CN111119940B

CN111119940B - 一种注浆施工处理方法

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Publication number: CN111119940B
Application number: CN202010017899.3A
Authority: CN
Inventors: 王伟东; 张绍宽; 孙善辉; 张昆; 黄巍; 顾学建; 刘志权; 李伟杰; 张忠杰; 管蕾; 杨韦一; 吴孔勇; 赵洪彬; 张燕影; 曹晓飞; 段赛; 张志康; 陈希; 袁基林; 高长伟
Original assignee: China Railway Tunnel Group Erchu Co Ltd
Current assignee: China Railway Tunnel Group Erchu Co Ltd
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2040-01-08
Also published as: CN111119940A

Abstract

本发明属于建筑技术领域，公开了一种注浆施工处理方法，根据实际情况，确定注浆参数；浆液扩散半径，深孔注浆为R＝500mm；注浆压力，对深孔注浆的初压为0.3～0.75MPa，终压为1.0MPa，在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆；注浆浆液，利用双液浆作为注浆材料，浆液凝固时间在1～2分钟之内；采用现有结构作为止浆墙，进行止浆墙施工处理；注浆孔采用ZLJ‑2500型钻机成孔，采用φ42中空钻杆，进行引孔施工，进行注浆施工。本发明的注浆施工处理方法，工艺流程简单，便于操作，且注浆压力达到设计要求，浆液扩散范围大，注浆效果好，无渗水渗浆现象。

Description

一种注浆施工处理方法

技术领域

本发明属于建筑技术领域，尤其涉及一种注浆施工处理方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：通过预埋在隧道箱涵结构或地下室结构墙、板或盾构隧道管片内的注浆管对临近隧道结构外岩土层注浆，在退出注浆管后，隧道或地下室外部未凝固的浆液或地下水会随着开口的预埋注浆管进入隧道内部，造成结构内壁漏浆、渗水。因此应采取措施进行封堵。

为了解决上述的问题，已有相关的技术专利，如下：

已有专利一种注浆封堵器及其封堵方法(201910474102.X)，公开了一种注浆封堵器，包括一个注浆通道与两个封堵袋，两个封堵袋为前封堵袋、后封堵袋，注浆通道顺次连通两个封堵袋，注浆通道在两个封堵袋内的部分都设有出料口，两个封堵袋之间有距离，注浆通道位于两个封堵袋之间的部分设有爆破阀，封堵袋的袋壁能使水通过而不能使浆料通过。本发明还公开了一种使用上述注浆封堵器的封堵方法。上述中利用两个封堵袋进行封堵，隧道注浆施工中，封堵效果不好，容易漏浆。

已有专利海底隧道的注浆堵水方法(CN200910244941.9)公开了一种海底隧道的注浆堵水方法，所述的海底隧道的注浆堵水方法包括按顺序进行的下列步骤：1)沿海底隧道(1)的开挖方向以每隔2～3m的长度作为一个断面，并在位于海底隧道正前方的掌子面处预留或人工设置一道止浆墙(2)；2)如为人工设置的止浆墙(2)，在止浆墙(2)凝固期间对止浆墙(2)周围且位于支护(3)外的围岩用凿岩机相隔距离开设注浆孔，然后在该孔中插入注浆管并注浆，以对这部分围岩进行加固；3)根据掌子面前方的地勘资料及超前地质预报综合结果，在止浆墙(2)上采用全断面注浆、周边帷幕注浆或局部注浆方式而对掌子面前方的地层进行加固；4)然后继续开挖至下一个断面，重复上述步骤1)-步骤3)直至完成整个海底隧道(1)的挖掘过程。上述注浆过程中，注浆压力达不到设计要求，浆液扩散范围小，注浆效果不好。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)传统注浆施工方法封堵效果不好，容易漏浆。

(2)传统注浆施工方法注浆压力达不到设计要求，浆液扩散范围小，注浆效果不好。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种注浆施工处理方法。

本发明是这样实现的，一种注浆施工处理方法，所述注浆施工处理方法，所述注浆施工处理方法，包括：

步骤一，根据实际情况，确定注浆参数；浆液扩散半径，深孔注浆为R＝500mm；注浆压力，对深孔注浆的初压为0.3～0.75MPa，终压为1.0MPa，在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆；注浆浆液，利用双液浆作为注浆材料，浆液凝固时间在1～2分钟之内；

步骤二，采用现有结构作为止浆墙，进行止浆墙施工处理；

步骤三，注浆孔采用ZLJ-2500型钻机成孔，采用φ42中空钻杆，进行引孔施工；

步骤四，进行注浆施工；

所述步骤一中，双液浆包括：双液浆由水泥浆与水玻璃稀释液按照质量比为1：1配合而成；其中水泥浆水灰比为1.5：1；水玻璃稀释液每立方水玻璃用量332㎏，水用量997㎏；其中，水泥浆由水泥与水按照质量比1：1配合而成；

所述步骤一中，根据实际情况，注浆参数还包括：

当施工隧道地质为越砾岩或砂岩夹泥岩时，注浆参数径向注浆管在初支面1m×1m梅花形布设；浆液使用P·O 42.5水泥，水灰比控制在1：1；注浆压力最终选取1.5～2MPa，扩散半径为1.1～1.5m，浆液的凝固时间控制在10～15s；

当施工隧道地质为冲击层时，根据地层情况和井壁结构承载能力，注浆压力设计为受注点处水压的1.1～1.3倍；注浆材料以单液水泥浆为主，其水灰比为0.75:1～1：1，采用P·O 42.5普通硅酸盐水泥；水泥水玻璃双液浆为辅，水玻璃浓度为38～40°Bé、模数2.8～3.2，双液浆配比的水泥浆：水玻璃(体积比)为3:1；

当施工隧道地质为矽卡岩时，注浆压力由注浆泵压力与浆液的自重压力2部分组成；注浆压力控制原则：当浆液的自重压力小于静水压力2倍时，按静水压力的2倍值作注浆压力；当浆液的自重压力大于静水压力的2倍时，地表压力表的读数控制在0.5～1.0MPa；注浆孔孔径均为7mm，注浆段长度25～40m；

当施工隧道地质为围岩且裂隙发育完善时，水泥浆液：水玻璃＝1：1，双浆液凝结时间约15s为宜，根据现场试验情况调整浆液比例，注浆压力高于水压力0.3～0.5MPa；

当施工隧道地质为富水砂卵石地层时，CS双液浆水灰比参数为1：1～0.8：1，水玻璃浓度为38～42°Bé，水玻璃掺合量8％～10％，注浆孔距1.6～2.0m；

当施工隧道地质为风化岩层时，水灰比为1：1～0.5：1，添加膨胀剂和减水剂，采用纯压式灌浆，灌浆压力为0.5～1.0MPa；

所述步骤四中，注浆施工结束后，注浆结束标准为：

(1)注浆孔达到设计孔深，注浆过程中压力逐渐上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压时，可结束注浆；

(2)注浆孔达到设计孔深，注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量2.0倍，可结束注浆。

进一步，所述步骤一中，当施工隧道为地质越砾岩、砂岩夹泥岩或矽卡岩时，注浆按照先内圈后外圈孔灌注的顺序进行，先无水孔后有水孔，从拱顶开始逐步向下进行施工。

进一步，所述步骤一中，当施工隧道为地质冲击层时，注浆按照先外圈再内圈的顺序进行同一圈由下而上进行间隔操作，当钻孔涌水量≥50L/min时，注入速度80～150L/min；当涌水量≤50L/min时，注入速度35～80L/min，从拱顶开始逐步向下进行施工。

进一步，所述步骤一中，当施工隧道地质为围岩时，注浆顺序采用跳孔、由疏至密注浆顺序，先两侧后中间。

进一步，所述步骤二中，隧道内施工后施做临时封堵，封堵形式同隧道永久封堵，封堵厚度不下于500mm。止浆墙上安装的注浆管应带上防护套帽，以避免注浆管被混凝土堵塞。

进一步，所述步骤三中，进行引孔施工的方法，包括：

(1)钻机按照指定的位置就位，调整钻杆角度，对准孔位后，固定钻机；

(2)用1.5～2.0倍于注浆终压对注浆系统进行吸水试验检查，检查管路系统能否耐压，有无漏水；检查管路连接是否正确；检查设备机况是否正常；

(3)对注浆管采用后退式注浆施工，分节钻孔，每节长度为2.0m，两节之间采用双孔专用接头和专用钻头钻孔；单根注浆管长度10m，相邻面注浆位置错开；

(4)按注浆长度及注浆范围要求，控制钻杆深度，钻杆慢速运转，实时监控地层对钻机的影响，确定该地层条件下的钻进参数.密切监控溢水出水情况，当出现大量溢水时立即停钻；

(5)钻孔孔位偏差不大于200mm，成孔偏斜率不大于1％；钻孔过程中记录钻探详细情况，所述钻探记录包括但不限于钻进进尺、起止深度、土层性质、地下水情况；

(6)退出钻杆：以每次退出不大于200mm的速度均速后退，控制退出速度，退出后的钻杆及时清洗干净，备用。

进一步，所述步骤四中，注浆施工方法具体包括：

保持钻杆回抽幅度为15～20cm；根据地层孔隙及连通情况、地层密实度情况确认注浆速度；利用液压双液注浆泵匀速注浆，直至到达注浆结束标准。

进一步，所述步骤四中，局部漏浆跑浆可用麻丝填塞裂隙，调整浆液配比，缩短浆液凝结时间、浅孔注浆固结等方式处理。注浆压力突然升高，停止注浆，检查管路是否堵塞、压力表有无故障。进浆量大、压力长时间不升高时，可采用加大浆液浓度、降低注浆压力、或间歇注浆等方法处理。

进一步，所述注浆结束标准时，当施工隧道为地质越砾岩、砂岩夹泥岩、矽卡岩或冲击层时，注浆结束标准：

单孔注浆的压力达到预期要求，时间超过10min，且速度只有开始时的25％，注浆量达到设计的80％时，即可停止注浆；所有的注浆孔均满足以上对于单孔的需求，观察掌子面是否鼓起，其出水量和带砂量满足设计和规范的要求后，即可停止注浆施工。

进一步，所述注浆结束标准时，当施工隧道地质为围岩时，当达到注浆终压后持压3～5min停止注浆；当施工隧道地质为风化岩时，浆液已灌注至孔口，且连续复灌3次不再吸浆，可结束灌浆；出现灌浆压力维稳30min以上、灌浆压力突然增大、地面冒浆或不吃浆时即可终止灌浆。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明的注浆施工处理方法，工艺流程简单，便于操作，且注浆压力达到设计要求，浆液扩散范围大，注浆效果好，无渗水渗浆现象。

本发明浆液扩散半径，深孔注浆为R＝500mm，可以提高注浆的效果，并且根据施工情况对浆液扩散半径进行设计，可以保证注浆的效果。本发明在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高，可停止注浆；

本发明注浆浆液中注浆材料为水泥-水玻璃浆液，浆液凝固时间在1～2分钟之内，可以快速进行凝结；同时水泥-水玻璃浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且难以控制、动水条件下结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的范围；适用于隧道大涌水、突泥封堵及岩溶流塑粒土的劈裂固结，在地下水流速较大的地层中采用这种混合型浆液可达到快速堵漏的目的；也可用于防渗和加固注浆，它是隧道施工中的主要注浆浆材；浆液可控性好，凝胶时间可准确控制在几秒至几十分钟范围内，浆液凝结后的结石率高。

本发明单孔注浆结束标准中，注浆孔达到设计孔深，注浆过程中压力逐渐上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，可结束单孔注浆；注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量2.0倍，可结束单孔注浆，也可作为注浆终止方式，通过单孔注浆方法，可以达到节约注浆，降低相应的注浆成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的注浆施工处理方法流程图。

图2是本发明实施例提供的深孔注浆布孔平面图。

图3是本发明实施例提供的区间正线深孔注浆布孔横剖图。

图4是本发明实施例提供的出土通道深孔注浆布孔横剖图。

图5是本发明实施例提供的区间正线深孔注浆布孔横剖图。

图6是本发明实施例提供的出土通道深孔注浆布孔横剖示意图。

图7是本发明实施例提供的出土通道深孔注浆布孔横剖图。

图8是本发明实施例提供的注浆压力与浆液渗透扩散半径变化曲线图。

图9是本发明实施例提供的现有技术注浆施工过程中渗浆渗水示意图。

图10是本发明实施例提供的改进注浆施工过程中渗浆渗水示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的技术方案作详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供的注浆施工处理方法，包括：

S101：根据实际情况，确定注浆参数；浆液扩散半径，深孔注浆为R＝500mm；注浆压力，对深孔注浆的初压为0.3～0.75MPa，终压为1.0MPa，在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆；注浆浆液，利用双液浆作为注浆材料，浆液凝固时间在1～2分钟之内；

S102：采用现有结构作为止浆墙，进行止浆墙施工处理；

S103：注浆孔采用ZLJ-2500型钻机成孔，采用φ42中空钻杆，进行引孔施工；

S104：进行注浆施工。

本发明实施例提供的S101中，双液浆由水泥浆与水玻璃稀释液按照质量比为1：1配合而成；其中水泥浆水灰比为1.5：1；水玻璃稀释液每立方水玻璃用量332㎏，水用量997㎏；其中，水泥浆由水泥与水按照质量比1：1配合而成；

本发明实施例提供的S101中，根据实际情况，注浆参数还包括：

当施工隧道地质为越砾岩或砂岩夹泥岩时，注浆参数径向注浆管在初支面1m×1m梅花形布设；浆液使用P·O 42.5水泥，水灰比控制在1：1；注浆压力最终选取1.5～2MPa，扩散半径为1.1～1.5m，浆液的凝固时间控制在10-15s；

本发明实施例提供的S101中，当施工隧道为地质越砾岩、砂岩夹泥岩或矽卡岩时，注浆按照先内圈后外圈孔灌注的顺序进行，先无水孔后有水孔，从拱顶开始逐步向下进行施工。

本发明实施例提供的S101中，当施工隧道为地质冲击层时，注浆按照先外圈再内圈的顺序进行同一圈由下而上进行间隔操作，当钻孔涌水量≥50L/min时，注入速度80～150L/min；当涌水量≤50L/min时，注入速度35～80L/min，从拱顶开始逐步向下进行施工。

本发明实施例提供的S101中，当施工隧道地质为围岩时，注浆顺序采用跳孔、由疏至密注浆顺序，先两侧后中间。

本发明实施例提供的S104中，步骤四中，注浆施工结束后，注浆结束标准为：

本发明实施例提供的S102中，步骤二中，隧道内施工后施做临时封堵，封堵形式同隧道永久封堵，封堵厚度不下于500mm。止浆墙上安装的注浆管应带上防护套帽，以避免注浆管被混凝土堵塞。

本发明实施例提供的S103中，进行引孔施工的方法，包括：

本发明实施例提供的S104中，注浆施工方法具体包括：

本发明实施例提供的S104中，局部漏浆跑浆可用麻丝填塞裂隙，调整浆液配比，缩短浆液凝结时间、浅孔注浆固结等方式处理。注浆压力突然升高，停止注浆，检查管路是否堵塞、压力表有无故障。进浆量大、压力长时间不升高时，可采用加大浆液浓度、降低注浆压力、或间歇注浆等方法处理；

注浆结束标准；当施工隧道为地质越砾岩、砂岩夹泥岩、矽卡岩或冲击层时，注浆结束标准：

单孔注浆的压力达到预期要求，时间超过10min，且速度只有开始时的25％，注浆量达到设计的80％时，即可停止注浆；所有的注浆孔均满足以上对于单孔的需求，观察掌子面是否鼓起，其出水量和带砂量满足设计和规范的要求后，即可停止注浆施工；

当施工隧道地质为围岩时，当达到注浆终压后持压3～5min停止注浆；当施工隧道地质为风化岩时，浆液已灌注至孔口，且连续复灌3次不再吸浆，可结束灌浆；出现灌浆压力维稳30min以上、灌浆压力突然增大、地面冒浆或不吃浆时即可终止灌浆。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案和技术效果作进一步说明。

实施例1：

一、注浆参数：

1、浆液扩散半径：深孔注浆为R＝500mm；

2、注浆压力：对深孔注浆的初压为0.3～0.75MPa，终压为1.0MPa，在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆；

3、注浆浆液：注浆材料为水泥-水玻璃浆液，浆液凝固时间在1～2分钟之内；

二、止浆墙施工：

1、注浆起始段采用现有结构作为止浆墙作用。

2、隧道内施工后施做临时封堵，封堵形式同隧道永久封堵，封堵厚度不下于500mm。

三、引孔施工：

注浆孔采用ZLJ-2500型钻机成孔，钻杆采用φ42中空钻杆，钻机按照指定的位置就位，并在技术人员的指导下，调整钻杆角度，对准孔位后，钻机不得移位。

注浆管采用后退式(WSS)注浆施工，分节钻孔，每节长度为2.0m，两节之间采用双孔专用接头和专用钻头钻孔。单根注浆管长度10m，相邻面注浆位置错开。

按注浆长度及注浆范围要求，要严格掌握钻杆深度，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定该地层条件下的钻进参数.密切观察溢水出水情况，若出现大量溢水时应立即停钻，分析清楚实际原因后方可继续施工。

钻孔孔位偏差不大于200mm，成孔偏斜率不大于1％。

钻孔过程中应做好钻探详细记录，包括钻进进尺、起止深度、土层性质、地下水情况等。

退出钻杆：严格控制退出速度，每次退出不大于200mm，均速后退.退出后的钻杆应及时清洗干净，以备后用。

四、注浆施工：

1、钻杆回抽幅度：约15～20cm；

2、注浆速度：与地层孔隙及连通情况、地层密实度有关，因此注浆速度暂定为每分钟不大于10～20L；

3、单孔注浆结束标准：

①注浆孔达到设计孔深，注浆过程中压力逐渐上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，可结束单孔注浆；

②注浆孔达到设计孔深，注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量2.0倍，可结束单孔注浆，也可作为注浆终止方式。

4、浆液：

下面结合试验对本发明的技术方案作进一步的描述。

在本试验中，选用的气动注浆泵，注浆量为0～32L/min，最大注浆压力为4MPa；空气压缩机供风量为0.11m³/min，风压为0.6MPa。

在本试验中，选用三种不同地质情况分别为：风化岩层、矽卡岩、常规土层；其中，棱形为常规土层、圆形为风化岩层、三角形为矽卡岩。

通过图8注浆压力与浆液渗透扩散半径变化曲线图发现，风化岩层和矽卡岩中的浆液渗透扩散随着注浆压力的增大，逐渐增大到峰值，然后下降。

常规土层的浆液渗透扩散随着注浆压力的增大，逐渐增大。

经过图10和图9进行对比发现，通过本发明的技术方案，能够有效的防止注浆施工过程的产生的渗水渗浆问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种注浆施工处理方法，其特征在于，所述注浆施工处理方法具体包括：

步骤二，采用现有结构作为止浆墙，进行止浆墙施工处理；

步骤四，进行注浆施工；

所述步骤一中，根据实际情况，注浆参数还包括：

当施工隧道地质为角砾岩或砂岩夹泥岩时，注浆参数径向注浆管在初支面1m×1m梅花形布设；浆液使用P·O 42.5水泥，水灰比控制在1：1；注浆压力最终选取1.5～2MPa，扩散半径为1.1～1.5m，浆液的凝固时间控制在10-15s；

当施工隧道地质为冲积层时，根据地层情况和井壁结构承载能力，注浆压力设计为受注点处水压的1.1～1.3倍；注浆材料以单液水泥浆为主，其水灰比为0.75:1～1：1，采用P·O 42.5普通硅酸盐水泥；水泥水玻璃双液浆为辅，水玻璃浓度为38～40°Bé、模数2.8～3.2，双液浆配比的水泥浆：水玻璃的体积比为3:1；

当施工隧道地质为围岩且裂隙发育完善时，水泥浆液：水玻璃的体积比为1：1，双浆液凝结时间为15s，根据现场试验情况调整浆液比例，注浆压力高于水压力0.3～0.5MPa；

当施工隧道地质为富水砂卵石地层时，水玻璃双液浆水灰比参数为1：1～0.8：1，水玻璃浓度为38～42°Bé，水玻璃掺合量8％～10％，注浆孔距1.6～2.0m；

所述步骤四中，注浆施工结束后，注浆结束标准为：

2.如权利要求1所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述步骤一中，当施工隧道为地质角砾岩、砂岩夹泥岩或矽卡岩时，注浆按照先内圈后外圈孔灌注的顺序进行，先无水孔后有水孔，从拱顶开始逐步向下进行施工。

3.如权利要求1所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述步骤一中，当施工隧道为地质冲积层时，注浆按照先外圈再内圈的顺序进行同一圈由下而上进行间隔操作，当钻孔涌水量≥50L/min时，注入速度80～150L/min；当涌水量≤50L/min时，注入速度35～80L/min，从拱顶开始逐步向下进行施工。

4.如权利要求1所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述步骤一中，当施工隧道地质为围岩时，注浆顺序采用跳孔、由疏至密注浆顺序，先两侧后中间。

5.如权利要求1所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述步骤二中，隧道内施工后施做临时封堵，封堵形式同隧道永久封堵，封堵厚度不下于500mm，止浆墙上安装的注浆管应带上防护套帽，以避免注浆管被混凝土堵塞。

6.如权利要求1所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述步骤三中，进行引孔施工的方法，包括：

(5)钻孔孔位偏差不大于200mm，成孔偏斜率不大于1％；钻孔过程中记录钻探详细情况，钻探记录包括但不限于钻进进尺、起止深度、土层性质、地下水情况；

7.如权利要求1所述注浆施工处理方法，其特征在于，所述步骤四中，注浆施工方法具体包括：

8.如权利要求7所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述步骤四中，局部漏浆跑浆可用麻丝填塞裂隙，调整浆液配比，缩短浆液凝结时间，浅孔注浆固结方式处理；注浆压力突然升高，停止注浆，检查管路是否堵塞、压力表有无故障；进浆量大、压力长时间不升高时，可采用加大浆液浓度、降低注浆压力或间歇注浆方法处理。

9.如权利要求7所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述注浆结束标准时，当施工隧道为地质角砾岩、砂岩夹泥岩、矽卡岩或冲积层时，注浆结束标准：

10.如权利要求7所述的注浆施工处理方法，其特征在于，所述注浆结束标准时，当施工隧道地质为围岩时，当达到注浆终压后持压3～5min停止注浆；当施工隧道地质为风化岩时，浆液已灌注至孔口，且连续复灌3次不再吸浆，可结束灌浆；出现灌浆压力维稳30min以上、灌浆压力突然增大、地面冒浆或不吃浆时即可终止灌浆。