小導管預注漿技術

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1、小導管預注漿技術小導管預注漿技術楊　剛　于海營　寇俊峰摘　要　在圍巖自穩(wěn)能力差或無自穩(wěn)能力地層中開挖隧道及地下工程，提出了預注漿機理與分類、參數(shù)選擇、材料選擇與配比等關鍵問題進行了綜述，展示了注漿在工程中應用的廣闊前景。關鍵詞　小導管預注漿　注漿參數(shù)　注漿材料　配比SmallDuctPre-groutingConstructionTechniquesYangGang(ShenyangArchitecturalandCivilEngineeringInstitute，Shenyang，110015)YuHaiying，KouJunfeng(TunnellingCompany,Liaonin

2、gBGMR，Chaoyang，122000)Abstract　Thispaperdiscussesmechanismandclassification,parameterselection,materialselectionandmixtureratioofpre-groutingduringtunnellinginlessornoself-stablesurroundingrockandpresentstheapplicationprospectofgroutinginengineering.Keywords　smallductpre-grouting,groutingparamete

3、r,groutingmaterial,mixtureratio　　小導管預注漿是沿開挖隧道或地下工程外輪廓線，以一定角度打入(或鉆孔后裝入)管壁帶孔的小導管，并以一定的壓力向管內(nèi)壓注漿液的施工措施。它既能將洞(室)周圍巖(土)體預加固，又能起超前預支護作用。適用于自穩(wěn)時間很短或無自穩(wěn)能力的砂層、砂卵(礫)石層、斷層破碎帶、軟弱圍巖淺埋和處理塌方等地段。小導管預注漿施工簡單，且注漿時間短，達到加固、防滲、堵漏的目的，所以廣為利用?！　‖F(xiàn)將遼寧地礦井巷建筑工程公司于1997年底，在沈陽市方形廣場地下過街電纜通道施工中，用超前小導管預注漿法，成功地通過了50m含水粗砂地層的實踐及收集到的有關注

4、漿法典型實例淺析綜述如下。1　注漿機理與注漿分類　　注漿機理是進行注漿設計的基礎與依據(jù)，只有基本弄清了屬于什么機理類別的注漿，方能正確進行注漿設計與施工。隧道及地下工程注漿，一般是指化學注漿，按注漿機理劃分注漿類型有：充填注漿，適用于斷層破碎帶、礫石層、坍塌冒頂?shù)囟?；滲透注漿，適用于砂層、砂礫石層；層間注漿，適用于板巖及巖層裂縫；壓密注漿，適用于土壤、淤泥；劈裂注漿，適用于粘土層、斷層泥及沉積巖層間；旋噴注漿，適用于土層及嚴重風化巖層。施工常用的是充填注漿和滲透注漿。2　注漿設計與注漿參數(shù)　　小導管預注漿設計可根據(jù)地質(zhì)情況、設備能力、施工條件等，參照下列要求進行。　　(1)小導管外徑可根

5、據(jù)鉆孔直徑選擇，一般選用φ42～50mm鋼管，長度3～5m，外插角10°～30°，管壁每隔10～20cm交錯鉆眼，眼徑6～8mm。　　(2)導管縱向兩組間應有≮100cm的水平搭接長度，環(huán)向間距20～50cm?！　?3)注漿壓力是使?jié){液擴散、充塞、壓實所需的壓力。其選用原則是在不破壞巖層結(jié)構(gòu)的條件下，有效地將漿液壓入巖層中，滿足設計需要，達到注漿目的。根據(jù)實踐，一般為0.5～1.0MPa?！　?4)注漿量：單根導管注漿量Q1可按下式估算：式中：Rk漿液擴散半徑；L導管長度；η巖體孔隙率。　　(5)漿液擴散半徑可根據(jù)管密度確定，考慮注漿范圍相互重疊的原則，擴散半徑可按下式計算：Rk=(0.

6、6～0.7)L0式中：L0導管間中心距?！　?6)注漿工藝流程見圖1。圖1　注漿工藝流程3　注漿材料選擇與配比　　注漿材料應根據(jù)巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件等進行選擇。漿材品種很多，選擇原則是：漿液濃度低、膠凝固結(jié)強度高、膠凝時間可調(diào)節(jié)、穩(wěn)定性好、操作方便、價格低、不污染環(huán)境等。3.1　注漿材料選擇　　(1)斷層破碎帶和砂卵石地層，加固或堵水注漿宜選用水泥漿液和水泥水玻璃漿液。　　(2)斷層泥地帶，宜選用水玻璃?！　?3)中、細粉砂層及細小裂縫巖層、斷層泥堵水注漿，宜選用滲透性好、低毒及遇水膨脹的化學漿液。　　(4)坍塌地段或斷層破碎帶空隙大時，宜選用水泥漿液或粘土固化漿液。3.2　材料

7、、配比對凝膠時間及強度的影響　　(1)水泥品種對凝膠時間的影響：水灰比相同時，礦渣硅酸鹽水泥凝膠時間較長，普通硅酸鹽水泥次之，早強水泥最短?！　?2)水泥漿濃度對凝膠時間的影響：隨著水泥漿濃度的增加(水灰比減小)，水泥和水玻璃之間反應加快，凝膠時間縮短?！　?3)水泥漿與水玻璃體積比對凝膠時間的影響：隨著水玻璃用量減少，凝膠時間縮短?！　?4)緩凝劑摻量：加緩凝劑的漿液對結(jié)石體的強度有明顯不良影響，因此摻量不能超過水泥質(zhì)量的2%?！?/p>