預(yù)注漿施工工藝

預(yù)注漿施工工藝注漿工藝流程：注漿有單液和雙液注漿兩種流程，雙液注漿又分為雙液單注和雙液雙注兩種。（1）、單液注漿法是將注漿材料全部混合攪拌均勻后，用一臺注漿泵注漿的系統(tǒng)。這種方法適用與凝膠時間大于30min的注漿。（2）、雙液單注是兩臺注漿泵或一臺雙缸注漿泵，按照一定的比例分別壓送甲、乙兩種注漿液，在孔口混合器混合后，再注入到巖層中。采用這種方法，漿液凝膠時間可縮短到（一般為幾十秒到幾分鐘）。（3）、雙液雙注是將兩種漿液通過不同的管路注入鉆孔內(nèi)，使其在鉆孔內(nèi)混合，這種方法適用與凝膠時間非常短的漿液。將甲、乙兩種注漿液分別壓入到相鄰的兩個鉆孔內(nèi)，然后進入巖層或砂粒之間孔隙混合而成，兩種漿液靠改變?nèi)ㄞD(zhuǎn)芯閥，用單孔交替注入甲、乙兩種漿液，在注漿孔內(nèi)混合。2、注漿施工程序：注漿施工必須以設(shè)計為基礎(chǔ)。根據(jù)注漿工藝流程和施工現(xiàn)場具體情況合理安排程序。一般可以按照圖1安排施工程序。鉆孔漿液材料準備注漿結(jié)束設(shè)置注漿泵站注漿設(shè)置注漿管管鉆孔漿液材料準備注漿結(jié)束設(shè)置注漿泵站注漿設(shè)置注漿管管注水實驗追加注漿鉆孔測定滲漏水量鉆檢查孔有問題問題無問題圖1注漿施工程序示意圖圖1注漿施工程序示意圖（1）、鉆孔：通過鉆孔向巖層裂隙或破碎巖層注入漿液，達到堵水與加固的目的，所以應(yīng)嚴格按照設(shè)計的鉆孔方向、角度和孔徑進行鉆孔。待鉆孔方向和角度確定后，將鉆機固定即可開鉆，采用清水鉆進。開孔時，要輕加壓，慢速、大水量，防止把孔開斜，鉆錯方向。鉆孔過程中作好鉆孔詳細記錄：取芯鉆進（應(yīng)記錄鉆進進尺，起至深度，鉆具尺寸，變徑位置，巖石名稱，巖石裂隙發(fā)育情況，出現(xiàn)的涌水量及涌水位置）。如不取巖芯鉆進，應(yīng)記錄鉆進進尺，起至深度，鉆具尺寸，變徑位置，特別注意鉆孔速度快慢，涌水情況，由此判斷巖石的好壞。如遇斷層破碎帶或軟泥夾層等不良地層時，為取得準確詳細的地質(zhì)資料，可采用干鉆或小水量鉆進，甚至用雙層巖芯管鉆進。注漿過程中，由于鉆孔數(shù)量多，有時每段注漿鉆孔累計總長達千于米，因而鉆孔消耗時間多，注漿消耗時間少。尤其是水下隧道的施工，水中段的施工是關(guān)鍵，且具有一定的風險性，需要采取有效措施?？s短注漿鉆孔時間的途徑，主要是提高鉆機的鉆機效率，或是采用多臺鉆機同時進行。在采用多臺鉆機同時鉆進時要根據(jù)現(xiàn)場條件和注漿設(shè)備能力，做到鉆進和注漿平行作業(yè)。多臺鉆機同時鉆進注意事項：對鉆機進行合理遍組，按照設(shè)計注漿孔的方向、角度、上下左右孔位，開孔時間先后錯開，避免同時鉆進，造成注漿時竄漿，并做好預(yù)防竄漿的措施。一般對設(shè)計的注漿孔要分三批鉆進。第一批鉆孔間距可大些（即按照設(shè)計鉆孔間隔鉆進），第二批鉆孔間距小些，最后鉆檢查孔，并根據(jù)檢查情況決定是否再追加注漿孔。（2）、測定涌水量：當鉆孔過程中，遇到涌水，應(yīng)停機，測定涌水量，以決定注漿方法。（3）、設(shè)置注漿管：應(yīng)根據(jù)鉆孔出水位置和巖石好壞，確定注漿管上的止?jié){塞在鉆孔內(nèi)的位置，止?jié){塞應(yīng)設(shè)在出水點巖石較完整的地方，以保證止?jié){塞受壓產(chǎn)生橫向變形與鉆孔密封。如止?jié){塞位置不當，或未與鉆孔密封，不僅漿液會外漏，而且會把漿液管推出孔外，造成事故。（4）、注水實驗：一般是利用注漿泵壓清水，經(jīng)注漿系統(tǒng)進入巖層裂隙，注入量及注入壓力須從小到大。壓水時間視巖石裂隙狀況而定，大裂隙巖石須10~20min,中、小裂隙約15~30min或更長些。注水實驗的目的：檢查止?jié){塞的止?jié){效果；把未沖凈還殘留在孔底或滯留在孔壁上的雜物沖到注漿范圍以外，以保證漿液的密實性和膠結(jié)強度；測定鉆孔的吸水量，進一步核實巖層的透水性，為注漿選用泵容、泵壓和確定漿液的配合比提供參考數(shù)據(jù)。5、注漿：一般注漿工序如上圖1所示，各道工序的具體做法、要求如下（1）、備料：注漿站應(yīng)設(shè)在存放有足夠的新鮮水泥。水泥的強度等級不低于32.5MPa，品牌最好采用硅酸鹽水泥。水玻璃應(yīng)加水稀釋至使用的波美度（35~40）（2）、安裝設(shè)備：應(yīng)在鉆進注漿孔的同時，將注漿所需注漿泵，攪拌機，貯漿槽等固定設(shè)備在適當?shù)奈恢媒⒆{泵站，或?qū)⑸鲜鰴C械、貯漿槽等安裝在臺車上成為移動注漿泵站。這兩種方案各有優(yōu)缺點。固定注漿泵站操作方便，所需設(shè)備耗材少，但注漿泵站距作業(yè)面有一定的距離，聯(lián)絡(luò)不方便，注漿管路長，容易造成漿液的的浪費，并需在隧道內(nèi)占用一定的地方等。移動注漿泵站可以緊靠作業(yè)面，注漿管路短，聯(lián)絡(luò)方便，不易造成浪費，但需要臺車及移動陪電設(shè)備、電纜等。（3）、試泵：注漿前為保證注漿泵正常運轉(zhuǎn)，必須先進行實驗，實驗方法是：先將三通閥門調(diào)回到漿位置，開泵后，待泵吸水正常后，將三通閥回漿口漫漫調(diào)小，注漿泵的壓力逐漸升高，當達到預(yù)定的注漿壓力，并持續(xù)3min不出故障，即可認為泵的性能正常。（4）、選擇注漿參數(shù)：以下參數(shù)必須在注漿前通過實驗和計算進行初選，在壓漿過程中再根據(jù)實際情況進行調(diào)整。A、漿液的凝膠時間。根據(jù)注水實驗，當采用水泥—水玻璃漿液時，如進水量很大，泵的壓力長時間不升高，凝膠時間可選用1~2min；如進水量中等，泵的壓力穩(wěn)定上升，凝膠時間可選用3~4min；如進水量很小，泵的壓力升高很快，凝膠時間可選用5~6min；甚至更長。B、進漿量：實踐證明，當采用水泥—水玻璃漿液時，當進漿量大于300L/min，泵的壓力長時間升不高，則為大進漿量；當進漿量在100~200L/min，泵的壓力穩(wěn)定上升，則為正常進漿量；當進漿量小于100L/min，泵的壓力升高比較快，則為小進漿量。大進漿量時，應(yīng)調(diào)整漿液濃度，加快凝膠時間。C、注漿壓力：注漿壓力是重要的注漿參數(shù)，通常按照下式計算。注漿終壓：P0=（2~3）HY/10注漿泵壓：PH=（1.2~1.5）HY/10P0：注漿終壓，即受注點壓力。PH：注漿泵表壓（兆帕）。H：受注點至靜止水位的水拄高度（m）。Y：水的比重。PH：注漿泵表壓。D、注入漿液量：每個鉆孔注入漿液量按照下式計算。Q=λ*л*R2H1ηβ/m1Q:單孔注漿量.β:液在裂隙內(nèi)有效填充系數(shù).(0.8~0.9).R:漿液擴散半徑.m:結(jié)石率.H1:注漿段高.λ:漿液損失數(shù).η:巖層裂隙率.(0.5%~3%).注漿段漿液總數(shù)量:Q0=N*Q結(jié)石率與水灰比的關(guān)系水灰比m值2:10.561.5:10.671:10.850.75:10.970.5:10.99E、確定注漿方式與分段長度：為使?jié){液在巖層裂隙中中擴散均勻，保證注漿質(zhì)量，提高注漿堵水率，對單個注漿孔宜分段進行注漿．注漿段長度系根據(jù)裂隙發(fā)育程度和涌水量大小而定，，當?shù)叵铝严栋l(fā)育且涌水量較大，注漿段宜段，反之較長．為實現(xiàn)分段注漿，可采用上行式和下行式注漿兩種方式．分段下行式注漿是鉆孔一段，注漿一段，在上段注漿結(jié)束和后，進行掃孔，鉆進到下一段再進行下段注漿作業(yè)，這種注漿方法，適用于巖層裂隙發(fā)育，涌水量大或者巖性差異很大的地層．下行式注漿質(zhì)量高，但重復(fù)鉆進耗時工時多．分段上行式注漿是注漿鉆孔一次打成，由孔底向上分段注漿，分段上行注漿宜用于裂隙發(fā)育不很發(fā)育巖層，主要優(yōu)點是不必重復(fù)鉆孔．注漿方式與分段長度可參考下表選用．巖層裂隙發(fā)育程程度鉆孔涌水量(mm3/h)注漿方式分段長度（m發(fā)育＞１０下行式５～１０較發(fā)育５～１０下行式１０～１５不夠發(fā)育２～５上行式１５～２０不發(fā)育＜２上行式２０～０６、注漿：對漿液的要求是能制成漿．用泵壓入裂隙能擴散一定的范圍，再水中能凝結(jié)，凝結(jié)后具有一定的強度和底透水性（或不透水性），漿液凝結(jié)時間可控制或調(diào)節(jié)，能抵抗地下水的侵蝕，材料宜與取得，無毒，對環(huán)境無污染，價格低，易與運輸和保存．水泥—水玻璃雙液漿液具有凝結(jié)時間可控制在幾秒到幾十秒內(nèi)，結(jié)實率高（接近１００％），早期強度增長快，材料來源和配置容易的特點．水泥漿在攪拌機內(nèi)制備，先加水，后放水泥和外加劑，攪拌均勻后放入泥漿池．水玻璃按設(shè)計模數(shù)取料，加水稀釋到設(shè)計濃度，兩種漿液都要保證連續(xù)供漿，以滿足注入量的要求．在注漿中，一般所用漿液是由稀到濃，按照大中小進漿量，及時調(diào)整漿液濃度和兩種漿液體積配合比．７、注漿：采用水泥—水玻璃漿液時，一般采用先單液后雙液，由稀到濃的交替方法，要先開水泥漿泵，用水泥漿把鉆孔中的水壓回裂隙，再開水玻璃泵，進行雙液注漿．注漿時，要嚴格控制兩種漿液的進漿比例，一般水泥與水玻璃的體積比為１：１～１：０.６．注漿初期，孔的吸漿量很大，可采用水泥—水玻璃雙液注漿，縮短凝結(jié)時間，控制擴散范圍，以降低材料消耗和提高堵水效果．到注漿后期可用單液水泥漿，以保證裂隙充填效果．對裂隙不太發(fā)育的巖層，可單用水泥漿，單漿不宜過稀，水灰比以２：１～１：１為宜．注漿壓力要稍高．以便脫水結(jié)石．當注漿壓力和進漿量達到設(shè)計要求時，則可停止注漿泵，壓注一定量的清水，然后拆卸注將管，用水沖洗各種機械進行保養(yǎng)．８、處理注漿中所發(fā)生的以下異常情況１、注漿壓力突然升高，應(yīng)停止水玻璃注漿泵，只注入水泥漿或清水，待泵壓恢復(fù)正常后時，再進行雙液注漿．２、由于壓力調(diào)整不當而發(fā)生崩管時，可只用一臺。9、注漿與鉆進平行作業(yè)應(yīng)采取的技術(shù)措施：合理安排，上下左右，開孔前后錯開。10、檢查注漿效果：注漿后，為檢查注