開挖直徑的（現(xiàn)場實(shí)際在方案制定過程中一般取隧道開挖直徑的（0.50.51 1）D D，水壓大，水量大，地質(zhì)差時(shí)取大值。，水壓大，水量大，地質(zhì)差時(shí)取大值。B=PW132D B 帷幕厚度（m）; D -開挖斷面直徑（m）； 圍巖固結(jié)體最大抗壓強(qiáng)度（MPa）； Pw 最大靜水壓力 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 而實(shí)際上因隧道周圍土體、水量、水壓分

41、布是不均勻的，因此而實(shí)際上因隧道周圍土體、水量、水壓分布是不均勻的，因此施工中在保證周邊施工中在保證周邊2 2排孔的前提下，可以形成不均勻的加固體厚度，排孔的前提下，可以形成不均勻的加固體厚度，來分區(qū)域的抵抗水壓力。在水量小的區(qū)域可以采用來分區(qū)域的抵抗水壓力。在水量小的區(qū)域可以采用3 35m5m的加固圈，的加固圈，對(duì)水量大的區(qū)域予以加強(qiáng)。對(duì)水量大的區(qū)域予以加強(qiáng)。 目前根據(jù)工藝及設(shè)備，縱向加固定長度在目前根據(jù)工藝及設(shè)備，縱向加固定長度在20-30m20-30m。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)影響因素：影響因素：漿液料種類、漿液流動(dòng)性、注漿壓力、地層漿液料種類、漿液流動(dòng)性、注漿壓力、地層 滲透性、注漿時(shí)

42、間。滲透性、注漿時(shí)間。 試驗(yàn)確定：試驗(yàn)確定：據(jù)預(yù)設(shè)計(jì)半徑三角形布孔，據(jù)預(yù)設(shè)計(jì)半徑三角形布孔， 注漿結(jié)束后在三角形重心處注漿結(jié)束后在三角形重心處 取芯對(duì)擴(kuò)散半徑進(jìn)行驗(yàn)證及取芯對(duì)擴(kuò)散半徑進(jìn)行驗(yàn)證及 確定。確定。 經(jīng)驗(yàn)數(shù)值：經(jīng)驗(yàn)數(shù)值：一般在中細(xì)砂層、粉質(zhì)黏性土中取一般在中細(xì)砂層、粉質(zhì)黏性土中取0.50.50.8m;0.8m; 中粗砂、砂卵石層中取中粗砂、砂卵石層中取0.80.81.2m;1.2m;斷層破碎帶斷層破碎帶 取取1.51.52.0m2.0m。 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)設(shè)計(jì)布孔原則設(shè)計(jì)布孔原則均勻布孔原則均勻布孔原則 梅花型布孔原則梅花型布孔原則兩圈孔布孔原則兩圈孔布孔原則三圈孔布孔原則三圈

43、孔布孔原則環(huán)形狀布孔原則環(huán)形狀布孔原則方便施工原則方便施工原則中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán)注漿壓力：經(jīng)驗(yàn)公式：P=P水+（1.02.0)MPa（以堵水為主）注漿量估算：假設(shè)漿液在地層中均勻擴(kuò)散，單孔注漿量參 照下式計(jì)算：Q=RQ=R2 2LnLn式中：Q漿液注入量（m3）； R漿液擴(kuò)散半徑（m）； L注漿段長度（m）； n圍巖孔隙率，試驗(yàn)確定； 漿液充填系數(shù)，取0.60.9；超耗系數(shù)1.2。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 小導(dǎo)管注漿設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道斷面大小及支護(hù)結(jié)小導(dǎo)管注漿設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道斷面大小及支護(hù)結(jié)構(gòu)形式選用不同的設(shè)計(jì)參數(shù)。小導(dǎo)管沿隧道周邊布設(shè)，一般為構(gòu)形式選用不同的設(shè)計(jì)參數(shù)。小導(dǎo)

44、管沿隧道周邊布設(shè)，一般為單層布置；大斷面隧道、軟弱圍巖地層亦可雙層布置。單層布置；大斷面隧道、軟弱圍巖地層亦可雙層布置。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 根據(jù)地下工程特點(diǎn)，小導(dǎo)管注漿主要參數(shù)為：根據(jù)地下工程特點(diǎn)，小導(dǎo)管注漿主要參數(shù)為： （1 1）小導(dǎo)管長度）小導(dǎo)管長度(L)(L)：L=L=上臺(tái)階高度上臺(tái)階高度+1m+1m； （2 2）小導(dǎo)管直徑：）小導(dǎo)管直徑：303050mm50mm； （3 3）安設(shè)角度：）安設(shè)角度：10101515； （4 4）注漿壓力：）注漿壓力：0.50.51.5MPa1.5MPa； （5 5）漿液擴(kuò)散半徑：）漿液擴(kuò)散半徑：0.150.150.25m0.25m； （6 6）注漿

45、速度：）注漿速度：3030100L/min100L/min； 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) （7 7）漿液注入量）漿液注入量Q Q： 式中：式中：Q Q單管注漿量單管注漿量(m3)(m3)；R R漿液擴(kuò)散半徑（漿液擴(kuò)散半徑（m m）；）； L L注漿管長度（注漿管長度（m m），一般），一般3 35m5m；n n地層孔隙率或裂隙度；地層孔隙率或裂隙度；地層填充系數(shù)（堵水時(shí)，一般取地層填充系數(shù)（堵水時(shí)，一般取0.70.70.80.8；加固地層時(shí)，一般??；加固地層時(shí)，一般取0.60.60.70.7）；）；漿液消耗系數(shù)，一般取漿液消耗系數(shù)，一般取1.11.11.21.2；（8 8）每循環(huán)小導(dǎo)管搭接長度為

46、）每循環(huán)小導(dǎo)管搭接長度為0.50.51.0m1.0m。（9 9）環(huán)向間距為）環(huán)向間距為303040cm40cm。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 超前小導(dǎo)管宜采用直徑為超前小導(dǎo)管宜采用直徑為252550mm50mm的焊接鋼管或無縫鋼管的焊接鋼管或無縫鋼管制作。制作。 先把鋼管截成需要的長度，在鋼管的前端切割、焊接成先把鋼管截成需要的長度，在鋼管的前端切割、焊接成101015cm15cm長的尖錐狀，在鋼管后端長的尖錐狀，在鋼管后端10cm10cm處焊接處焊接66鋼筋箍，以鋼筋箍，以利套管頂進(jìn)，管尾利套管頂進(jìn)，管尾10cm10cm車絲，和球閥連接。距后端鋼筋箍處車絲，和球閥連接。距后端鋼筋箍處90cm90

47、cm開始開孔，每隔開始開孔，每隔20cm20cm梅花形布設(shè)梅花形布設(shè)8mm8mm溢漿孔。溢漿孔。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 小導(dǎo)管的安設(shè)可采用引孔或直接頂入方式。其安設(shè)步驟小導(dǎo)管的安設(shè)可采用引孔或直接頂入方式。其安設(shè)步驟為：為：（1 1）用）用YT-28YT-28風(fēng)鉆或煤電鉆成孔，或用吹管將砂石吹出風(fēng)鉆或煤電鉆成孔，或用吹管將砂石吹出成孔，孔徑大于小導(dǎo)管直徑成孔，孔徑大于小導(dǎo)管直徑101020mm20mm，孔深視導(dǎo)管長度而，孔深視導(dǎo)管長度而定。定。（2 2）插入導(dǎo)管，如插入困難，可用帶頂進(jìn)套管的風(fēng)鉆）插入導(dǎo)管，如插入困難，可用帶頂進(jìn)套管的風(fēng)鉆頂入。頂入。（3 3）用吹風(fēng)管將管內(nèi)砂石吹出或用掏鉤將

48、砂石掏出。）用吹風(fēng)管將管內(nèi)砂石吹出或用掏鉤將砂石掏出。（4 4）小導(dǎo)管尾纏棉紗，使小導(dǎo)管與鉆孔固定密貼，并）小導(dǎo)管尾纏棉紗，使小導(dǎo)管與鉆孔固定密貼，并用棉紗將孔口臨時(shí)堵塞。用棉紗將孔口臨時(shí)堵塞。（5 5）為防止小導(dǎo)管注漿過程中工作面漏漿，小導(dǎo)管安）為防止小導(dǎo)管注漿過程中工作面漏漿，小導(dǎo)管安設(shè)后必須對(duì)其周圍一定范圍的工作面進(jìn)行噴射混凝土封閉。設(shè)后必須對(duì)其周圍一定范圍的工作面進(jìn)行噴射混凝土封閉。噴射厚度視地質(zhì)情況，以噴射厚度視地質(zhì)情況，以5 58cm8cm為宜。為宜。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) （1 1）注漿順序。周邊超前小導(dǎo)管自兩側(cè)向拱頂方向注第）注漿順序。周邊超前小導(dǎo)管自兩側(cè)向拱頂方向注第一序孔

49、（單號(hào)），然后以同樣順序注第二序孔（雙號(hào)）。一序孔（單號(hào)），然后以同樣順序注第二序孔（雙號(hào)）。注漿過程中要根據(jù)不同地層及掌子面含水情況，將凝膠時(shí)注漿過程中要根據(jù)不同地層及掌子面含水情況，將凝膠時(shí)間調(diào)整在間調(diào)整在3030180s180s，以防止?jié){液隨地下水流失過遠(yuǎn)而造成，以防止?jié){液隨地下水流失過遠(yuǎn)而造成止水效果不佳和漿液的浪費(fèi)。單孔注漿結(jié)束后應(yīng)迅速用棉止水效果不佳和漿液的浪費(fèi)。單孔注漿結(jié)束后應(yīng)迅速用棉紗將孔口封閉，并用水清洗泵及管路，然后移至下一孔進(jìn)紗將孔口封閉，并用水清洗泵及管路，然后移至下一孔進(jìn)行施工。行施工。 （2 2）水泥漿注漿，漿液的水灰比為）水泥漿注漿，漿液的水灰比為0.60.6：1

50、 11 1：1 1，水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)為強(qiáng)度等級(jí)為42.542.5。注漿壓力為。注漿壓力為0.50.51.5MPa1.5MPa，為防壓裂工作，為防壓裂工作面，同時(shí)還需控制注入量，當(dāng)每根導(dǎo)管的注漿達(dá)到設(shè)計(jì)量面，同時(shí)還需控制注入量，當(dāng)每根導(dǎo)管的注漿達(dá)到設(shè)計(jì)量時(shí)即可停止。當(dāng)孔口壓力達(dá)到規(guī)定值，但注入量不足時(shí)也時(shí)即可停止。當(dāng)孔口壓力達(dá)到規(guī)定值，但注入量不足時(shí)也應(yīng)停止。應(yīng)停止。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) （3 3）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)： 單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。注漿過程中，壓力逐漸上升，單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。注漿過程中，壓力逐漸上升，流量逐漸減少，當(dāng)壓力達(dá)到注漿終壓，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注流量逐漸減少，當(dāng)壓力達(dá)到

51、注漿終壓，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的漿量的80%80%以上，可結(jié)束該孔注漿；注漿壓力未能達(dá)到設(shè)計(jì)以上，可結(jié)束該孔注漿；注漿壓力未能達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，注漿量已達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量，并無漏漿現(xiàn)象，亦可結(jié)終壓，注漿量已達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量，并無漏漿現(xiàn)象，亦可結(jié)束該孔注漿。束該孔注漿。 本循環(huán)注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。所有注漿孔均達(dá)到單孔注漿本循環(huán)注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。所有注漿孔均達(dá)到單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，無漏注現(xiàn)象，即可結(jié)束本循環(huán)注漿。結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，無漏注現(xiàn)象，即可結(jié)束本循環(huán)注漿。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 現(xiàn)階段，地表加固注漿主要采用袖閥管后退式注漿工藝與鉆桿后現(xiàn)階段，地表加固注漿主要采用袖閥管后退式注漿工藝與鉆桿后退式注漿加固退式注漿加固 （1

52、 1）施工準(zhǔn)備及場地平整）施工準(zhǔn)備及場地平整 平整作業(yè)區(qū)場地，并探明鉆孔作業(yè)區(qū)內(nèi)無管線。做好臨時(shí)排水排平整作業(yè)區(qū)場地，并探明鉆孔作業(yè)區(qū)內(nèi)無管線。做好臨時(shí)排水排漿儲(chǔ)漿系統(tǒng)。漿儲(chǔ)漿系統(tǒng)。 （2 2）鉆孔）鉆孔 測量放線定出注漿孔孔位；測量放線定出注漿孔孔位； 采用工程地質(zhì)鉆機(jī)按標(biāo)出的孔位及設(shè)計(jì)角度進(jìn)行鉆孔；采用工程地質(zhì)鉆機(jī)按標(biāo)出的孔位及設(shè)計(jì)角度進(jìn)行鉆孔； 鉆孔過程中采用套管定位，成孔后立即封孔；鉆孔過程中采用套管定位，成孔后立即封孔； 在鉆孔過程中做好詳細(xì)的鉆孔記錄，對(duì)鉆孔進(jìn)行地質(zhì)描述，在鉆孔過程中做好詳細(xì)的鉆孔記錄，對(duì)鉆孔進(jìn)行地質(zhì)描述，有利于下一步注漿施工；有利于下一步注漿施工； 按設(shè)計(jì)要求完成

53、鉆孔，安設(shè)好袖閥管后，將套管拔出。按設(shè)計(jì)要求完成鉆孔，安設(shè)好袖閥管后，將套管拔出。（3 3）安設(shè)袖閥管）安設(shè)袖閥管中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 套 管內(nèi) 桿鉆 孔 至 設(shè) 計(jì) 深 度 退 出 內(nèi) 桿下 袖 閥 管孔 壁 填 充 及 封 孔速 凝 砂漿 封 孔套 殼 料袖 閥 管袖 閥 管套 管套 管填 充中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 將袖閥管沿套管內(nèi)壁下至設(shè)計(jì)深度后，在頂部加上悶蓋，將袖閥管沿套管內(nèi)壁下至設(shè)計(jì)深度后，在頂部加上悶蓋，然后拔出套管進(jìn)行封孔作業(yè)，采用水泥然后拔出套管進(jìn)行封孔作業(yè)，采用水泥+ +膨潤土漿液進(jìn)行封孔，膨潤土漿液進(jìn)行封孔，封孔泥漿配比按水泥：膨潤土：水封

54、孔泥漿配比按水泥：膨潤土：水=1=1：2.542.54：1 1，封孔泥夾通，封孔泥夾通過鉆桿從孔底壓入，充填鉆孔空間，直到封閉泥漿完全充填鉆過鉆桿從孔底壓入，充填鉆孔空間，直到封閉泥漿完全充填鉆孔空間，為取得更好的封閉效果，可先將孔口部位孔空間，為取得更好的封閉效果，可先將孔口部位23m23m范圍采范圍采用水泥砂漿封孔并預(yù)埋排氣排漿管，待孔口部位水泥砂漿強(qiáng)度用水泥砂漿封孔并預(yù)埋排氣排漿管，待孔口部位水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到要求后通過鉆桿從孔底壓入水泥達(dá)到要求后通過鉆桿從孔底壓入水泥+ +膨潤土漿液，至排氣孔膨潤土漿液，至排氣孔漏出漿液后進(jìn)行封孔。漏出漿液后進(jìn)行封孔。（4 4）注漿施工）注漿施工采用注漿

55、泵進(jìn)行注漿作業(yè)，注漿方式采取后退式分段注漿工采用注漿泵進(jìn)行注漿作業(yè)，注漿方式采取后退式分段注漿工藝，即利用止?jié){系統(tǒng)（止?jié){塞）在注漿帶內(nèi)進(jìn)行孔底注漿，每藝，即利用止?jié){系統(tǒng)（止?jié){塞）在注漿帶內(nèi)進(jìn)行孔底注漿，每次注漿段長次注漿段長0.51m0.51m。注完第一注漿段后，將注漿芯管和止?jié){系。注完第一注漿段后，將注漿芯管和止?jié){系統(tǒng)采用管鉗外提至第二注漿段，進(jìn)行第二段注漿，以此下去，統(tǒng)采用管鉗外提至第二注漿段，進(jìn)行第二段注漿，以此下去，直至注漿段全部完成。直至注漿段全部完成。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 鉆 桿鉆 孔 至 設(shè) 計(jì) 深 度安 裝 注 漿 管注 漿 管接 注 漿 機(jī)鉆 機(jī)鉆 機(jī)鉆 桿第 1段 注

56、漿注 漿 管接 注 漿 機(jī)鉆 機(jī)鉆 桿后 退 式 注 漿注 漿 管接 注 漿 機(jī)鉆 機(jī)鉆 桿第 1注 漿 段第 2注 漿 段第 n注 漿 段需要加固段第 3,4,.,n-1注 漿 段中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) （1 1）施工準(zhǔn)備及場地平整）施工準(zhǔn)備及場地平整 平整作業(yè)區(qū)場地，并探明鉆孔作業(yè)區(qū)內(nèi)無管線。做好臨平整作業(yè)區(qū)場地，并探明鉆孔作業(yè)區(qū)內(nèi)無管線。做好臨時(shí)排水排漿儲(chǔ)漿系統(tǒng)。時(shí)排水排漿儲(chǔ)漿系統(tǒng)。（2 2）鉆孔）鉆孔 用測量儀器定出補(bǔ)注注漿孔位置及輔助軸線，鉆孔采用用測量儀器定出補(bǔ)注注漿孔位置及輔助軸線，鉆孔采用多功能鉆機(jī)根據(jù)補(bǔ)孔角度鉆成孔，軸線偏差小于多功能鉆機(jī)根據(jù)補(bǔ)孔角度鉆成孔，軸線偏差小于1/

57、1501/150，角，角度偏差不大于度偏差不大于0.50.5。（3 3）注漿管的安設(shè)）注漿管的安設(shè) 鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，安裝注漿管。鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，安裝注漿管。（4 4）注漿）注漿鉆桿后退分段注漿，每次分段長度為鉆桿后退分段注漿，每次分段長度為1.51.52.0m2.0m，根據(jù)設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)單孔注漿量及壓力控制每段注漿用量。鉆桿后退至設(shè)計(jì)位置單孔注漿量及壓力控制每段注漿用量。鉆桿后退至設(shè)計(jì)位置時(shí)，將鉆桿全部拔出。時(shí)，將鉆桿全部拔出。中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) 中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) （1 1）嚴(yán)格控制注漿孔布設(shè)的間距和排距，鉆孔水平誤差）嚴(yán)格控制注漿孔布設(shè)的間距和排距，鉆孔水平誤差5cm5cm

58、，鉆孔垂直度誤差，鉆孔垂直度誤差1/1501/150； （2 2）鉆孔完成后安設(shè)注漿管時(shí)，注漿管應(yīng)高出地面）鉆孔完成后安設(shè)注漿管時(shí)，注漿管應(yīng)高出地面20cm20cm并加上悶蓋，從而防止泥漿進(jìn)入注漿管，影響注漿施工；并加上悶蓋，從而防止泥漿進(jìn)入注漿管，影響注漿施工； （3 3）注漿施工工藝采取）注漿施工工藝采取0.5m0.5m段長的后退式分段注漿，為段長的后退式分段注漿，為確保加固體的連續(xù)性，施工中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行分段長度，嚴(yán)禁超確保加固體的連續(xù)性，施工中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行分段長度，嚴(yán)禁超長提升芯管；長提升芯管； （4 4）在地表布設(shè)監(jiān)控量測點(diǎn)，監(jiān)測注漿對(duì)地表產(chǎn)生的隆）在地表布設(shè)監(jiān)控量測點(diǎn)，監(jiān)測注漿對(duì)地表產(chǎn)生

59、的隆起影響，及時(shí)反饋信息，完善注漿施工參數(shù)。起影響，及時(shí)反饋信息，完善注漿施工參數(shù)。 （5 5）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的段長進(jìn)行分段注漿，不得任意延長）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的段長進(jìn)行分段注漿，不得任意延長分段長度，必要時(shí)可進(jìn)行重復(fù)注漿，以確保注漿質(zhì)量；分段長度，必要時(shí)可進(jìn)行重復(fù)注漿，以確保注漿質(zhì)量；中鐵隧道集團(tuán)中鐵隧道集團(tuán) （1 1）較小流水縫治理工藝）較小流水縫治理工藝 對(duì)于較小的流水縫采用注化學(xué)漿液的方法進(jìn)行封堵。對(duì)于較小的流水縫采用注化學(xué)漿液的方法進(jìn)行封堵。 施工工藝施工工藝 沿裂縫每隔沿裂縫每隔0.20.20.3m0.3m設(shè)置一根長設(shè)置一根長10cm10cm，10mm10mm的止水針的止水針頭，止水針頭

60、的前端對(duì)準(zhǔn)滲水裂縫，再用雙快水泥或頭，止水針頭的前端對(duì)準(zhǔn)滲水裂縫，再用雙快水泥或HSCHSC填充填充料填充并固定止水針頭，待水泥漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，檢查堵料填充并固定止水針頭，待水泥漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，檢查堵塞效果?；蛘哂锰刂频闹顾橆^固定在鉆好的深塞效果?；蛘哂锰刂频闹顾橆^固定在鉆好的深30cm30cm、1414的孔內(nèi)。要保證除止水針頭漏水外，其它部位不能漏水，否的孔內(nèi)。要保證除止水針頭漏水外，其它部位不能漏水，否則要進(jìn)一步封堵。然后連接好管路和注漿泵，自下而上壓注則要進(jìn)一步封堵。然后連接好管路和注漿泵，自下而上壓注聚氨脂漿液，注漿壓力為聚氨脂漿液，注漿壓力為0.30.30.5MPa0.5MP