詳情描述
注漿加固施工工藝
(一)鉆孔
通過鉆孔向巖層裂隙或破碎巖層注入漿液,達(dá)到堵水與加固的目的,所以應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計的鉆孔方向、角度和孔徑進(jìn)行鉆進(jìn)。待鉆孔方向和角度確定后,將鉆機(jī)固牢即可開鉆,采用清水鉆進(jìn)。開孔時,要輕加壓、慢速、大水量,防止把孔開斜,鉆錯方向。鉆孔過程中應(yīng)做好鉆孔詳細(xì)記錄,如取巖芯鉆進(jìn),應(yīng)記錄鉆進(jìn)進(jìn)尺、起止深度、鉆具尺寸、變徑位置、巖石名稱、巖石裂隙發(fā)育情況、出現(xiàn)的涌水位置及涌水量、終孔深度等。如不取巖芯,應(yīng)記錄鉆進(jìn)進(jìn)尺、起止深度、鉆具尺寸、變徑位置、巖石名稱、巖石裂隙發(fā)育情況、出現(xiàn)的涌水位置及涌水量、終孔深度等。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(zhǔn)確詳細(xì)的地質(zhì)資料,可采用干鉆或小水量鉆進(jìn),甚至用雙層巖芯管鉆進(jìn)。
注漿工程中,由于鉆孔數(shù)量多,有時每段注漿鉆孔累計總長達(dá)千余米,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,水中段的施工是工程的關(guān)鍵,且具有一定的危險性,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(jī)的鉆進(jìn)效率,或是采用多臺鉆機(jī)同時鉆進(jìn)。
在采用多臺鉆機(jī)同時鉆進(jìn)時要根據(jù)現(xiàn)場條件和注漿設(shè)備能力,做到鉆進(jìn)和注漿平行作業(yè)。多臺鉆機(jī)同時鉆進(jìn)注意事項,對鉆機(jī)進(jìn)行合理編組,按設(shè)計注漿孔的方向、角度、上下左右孔位,開孔時問先后錯開,避免同時鉆進(jìn),造成注漿時串漿,并做好預(yù)防串漿的措施。
一般對設(shè)計的注漿孔要分三批鉆進(jìn)。第一批鉆孔問距可大些(即按設(shè)計鉆孔間隔鉆進(jìn)),第二批鉆孔間距小些,最后鉆檢查孔,并根據(jù)檢查情況決定是否須再追加注漿孔。
(二)測定涌水量
當(dāng)鉆孔過程中,遇到涌水,應(yīng)停機(jī),測定涌水量,以決定注漿方法。
(三)設(shè)置注漿管
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(diǎn)巖石較完整的地段,以保證止?jié){塞受壓縮產(chǎn)生橫向變形與鉆孔密封。如止?jié){塞位置不當(dāng),或未與鉆孔密封,不僅漿液會外漏,而且會把注漿管推出孔外,造成事故。
(四)注水試驗(yàn)
利用注漿泵壓注清水,經(jīng)注漿系統(tǒng)進(jìn)人受注巖層裂隙。注人量及注入壓力須自小到大。壓水時間視巖石裂隙狀況而定,大裂隙巖石約須10~20min,中、小裂隙約15~30min或更長些。
注水試驗(yàn)的主要目的是:
(1)檢查止?jié){塞的止?jié){效果。
(2)把未沖洗凈還殘留在孔底或粘滯在孔壁上的雜物推到注漿范圍以外,以保證漿液的密實(shí)性和膠結(jié)強(qiáng)度。
(3)測定鉆孔的吸水量,進(jìn)一步核實(shí)巖層的透水性,為注漿選用泵量、泵壓和確定漿液的配比提供參考數(shù)據(jù)。
(五)注漿
各道工序的具體做法、要求如以下。
1.備料
注漿站應(yīng)存放足夠的新鮮水泥。水泥的強(qiáng)度等級不低于32.5級,品種最好采用普通硅酸鹽水泥。水玻璃應(yīng)加水稀釋至使用的波美度(35~40波美度)。
2.安裝設(shè)備
應(yīng)在鉆進(jìn)注漿孔的同時,將注漿所需注漿泵、攪拌機(jī)、貯漿槽等設(shè)備固定在適當(dāng)位置建立注漿泵站,或?qū)⑸鲜鰴C(jī)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(diǎn)。固定注漿泵站操作方便,所需設(shè)備器材少,但注漿泵站距作業(yè)面有一定的距離,聯(lián)絡(luò)不便,注漿管路較長,易造成漿液的浪費(fèi),并須在隧道內(nèi)占一定的地方等。移動注漿泵站可緊靠作業(yè)面,注漿管路短,聯(lián)絡(luò)方便,不易浪費(fèi)漿液,但需要臺車及移動配電設(shè)備、電纜等。
3.試泵
注漿前為保證注漿泵正常運(yùn)轉(zhuǎn),必須先進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法是先將三通閥門調(diào)到回漿位置,開泵后,待泵吸水正常時,將三通閥回漿口慢慢調(diào)小,注漿泵的壓力徐徐上升,當(dāng)達(dá)到預(yù)定的注漿壓力,并持續(xù)3min不出故障,即認(rèn)為泵的性能正常。
4.選擇注漿參數(shù)
以下參數(shù)必須在注漿前通過試驗(yàn)和計算進(jìn)行初選,在壓漿過程中再根據(jù)現(xiàn)場具體情況進(jìn)行調(diào)整。
(1)漿液的凝膠時間
根據(jù)注水試驗(yàn),當(dāng)采用水泥-水玻璃漿液時,如進(jìn)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(jìn)水量中等,泵的壓力穩(wěn)定上升,凝膠時間可選用3~4min如進(jìn)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。
(2)進(jìn)漿量
實(shí)踐證明,采用水泥-水玻璃漿液注漿時,當(dāng)進(jìn)漿量大于300L/min,泵的壓力長時間不升高,則為大進(jìn)漿量;當(dāng)進(jìn)漿量在100~300L/min,泵壓力穩(wěn)定上升,則為正常進(jìn)漿量;當(dāng)進(jìn)漿量小于100L/min,泵的壓力升高較快,則為小進(jìn)漿量。大進(jìn)漿量時,應(yīng)調(diào)整漿液濃度,加快凝膠時問。
(3)注漿壓力
損失大小,取決于注漿管理、注漿技術(shù)以及按裂隙等級合理劃分段高等因素。
裂隙率可根據(jù)巖芯實(shí)際調(diào)查選取,遇有巖溶大裂隙時,可取偏高值或按實(shí)際選取。
結(jié)石率與水灰比大小有關(guān)。
(5)確定注漿方式與分段長度。為使?jié){液在巖層裂隙中擴(kuò)散較均勻,保證注漿質(zhì)量,提高注漿堵水率,對單個注漿鉆孔宜分段進(jìn)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(dāng)?shù)叵铝严栋l(fā)育且涌水量較大,注漿段宜短,反之可較長。
北京萬通中鑫加固工程技術(shù)有限公司
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