地下工程注浆技术-PPT
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第二章:注浆法施工§一、概述注浆技术是矿山建设中凿井、治水的要紧方式之一,也是地下工程中地层改良的重要手腕。
注浆法是将浆液注入刀岩土的间隙,裂隙或空洞中,浆液经扩散,凝固,硬化以减少岩土的渗透性,增加其强度和稳固性,达到岩土加固和堵水的目的。
注浆法永久改变了岩土的性质,岩土强度提高,稳固性增强,而冻结法中的冻结壁是临时改变岩土的性质,冻结解冻后岩土又恢复到原先的性能。
一、注浆分类分类方式很多,可按注浆时刻,浆液注入形态,将浆液材料类型,主将目的等进行分类,矿山注浆通常按注浆工作与矿山掘砌工序的前后时刻顺序分类:预注浆、后注浆地面预注浆改变围岩性质进行预注浆工作面预注浆加固注浆法(施工地址不同)后注浆壁后注浆治水方法(注浆位置不同)壁内注浆(封水与加固)二、注浆法在矿山中的应用一、国外:1882年南非第一次应用工作面预注浆开凿井筒1885年德国又成功地采纳地面预注浆开凿井筒1925年荷兰采纳水玻璃浆液注浆,开始了化学注浆的历史。
注浆法在英、法、南非、美、加拿大、德国及苏联应用普遍。
60~70年代,英国有80%煤矿井筒采纳注浆技术,注深达1657m,南非注浆深度达1700m多,苏联78年用注浆法凿井占煤矿用特殊施工总进尺的75%。
二、国内:我国50年代初期开始成功应用注浆法,60年代开始应用水泥—水玻璃浆液及其它化学浆液。
55年代新汶张庄矿主井第一次采纳工作面注浆,58年峰峰薛村矿主井副井采纳地面预注浆。
目前,注浆技术在矿山中应用及其普遍,注浆深度已达900m,注浆技术即可用于井筒工程,为了减少井筒涌水,加速凿井速度,对所有含水层进行预注浆施工,也可对破碎地层,高应力大地压地层进行堵水加固,能够说,对所有地下工程都可采纳注浆技术。
§二、注浆材料正确选择注浆材料是实现岩土改良、完成注浆工程的关键,因为它直接阻碍注浆工艺进程,注浆成效及注浆工程的本钱和工期。
一、注浆材料分类一、对理想注浆材料的要求①粘度低,流动性好,可注性好。
压密注浆技术交底一、引言压密注浆技术是一种常用于地下工程中的处理方法,通过注入特定的材料来填充和加固地下空洞,提高地下工程的稳定性和安全性。
本文将介绍压密注浆技术的基本原理、施工步骤以及注意事项。
二、基本原理压密注浆技术主要通过以下几个步骤来完成: 1. 钻孔:首先需要在地下空洞周围钻孔,形成注浆孔道。
2. 清洗:对钻孔进行清洗,确保孔道畅通无阻。
3. 注浆:将注浆液注入钻孔,填充地下空洞,并形成压力以实现压密效果。
4. 固化:待注浆液固化后,加固地下空洞。
三、施工步骤以下是压密注浆技术的详细施工步骤:1. 钻孔•根据设计要求,在地下空洞周围确定需要钻孔的位置和数量。
•使用合适的钻机进行钻孔,钻孔深度应根据实际情况确定。
2. 清洗•钻孔完成后,使用高压水进行清洗,清除孔道中的杂质和残渣,保证注浆液的顺利流通。
3. 注浆•准备好注浆液,根据设计要求选择合适的注浆材料。
•使用注浆泵将注浆液注入钻孔,控制注浆液的流量和压力,保证注浆效果。
•注浆液的注入应从孔底开始,逐渐向上注入,确保地下空洞得到充分填充。
4. 固化•注浆液注入完成后,等待注浆液固化。
•注浆液的固化时间会根据注浆材料的不同而有所差异,一般需等待数小时到数天。
5. 检测•注浆液固化后,对注浆效果进行检测,确保地下空洞得到了充分填充和加固。
四、注意事项在进行压密注浆技术施工时,需要注意以下事项:•提前进行充分的勘察和设计,确保施工位置和钻孔数量的准确性。
•根据地质条件和设计要求,选择合适的注浆材料和注浆液配比。
•控制注浆液的流量和压力,确保注浆效果的均匀和充分。
•在施工过程中要加强安全防护,做好施工现场的管理和危险源控制。
•施工完成后,对注浆效果进行检测和评估,确保地下工程的安全性和稳定性。
五、总结压密注浆技术是一种有效的地下工程处理方法,通过注入特定的材料来填充和加固地下空洞。
在进行施工时,需要根据设计要求选择合适的注浆材料和注浆液配比,严格控制注浆液的流量和压力,并在施工完成后进行检测和评估,以确保地下工程的稳定性和安全性。
地下工程注浆技术一、概述1、注浆法的概念注浆是一项工程活动,它利用配套的机械设备,采用合理的注浆工艺,将适宜的注浆材料注入工程对象,以达到填充、加固、堵水、抬升,以及纠偏等目的。
注浆法可简化为图1-1所示的结构模式图。
2注浆技术是与软弱地层和地下水斗争的一门关键技术,其主要作用有以下几点:软岩加固、注浆堵水、回填防沉、控制构筑物沉降、桥台沉降控制、隧道洞口滑坍治理、隧道变形治理、注浆截水帷幕、TBM泉眼段注浆加固、渗漏水治理、大坝防渗、瓦斯防溢、古树木保护、混凝土结构裂隙政治、工程抢险等。
3、工程对象特征注浆施工前必须熟悉所面对的工程对象的工程地质条件和水文地质特征,同时还应对注浆工程周边环境特点,以及注浆工程造价和工期要求了解。
二、注浆机理1、注浆扩散机理注浆施工中,浆液在地层中的作用方式主要表现为四种:渗透扩散、劈裂扩散、裂隙填充、挤压填充。
1)渗透扩散是指浆液在压力条件下,在不该变土体结构和颗粒排列的原则下,挤走颗粒间的游离水和空气,达到填充土体孔隙的目的,浆液凝结后,起到加固土体与堵水的作用。
通过增大注浆压力,浆液向地层孔隙的更远处渗透。
对砂层采用化学浆液注浆,以及采用水泥浆灌注孔隙较大的粗砂层、砂卵石层、砂砾石层都属于渗透扩散。
2)劈裂扩散是对于弱透水性地层中,当注浆压力超过劈裂压力(渗透注浆和挤压注浆的极限压力)时土体产生水力劈裂,也就是在土体内突然出现裂缝,于是地层吸浆量突然增加、浆液呈脉状进行渗透。
3)在残积层、断裂破碎带、富水溶槽溶隙中进行注浆施工时,一般当注浆材料颗粒能满足小于裂隙宽度的1/3~1/5时,均能产生裂隙填充。
4)挤压填充是指浆液在地层中难以扩散或劈裂进入地层的空隙中,只是在注浆压力条件下,地层被浆液挤密。
挤压注浆只是在基础处理时,为提高地面基础承载力而采用的一种注浆方式,注浆效果较差,原则上不宜采用。
2、注浆作用机理注浆作用机理分两种:加固机理和堵水机理。
三、注浆材料1、注浆材料分类根据注浆材料的主要成分是否属于颗粒型材料,可将注浆材料分为颗粒材料和化学材料两大类。
注浆防水7.1.1 注浆分类方法很多,按施工顺序可分为预注浆和后注浆;按注浆目的可分为加固注浆和堵水注浆;按浆液扩散形态可分为渗透注浆和劈裂注浆等等。
高压喷射注浆属于结构加固的内容,和防水无太大关系,所以修改时将此删除。
本条所列条款可单独进行,也可按工程情况采用几种注浆方法,确保工程达到要求的防水等级。
7.1.2 收集资料的目的是为了更好地确定注浆方案。
本条规定了资料搜集的内容,包括工程防水等级、水文地质条件等,因工程的防水等级与注浆所采用的方法、材料及造价密切相关。
7.1.3 预注浆(特别是工作面预注浆)时为防止浆液从工作面漏出,必须施作止浆墙。
止浆墙有平底式或单级球面式,其厚度按以下经验公式求得:(1)单级球面形止浆墙:式中Bn——平底式止浆墙厚度(m),其他符号意义同前。
由于止浆墙厚度是按止浆墙混凝土设计强度计算的,预注浆时混凝土止浆墙必须达到设计强度才可进行。
为保证注浆安全和质量,一般止浆墙的安全系数取2~3。
设计7.2.2 预注浆的段长,不仅要考虑工程地质和水文地质条件(主要是把相同孔隙率或裂隙宽度的地层放在同一注浆段内,以便浆液均匀扩散),而且要考虑工作实际和钻孔时间,充分发挥钻机效率,缩短工程建设工期。
随着液压凿岩台车的引进,凿岩能力加大,因此,注浆段长以10—50m为宜。
由于开挖后要留2—3m止浆岩墙,注浆段越长,开挖也越长,工期越短;但钻孔越深,钻孔速度越低,进度越慢。
因此,合理选择段长是加快注浆工期的关键。
7.2.6 注浆压力是浆液在裂隙中扩散、充填、压实、脱水的动力。
注浆压力太低,浆液就不能充填裂隙,扩散范围也有限,注浆质量也差。
注浆压力太高,会引起裂隙扩大,岩层移动和抬升,浆液易扩散到预定注浆范围之外,造成浪费。
特别在浅埋隧道,会引起地表隆起,破坏地面设施,造成事故,因此,合理选择注浆压力,是注浆成败的关键。
因此规范规定预注浆比静水压力大0.5~1.5MPa,回填注浆及衬砌内注浆压力应小于0.5MPa。
注浆工程1.1注浆概述注浆技术是岩土工程学的一个分支,属于地基处理的范畴。
象土力学发展一样,注浆技术由经验方法逐步完善成为一门具有理论的技术。
注浆(Injection Grout),又称为灌浆(Grouting)它是将一定材料配制成浆液,用压送设备将其灌入地层或缝隙内使其扩散、胶凝或固化,以达到加固地层或防渗堵漏的目的。
注浆技术涉及化学、流体力学、工程地质学、水文地质学、土力学、岩石力学、材料力学、工程机械学、勘探地球物理学等学科,而且还和液压技术、泵技术、射流技术、电子技术息息相关。
1.2注浆技术发展史注浆技术的历史大致可分为四个阶段:原始粘土浆液阶段(1802~1857年),初级水泥浆液注浆阶段(1 858~1919年),中级化学浆液注浆阶段(1920~1969年),现代注浆阶段(1969年之后)。
1802年,法国人查理斯•贝里格尼在修理第厄普(Dieppe)冲刷闸时,用一种木制冲击筒装置,人工锤击方法向地层挤压粘土浆液,被称为注浆的开始。
此后,法国在19世纪中叶,应用这种注浆方法对建筑物的地基处理加固。
这种方法相继传入英国和埃及。
从1802年到1857年期间,注浆技术处于原始萌芽阶段,注入的方法比较原始,浆液主要是由粘土、火山灰、生石灰等简单材料。
1826年,英国的阿斯普丁研制成功硅酸盐水泥。
1845年,美国沃森在一个溢洪道陡槽基础下灌注水泥砂浆。
英国的基尼普尔在1856~1858年间,用水泥做为注浆材料进行了一系列注浆试验,并获得成功,这是第一次用水泥材料注浆。
1864年,巴洛利用水泥浆液在隧洞衬砌背后充填注浆并用于伦敦巴黎地铁。
1 876年,美国的托马斯、霍克斯莱利用浆液下流方式向腾斯托尔水坝的岩石地基注入硅酸盐水泥浆液。
18 80~1905年,他们又相继研制了压缩空气和类似目前采用的压力注浆泵等注浆设备。
同时,在法国北部和秘鲁煤矿工作的罗伊曼克斯、玻蒂埃尔、萨克雷埃尔、弗兰士等人,在涌水量大的立井施工中,用硅酸盐水泥进行注浆试验,对注浆材料的配方注浆泵和注浆工艺做了不少改进,为现在岩层注浆技术奠定了基础。
注浆技术注浆技术是一种应用于地质勘探和工程建设领域的重要技术方法。
它通过人工注入特定材料,改变岩石或土壤的物理性质,以达到加固、防水、固结等目的。
本文将从注浆技术的原理、应用领域、施工工艺和发展前景等方面进行探讨。
一、注浆技术的原理注浆技术的原理是利用注浆剂在地下空间中的固-液两相流动性质,通过高压输送系统将注浆剂注入岩体或土壤中,使其形成一定的强度和密实度。
注浆剂通常由水泥、固化剂、填充剂等组成,根据不同的工程需要选择不同的配方和比例。
注浆技术的关键步骤包括注浆剂的选择、注浆剂与固-液两相流动的控制、注浆剂的混合和注浆剂的充填等。
通过合理控制这些步骤,可以实现对地下空间的加固、防水和固结等目标。
二、注浆技术的应用领域1. 地质勘探:注浆技术在地质勘探中起到了至关重要的作用。
它可以通过注浆剂的注入,改变地下岩体和土壤的物理性质,提高钻进速度,增加岩心的采集率,从而为地质勘探提供可靠的数据支持。
2. 工程建设:注浆技术在工程建设中被广泛应用。
例如,在基坑工程中,可以利用注浆技术对地下水进行封堵,防止地下水对施工的干扰;在地铁隧道的施工中,可以使用注浆技术对地下岩石进行加固,增加隧道的稳定性。
3. 矿山开采:注浆技术在矿山开采中也有着重要的应用。
通过注浆技术可以封堵矿井中的裂隙和空洞,防止水浸和岩体坍塌,保证矿山的安全生产。
三、注浆技术的施工工艺注浆技术的施工工艺一般包括准备工作、注浆设备的搭建、注浆剂的调配和注入、注浆效果的检测等步骤。
在准备工作中,需要对施工现场进行勘测,了解地质情况和施工环境,确定注浆剂的配方和施工方案。
在注浆设备的搭建中,需要根据施工需要选择和设置注浆设备,保证施工的高效进行。
注浆剂的调配和注入是施工的关键过程,需要根据具体情况控制注浆剂的比例和注入速度,确保注浆剂充分填充岩体或土壤空隙,达到预期的效果。
注浆效果的检测是施工的最后一步,通过测量岩体或土壤的物理性质变化,评估注浆工艺的效果,并对施工进行优化和改进。
地下工程注浆技术一、概述1、注浆法的概念注浆是一项工程活动,它利用配套的机械设备,采用合理的注浆工艺,将适宜的注浆材料注入工程对象,以达到填充、加固、堵水、抬升,以及纠偏等目的。
注浆法可简化为图1-1所示的结构模式图。
2、注浆技术的应用注浆技术是与软弱地层和地下水斗争的一门关键技术,其主要作用有以下几点:软岩加固、注浆堵水、回填防沉、控制构筑物沉降、桥台沉降控制、隧道洞口滑坍治理、隧道变形治理、注浆截水帷幕、TBM泉眼段注浆加固、渗漏水治理、大坝防渗、瓦斯防溢、古树木保护、混凝土结构裂隙政治、工程抢险等。
3、工程对象特征注浆施工前必须熟悉所面对的工程对象的工程地质条件和水文地质特征,同时还应对注浆工程周边环境特点,以及注浆工程造价和工期要求了解。
二、注浆机理1、注浆扩散机理注浆施工中,浆液在地层中的作用方式主要表现为四种:渗透扩散、劈裂扩散、裂隙填充、挤压填充。
1)渗透扩散是指浆液在压力条件下,在不该变土体结构和颗粒排列的原则下,挤走颗粒间的游离水和空气,达到填充土体孔隙的目的,浆液凝结后,起到加固土体与堵水的作用。
通过增大注浆压力,浆液向地层孔隙的更远处渗透。
对砂层采用化学浆液注浆,以及采用水泥浆灌注孔隙较大的粗砂层、砂卵石层、砂砾石层都属于渗透扩散。
2)劈裂扩散是对于弱透水性地层中,当注浆压力超过劈裂压力(渗透注浆和挤压注浆的极限压力)时土体产生水力劈裂,也就是在土体内突然出现裂缝,于是地层吸浆量突然增加、浆液呈脉状进行渗透。
3)在残积层、断裂破碎带、富水溶槽溶隙中进行注浆施工时,一般当注浆材料颗粒能满足小于裂隙宽度的1/3~1/5时,均能产生裂隙填充。
4)挤压填充是指浆液在地层中难以扩散或劈裂进入地层的空隙中,只是在注浆压力条件下,地层被浆液挤密。
挤压注浆只是在基础处理时,为提高地面基础承载力而采用的一种注浆方式,注浆效果较差,原则上不宜采用。
2、注浆作用机理注浆作用机理分两种:加固机理和堵水机理。