12.注漿法施工工技術注漿的功能能很多，經經過科技技技術人員的的不斷努力力，注漿技技術已滲透透地下工程程的各個角角落。目前前，注漿技技術已能較較好地解決決以下問題題。●基礎加固固●●注漿堵堵水●回填防沉沉●●豎井下下沉控制●房屋下沉沉控制●●橋橋臺沉降控控制●滑坡防治治●●變形控控制●坍方處理理●●基坑截截水帷幕●TBM軟巖加固支支護●滲滲漏水治理理●大壩防滲滲●●瓦斯防防溢●古樹木保保護●●砼結構裂裂縫整治●路面整治治●工程搶險險…12.1基本原理(1)基礎加固宜萬線某隧隧道溶洞基基底淤泥質質地層基底采取鋼鋼管樁注漿漿加固(2)注漿堵水宜萬線某隧隧道溶洞涌涌水采取全斷面面超前預注注漿進行注注漿堵水(2)注漿堵水宜萬線齊岳岳山隧道DK362+060涌水采取全斷面面超前預注注漿進行注注漿堵水(3)回填防沉淺埋暗挖工工程采取對對拱頂回填填注漿孔進進行回填注注漿控制地地表下沉盾構工程采采取對預留留回填注漿漿孔進行回回填注漿防防止地表下下沉(4)豎井下沉控控制某豎井工程程穿越淤泥泥質地層時時豎井下沉沉后采取注注漿技術進進行下沉控控制(5)橋臺控沉某大橋橋臺臺基礎為軟軟土地基，，施工后橋橋臺下沉，，采取注漿漿加固控制制橋臺下沉沉(6)滑坡防治宜萬線堡鎮鎮隧道進口口洞口上方方滑坍采取取垂直注漿漿加固(7)變形控制宜萬線王家家嶺隧道大大變形段采采取徑向注注漿加固(8)截水帷幕廣州地鐵二二號線越秀秀公園站北北基坑垂直直注漿截水水帷幕(9)TBM軟巖巖地地層層超超前前加加固固支支護護TBM在磨磨溝溝嶺嶺軟軟巖巖隧隧道道施施工工中中采采取取超超前前注注漿漿進進行行加加固固支支護護(10)滲漏漏水水治治理理某火火車車站站人人行行通通道道工工程程采采取取化化學學注注漿漿材材料料進進行行滲滲漏漏水水治治理理(11)古樹樹木木保保護護杭州州解解放放路路工工程程穿穿越越古古樹樹木木地地段段采采取取超超前前φ299大管管棚棚、、全全斷斷面面超超前前注注漿漿，，采采用用超超細細水水泥泥，，對對古古樹樹木木進進行行保保護護。。注漿漿法法分分類類：：注漿漿法法的的分分類類方方法法很很多多，，通通常常下下列列幾幾種種:(1)按注注漿漿材材料料種種類類分分為為水水泥泥注注漿漿、、粘粘土土注注漿漿和和化化學學注注漿漿；；(2)按注注漿漿施施工工時時間間不不同同分分為為預預注注漿漿和和后后注注漿漿；；(3)按注注漿漿對對象象不不同同分分為為巖巖層層注注漿漿和和表表土土層層注注漿漿；；(4)按注注漿漿工工藝藝流流程程分分為為單單液液注注漿漿和和雙雙液液注注漿漿；；(5)技注注漿漿目目的的分分為為堵堵水水注注漿漿和和加加固固注注漿漿；；(6)按作作用用機機理理分分為為充充塞塞注注漿漿、、滲滲透透注注漿漿和和擠擠壓壓注注漿漿。。注漿漿施施工工時時，，漿漿液液在在地地層層中中的的作作用用方方式式主主要要表表現現為為四四種種：：◆滲透透擴擴散散◆劈裂裂擴擴散散◆裂隙隙填填充充◆擠壓壓填填充充滲透透擴擴散散劈劈裂裂擴擴散散裂裂隙隙填填充充擠擠壓壓填填充充漿液液在在地地層層中中擴擴散散機機理理模模式式圖圖12.1.1漿液液擴擴散散原原理理滲透擴散(廣州地鐵一號號線某區間中中粗砂層采用用超細水泥-水玻璃雙液漿漿注漿施工注注漿固結體圖圖片)●在中粗砂層、、砂礫石層、、砂卵石層中中采用超細型型注漿材料；；在干的或潮潮濕的粉細砂砂層中采用改改性水玻璃進進行注漿施工工，如果擴散散半徑選取的的不大，注漿漿壓力選取的的不高時，漿漿液在地層中中一般表現為為滲透擴散。。否則，會產產生劈裂擴散散，甚至擠壓壓充填。●在中細砂層、、粉細砂層、、淤泥質粘土土層、粉質粘粘土層中，由由于地層顆粒粒細，因而產產生滲透擴散散難度較大，，注漿材料在在該類地層中中一般表現為為劈裂擴散，，對于不同細細度的注漿材材料在地層中中注漿將會產產生不同厚度度的劈裂漿脈脈。劈裂擴散1(廣州地鐵一號號線某區間中中細砂層采用用超細水泥-水玻璃雙液漿漿、普通水泥泥-水玻璃雙液漿漿共混材料注注漿施工注漿漿固結體圖片片)劈裂擴散2(渝懷線圓梁山山隧道1#溶洞淤泥質地地層采用普通通水泥-水玻璃雙液漿漿注漿施工注注漿固結體圖圖片)劈裂擴散3(渝懷線圓梁山山隧道2#溶洞高壓動水水粉細砂層中中采用C漿、C-S漿、MC漿、MC-S漿、TGRM漿、HSC漿共混材料進進行注漿施工工時注漿固結結體圖片)●在殘積層、巖巖石斷層破碎碎帶進行注漿漿施工時，一一般當注漿材材料粒徑能滿滿足小于裂隙隙寬度的1/3～1/5時，均能產生生裂隙填充。。根據施工經經驗，在這種種地層中，一一般采用普通通水泥漿、普普通水泥-水玻璃雙液漿漿基本能滿足足裂隙填充的的要求。裂隙填充1(廣州地鐵二號號線越秀公園園站北基坑采采用普通水泥泥-水玻璃雙液漿漿注漿施工注注漿加固體圖圖片)裂隙填充2(宜萬線齊岳山山隧道DK362+060富水溶槽采用用普通水泥單單液漿、普通通水泥-水玻璃雙液漿漿共混材料注注漿施工注漿漿加固體圖片片)擠壓填充(渝懷線圓梁山山隧道2#溶洞粉細砂層層中局部空洞洞采用普通水水泥單液漿擠擠壓填充固結結體圖片)◆滲透擴散(砂質地層)◆裂隙填充(斷層破碎帶)理想的注漿◆劈裂擴散最易發生的注注漿(盡量產生最細細的劈裂漿脈脈)◆擠壓填充不宜發生的注注漿12.1.2注漿作用機理理無黏性土地層層加固：注漿漿材料通過滲滲透、劈裂將將地層孔隙充充填、膠結；；元素離子交交換，增加地地層黏聚力。。可從地層強強度增長的角角度解釋黏性固結地層層加固：漿液液克服地層初初始應力和抗抗拉強度，進進入劈裂的地地層形成脈狀狀固結體，該該固結體與擠擠密的地層和和未受影響的的原地層組成成復合地基圍巖劈裂加固固：圍巖經開開挖，將出現現破裂區、塑塑性區、彈性性區的應力重重分布，鉆注注漿孔再次重重分布，劈裂裂注漿將產生生新的裂隙和和導致原裂隙隙擴展，并使使漿液充滿，，與圍巖凝固固膠結加固機理圍巖劈裂注漿漿過程漿液充填：漿液充填注漿漿管、注漿孔孔和圍巖較大大裂隙初次劈裂：注漿壓力上升升，達到起裂裂壓力時，在在最小主應力力面上發生劈劈裂，漿液壓壓力迅速下降降，流量增大大二次劈裂：流量增加導致致壓力繼續上上升，流量逐逐漸減小，繼繼而二次劈裂裂，壓力大于于初次劈裂三次劈裂：注漿壓力更大大結束注漿：上升到規定壓壓力堵水機理注漿后后，孔孔隙、、裂隙隙被漿漿液填填充，，或者者通過過劈裂裂使地地層密密實度度提高高，從從而降降低了了地層層的滲滲透能能力，，起到到注漿漿堵水水作用用一、對對注漿漿材料料的一一般要要求（1）漿液液粘度度低、、流動動性好好、可可注性性好，，能夠夠進入入細小小隙縫縫和粉粉細砂砂層；；（2）漿液液凝固固時間間能夠夠在幾幾秒至至幾小小時內內任意意調節節，并并能準準確地地控制制；（3）漿液液固化化時，，無收收縮現現象，，固化化后有有一定定粘結結性，，能牢牢固地地與巖巖石、、混凝凝土及及砂子子等粘粘結。。（4）漿液液的穩穩定性性好，，常溫溫、常常壓下下較長長時間間存放放不改改變其其基本本性質質，不不發生生強烈烈的化化學反反應；；（5）漿液液無毒毒、無無臭，，不污污染環環境，，對人人體無無害，，屬非非易燃燃、易易爆物物品；；（6）結石石體耐耐老化化性能能好，，能長長期耐耐酸、、堿、、鹽、、生物物細菌菌等腐腐蝕，，并且且不受受溫度度、濕濕度的的影響響；（7）漿液液配制制方便便，操操作容容易掌掌握握，原原材料料來源源豐富富，價價格便便宜，，能夠夠大規規模使使用。。12.2注漿材材料及及選擇擇12.2.1注漿材材料二、漿漿液性性質評評價指指標漿液的的主要要性質質包括括：分分散度度、沉沉淀析析水性性、凝凝結性性、熱熱學性性、收收縮性性、結結石強強度、、滲透透性和和耐久久性。。①.分散度度它是影影響可可灌性性的主主要因因素，，一般般分散散度越越高，，可灌灌性就就越好好。分散度度也將將影響響到漿漿液和和灌漿漿結石石的物物理力力學性性質。。②.沉淀析析水性性是指在在漿液液攪拌拌過程程中，，水泥泥顆粒粒處于于分散散和懸懸浮于于水中中的狀狀態，，但當當漿液液制成成和停停止攪攪拌時時，除除非漿漿液極極為濃濃稠，，否則則水泥泥顆粒粒將在在重力力作用用下沉沉淀，，并使使水向向漿液液頂端端上升升。析析水性性是影影響注注漿質質量的的有害害因素素。③.凝結性性漿液的的凝結結過程程分為為兩個個階段段：漿液的的流動動性減減少到到不能能泵送送時的的初期階階段；凝結后后漿液液隨時時間而而逐漸漸硬化的的階段段。研究究表明明，水水泥漿漿的初初凝時時間一一般在在2～4小時，，粘土土水泥泥漿更更慢，，所需需時間間更長長。④.漿液的的熱學學性和和收縮縮性⑤.結石強強度影響結結石強強度的的因素素主要要包括括：漿漿液的的起始始水灰灰比、、結石石的孔孔隙率率、水水泥的的品種種及摻摻合料料等，，其中以以漿液液濃度度最為為重要要。⑥.滲透性性結石的的滲透透性也也與漿漿液起起始水水灰比比、水水泥含含量及及養護護齡期期等一一系列列因素素有關關。不不論純純水泥泥漿還還是粘粘土水水泥漿漿，其其滲透透性都都很小小。⑦.耐久性水泥結石石在正常常條件下下是耐久久的，但但若灌漿漿體長期期受水壓壓力作用用，則可可能使結結石破壞壞。三、漿液液材料分分類及特特性漿液材料料分類方方法很多多，按漿漿液所處處狀態可可分為真真溶液、、懸浮液液和乳化化液；按按主劑性性質可分分為無機機系和有有機系1.粒狀漿材材（懸液液）粒狀漿材材是指由水水泥、粘粘土、瀝瀝青以及及它們的的混合物物制成的的漿液。。常用的粒粒狀漿材材是純水水泥漿、、水泥粘粘土漿和和水泥砂砂漿，以以上漿液液又稱水泥基漿漿液，并可摻摻入各種種外加劑劑，以改改善漿液液的性質質。水泥基漿漿液是以水泥泥漿為主主的漿液液。采用用水泥灌灌漿可使使土體形形成高強強度的固固結體，，應用最最廣的是是普通硅硅酸鹽水水泥，在在地下水水無侵蝕蝕性條件件下經常常使用。。這種漿液液是一種種懸濁液液，取材材容易，，配方簡簡單、價價格便宜宜、不污污染環境境。水泥漿的的水灰比比一般在在0.6～2.0之間。常常用的水水灰比是是1：1。為了調節節水泥漿漿的性能能，有時時可加入入速凝劑劑或緩凝凝劑等附附加劑。。水玻璃和和氯化鈣鈣就是常常用的速速凝劑，，其用量量為水泥泥重量的的（1～2）％；常用的緩緩凝劑有有木質素素磺酸鈣鈣和酒石石酸，其其用量約約為水泥泥重量的的（0.2～0.5）％。水泥漿材材屬于懸懸浮液，，主要問問題是析析水性大大，穩定定性差。。水灰比比越大，，越突出出。為了了改善水水泥漿液液的性質質，常摻摻入各種種附加劑劑。黏土類漿漿液：黏黏土作為為主劑，，比表面面積大，，雨水具具有膠體體化學特特性。顆顆粒越細細，漿液液的穩定定性越好好，一般般用于護護壁或臨臨時性的的防護工工程水泥黏土土漿：黏黏土的分分散性高高，親水水性強，，沉淀析析水性較較小。加加入到水水泥漿中中，兼有有黏土漿漿和水泥泥漿的優優點，成成本低、、流動性性好、穩穩定性高高、抗滲滲壓和沖沖蝕能力力強水泥砂漿漿：由水水灰比不不大于1.0的水泥漿漿摻砂配配成，流流動性小小、強度度高、耐耐久性好好，節省省水泥。。宜用于于地層由由較大裂裂隙、溶溶洞，耗耗漿量很很大或者者有地下下水活動動時水泥—水玻璃類類漿液：：以水泥泥和水玻玻璃為主主劑。水水玻璃的的加入可可加快凝凝結。2.化學漿液液特性化學漿液液是一種種真溶液液，特點點是能夠夠灌入裂裂隙較小小的巖石石、孔隙隙小的土土層及有有地下水水活動的的場合。。按照功功能分為為防滲型型、補強強型和防防滲補強強型三類類。1.防滲型化化學漿液液防滲型化化學漿液液常用丙丙烯酞胺胺類漿液液和聚氨氨酯類漿漿液。2.補強型化化學漿液液補強型化化學漿液液常用環環氧樹脂脂類漿液液和甲基基丙烯酸酸酯類漿漿液3.其他化學學漿液有水玻璃璃和木質質素類漿漿材(1)在基巖裂裂隙含水水層中注注漿，裂裂隙度較較大時，，可選擇擇水泥漿漿或水泥泥－水玻玻璃漿液液；當裂裂隙開度度較小時時，可采采用水泥泥一水玻玻璃漿液液或水玻玻璃類漿漿液；當當裂隙開開度<0.1mm時，可采采用MG－646或木質素素類漿液液(2)在含水砂砂礫層中中，粗砂砂以上可可以采用用水泥－－水玻璃璃漿液，，中砂以以下可采采用化學學漿液。。如丙烯烯酰胺類類、聚氨氨酯類、、水玻璃璃類等。。開鑿地地下過流流砂層，，應選強強度高的的化學漿漿材。動動水條件件下，可可采用非非水溶性性聚氨酯酯漿材。。(3)對于持殊殊地質條條件（破破碎帶、、斷層、、巖溶等等），應應先注惰惰性材料料（礫石石、砂子子、巖粉粉和爐渣渣）然后后注單液液水泥漿漿或c－s漿液(4)壁內注漿漿，可采采用MG－646、聚氨酯酯類、鉻鉻木素類類漿液。。裂隙較較大時，，也可用用c－s漿液(5)壁后注漿漿可采用用單液水水泥漿或或c－s漿液(6)應優先選選擇水泥泥、水玻玻璃等貨貨廣價廉廉的材料料，化學學漿液是是松散含含水層注注漿不可可缺少的的漿材，，但價格格較貴，，有的還還有毒性性，因此此只有在在必須用用化學漿漿材的情情況下才才用。12.2.2注漿材料料的選擇擇12.3注漿參數數通常所說說的注漿漿參數主主要包括括：注漿壓力力、注漿時間間、漿液有效效擴散半半徑、漿液流量量和漿液液注入量量、漿液起始始密度和凝膠時間間等。注漿參數數的選擇擇是注漿漿設計的的主要組組成部分分，其合合理與否否，直接接關系到到注漿的的效果和和造價。。當注漿漿介質條條件、漿漿液條件件、設備備條件等等確定以以后。影影響注漿漿效果的的主要參參數是注漿壓力力和漿液注入入量注漿壓力力通常指注注漿終了了時受注注點的壓壓力Pz或注漿泵泵的表壓壓Pb。地面預預注漿時時，主要要觀察和和控制表表壓Pb；工作面面預注漿漿時，觀觀察和檢檢查工作作面上孔孔口(受注點)的表壓Pz注漿壓力力主要以以深度加加深而增增大為計計算原則則漿液流量量和漿液液總注入入量漿液流量量—漿液單位位注入量量漿液總注注入量—一個注漿漿孔的受受注段注注入的漿漿液量。。以漿液液擴散范范圍為計計算依據據。注漿時間間鉆孔分段段注漿的的時間應應小于漿漿液的凝凝膠時間間。注漿漿時間受受地質條條件、注注漿材料料、注漿漿設備和和工藝的的影響。。如：細細砂中化化學注漿漿時，需需要的注注漿時間間與注漿漿壓力、、漿液的的黏度等等密切相相關。砂砂粒越細細，滲透透系數越越小，所所需壓力力越高，，注漿時時間越長長；所注注漿液的的黏度越越大，注注漿壓力力越大，，注漿時時間越長長漿液有效擴擴散半徑擴散半徑—漿液在裂隙隙流動擴散散的范圍有效擴散半半徑—漿液充塞膠膠結后起堵堵水或加固固作用的有有效范圍，，與地層滲滲透系數、、裂隙大小小、注漿壓壓力、凝膠膠時間、注注漿時間及及漿液注入入量等成正正比，與漿漿液的黏度度及濃度成成反比漿液的凝膠膠時間凝膠時間必必須大于注注漿時間12.4施工程序及及施工要點點注漿泵漿液桶軟土或含水水地層注漿管路基本工藝●定義在井筒開鑿鑿之前，在在地面圍繞繞井筒四周周鉆進一些些注漿孔到到含水層，利用設置置在地面上上的注漿設設備，將漿漿液經注漿漿孔壓注入入含水層。。漿液在巖巖土的裂隙隙或孔隙中中，經滲透透、擴散、、和凝固，，在井筒周周圍形成一一定強度的的、基本不不透水的注注漿帷幕。。一、立井地地面預注漿漿●主要工序鉆注漿孔安裝注漿設設備壓水試驗注漿井筒掘砌注漿孔布置置與結構●注漿孔布布置及其數數目形式：同心心圓布置位位置：井筒筒外1.5m的圓周上；；井筒斷面面范圍內。。孔孔數：一一般6～9個。▲九九龍龍口口礦礦北北風風井井地地面面注注漿漿孔孔布布置置●鉆鉆孔孔作作業業及及注注漿漿孔孔結結構構取取芯芯偏偏斜斜率率：：≤≤1％孔孔口口管管：：6～10m套管管：：φ146鉆孔孔（（注注漿漿孔孔））單液液漿漿雙液液漿漿孔結結構構注漿漿方方式式及及作作業業●注注漿漿方方式式分段段下下行行注注漿漿：：自上上而而下下，，鉆鉆一一段段注注一一段段。。用用止止漿漿塞塞。。自自下下而而上上復復注注。。特特點點：：能能控控制制漿漿液液上上冒冒，，鉆鉆孔孔工工作作量量大大，，工工期期長長。。分段段上上行行注注漿漿：：一次次鉆鉆孔孔，，分分段段上上行行注注漿漿。。用用止止漿漿塞塞。。特特點點：：不不重重復復鉆鉆孔孔，，止止漿漿塞塞要要可可靠靠。。一次次全全深深注注漿漿：：擴散散不不均均勻勻，，要要求求供供液液能能力力大大，，適適用用于于均均勻勻裂裂隙隙。。●漿漿液液單液液漿漿：：純水水泥泥漿漿、、摻摻少少量量其其它它材材料料的的水水泥泥漿漿、、化學學漿漿雙液液漿漿：：水泥泥－－水水玻玻璃璃漿漿液液（（C-S漿液液））初期期用用雙雙液液漿漿，，控控制制擴擴散散范范圍圍；；后后期期用用單單液液漿漿。。二、、豎豎井井工工作作面面預預注注漿漿在井井筒筒掘掘至至含含水水層層之之前前，，暫暫停停掘掘進進工工作作，，利利用用含含水水層層上上部部的的不不透透水水層層作作為為防防護護“巖帽帽”，或或者者修修筑筑止止水水墊墊，，然然后后從從工工作作面面打打鉆鉆、、注注漿漿、、封封堵堵含含水水層層涌涌水水，，再再繼繼續續井井筒筒掘掘砌砌。。1.止漿漿“巖帽帽”含水水層層頂頂板板具具有有足足夠夠厚厚度度的的致致密密不不透透水水層層或或預預注注漿漿帶帶時時，，可可預預留留巖巖帽帽止止漿漿。。巖帽帽厚厚度度：：中國國：：B=2～7m英國國：：B＝6～12mPf含水水層層立井井井井筒筒2.止漿漿墊