注浆加固与充填

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注浆加固与充填
1、 注浆技术概论
注浆是将一种或多种材料配制而成的浆液,通过压送设备将其压入裂隙性含水层或松散围岩层中凝固胶结,
起到堵水或加固的作用。

注浆是1802年法国人首先起用的,当时是采用粘土、石灰。1864年英国开启水泥注浆时代,1920年荷
兰人首次化学注浆,1973年聚氨酯注浆材料研制成功。

2、 注浆分类
材料:水泥浆液 、化学浆液、粘土浆液
对象:岩石注浆、沙砾注浆、黏土注浆 煤体注浆 煤岩体注浆
功能上:防渗注浆、加固注浆、基础托换注浆 堵水加固注浆 密封填充注浆
机理:渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆、电动化学注浆
压力:静压注浆、高压喷射注浆
含水层揭露:预注浆、后注浆
浆液注入:单液注浆、双液注浆
目的:注浆加固、注浆堵水、加固堵水
不管怎么分类,最终目的就是加固或者堵水,通过注浆改变工程地质构造和水文地质构造。
3、 选择加固的原因
预防隐患
在进行井巷作业施工中会遇到很多地质构造带,地质构造主要分为两大类, 一是褶皱,包括背斜和向斜两
种形态;其中岩层向上拱起的是背斜,向下弯曲的是向斜。 二是断层,包括地垒(断层上升岩层)和地堑
(断层下降岩层)两种。

在开挖和支护过程中可能会发生塌落或影响进度,造成人身事故以及安全事故,所以要及时预防治理。
解决目前状况
在隧道开过过去以后,由于破坏地质结构,局部压力过大,造成隧道支撑变形、开裂,威胁人身安全。
4、 注浆加固的用途
渗透注浆:在相对较小的压力作用下,浆液克服各种阻力而渗入孔隙或裂隙。
特点1、相对压力越大,注浆量及扩散距离越大
2、相对注浆材料的颗粒必须小于裂隙尺寸
主要用于隧道、煤矿岩石地层。
压密注浆:通过钻孔向土层注入浓浆,随着土体的压密和浆液的挤入,将在注浆点周围形成灯泡状空间,
产生上抬力,从而产生地层局部隆起。

特点:1、稠浆
2、快速注入
主要用于地面建筑物的倾斜、提高桩尖、控制隧道掘进引起的地层位移。
劈裂注浆:在较高的注浆压力下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起岩石的破坏和扰动。使地层
原有的裂隙扩张,形成新的裂隙,从而使低渗透性的地层可注性和浆液的扩散距离提高。

特点:是一个压密到劈裂的过程
主要用于土坝、堤坝、
电动化学注浆:在粘土中插入金属电极并通过电流,就在土中引起电渗、电泳和离子交换,促使通电区域
的含水量降低,同时注入注浆材料。

5、 注浆材料
颗粒性注浆材料
单液水泥浆液、粉煤灰-水泥浆、超细水泥浆、水泥-水玻璃、超细水泥-水玻璃、高水速凝材料等
特点:来源广泛、价格低廉、没有毒性、
缺点:渗透性差、初凝、终凝时间不好控制、初凝强度低、增长强度缓慢、结实率低。
无颗粒性注浆材料(有机、无机、高分子)
聚氨酯类注浆材料、环氧树脂类注浆材料、尿醛树脂类注浆材料、丙烯酸类注浆材料
特点:可注性强、凝结时间可以随意调节、固话强度高、结实率高、
缺点:成本高、受介质影响、配比要求严格。
6、 注浆原理
注浆工作原理图:

1 注射管 2 封孔器 3 快速接头 4 专用注射枪
5 高压胶管 6 气动注浆泵 7、8化学浆

7、 解决办法
超前预注浆
径向注浆
说明:1.距装载胶带机输送巷上部
3m处设置第一排注浆锚索,沿井筒
依次向下每2米设置一排注浆锚索,
每排设置8根。
2.锚索长度8300mm,直径16.8mm
3.注浆参数:

6、注浆设备
项目 参数值
供气压力(MPa)
0.2-0.8
压力比值 32:1
最大输出压力(MPa) 25
最大输出流量(L/min)
90
耗气量(m
3
/min)
3-5.5

噪声声压级(dB)
≤ 100
使用温度(℃) 5~60
浆液组分比(可调节) 1-5:1
主机质量(kg)
≤ 120
外形尺寸(长×宽×高) 720×510×920
适用介质 水泥等含颗粒流体材料
注浆三通

注浆混合器