注浆加固计算.ppt

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1、注浆加固计算注浆加固计算uu1 注浆工程调查注浆工程调查uu2 注浆加固试验注浆加固试验uu3 注浆加固参数设计注浆加固参数设计1 注浆工程调查n n在进行注浆设计之前，要进行在进行注浆设计之前，要进行在进行注浆设计之前，要进行在进行注浆设计之前，要进行工程地质工程地质工程地质工程地质和和和和岩土工程性质岩土工程性质岩土工程性质岩土工程性质的调查。调查的的调查。调查的的调查。调查的的调查。调查的范围是地层需要处理的范围。范围是地层需要处理的范围。范围是地层需要处理的范围。范围是地层需要处理的范围。工程调查的目的是解决以下三个问题：工程调查的目的是解决以下三个问题：工程调查的目的是解决以下三个问

2、题：工程调查的目的是解决以下三个问题：(1)(1)(1)(1)能否采用注浆方法处理；能否采用注浆方法处理；能否采用注浆方法处理；能否采用注浆方法处理；(2)(2)(2)(2)注浆处理时采用何种浆液材料，注浆压力和注浆量的确定；注浆处理时采用何种浆液材料，注浆压力和注浆量的确定；注浆处理时采用何种浆液材料，注浆压力和注浆量的确定；注浆处理时采用何种浆液材料，注浆压力和注浆量的确定；(3)(3)(3)(3)注浆处理后，地层强度增加或渗透性减小的程度。注浆处理后，地层强度增加或渗透性减小的程度。注浆处理后，地层强度增加或渗透性减小的程度。注浆处理后，地层强度增加或渗透性减小的程度。工程调查的内容包括

3、以下几点：工程调查的内容包括以下几点：工程调查的内容包括以下几点：工程调查的内容包括以下几点：(1)(1)(1)(1)注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和空穴；注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和空穴；注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和空穴；注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和空穴；(2)(2)(2)(2)地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性特征；地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性特征；地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性特征；地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性特征；(3)(3)(3)(3)需要处理地层的强度或渗透程度；需要处理地层的强度或渗透程度；需要处理地层的强度或渗

4、透程度；需要处理地层的强度或渗透程度；(4)(4)(4)(4)构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑物的影响；构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑物的影响；构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑物的影响；构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑物的影响；(5)(5)(5)(5)注浆过程中，废浆排放对环境的影响和注浆后地下水位的变化对邻注浆过程中，废浆排放对环境的影响和注浆后地下水位的变化对邻注浆过程中，废浆排放对环境的影响和注浆后地下水位的变化对邻注浆过程中，废浆排放对环境的影响和注浆后地下水位的变化对邻近居民饮水及灌溉的影响。近居民饮水及灌溉的影响。近居民饮水及灌溉的影响。近居民饮水及灌溉的影响。n n砂砾

5、沉积层注浆砂砾沉积层注浆砂砾沉积层注浆砂砾沉积层注浆，一般采用渗透注浆，因而要获得每一层的，一般采用渗透注浆，因而要获得每一层的，一般采用渗透注浆，因而要获得每一层的，一般采用渗透注浆，因而要获得每一层的渗透系数、孔隙率、孔隙的大小、地下水位及流速、流向和渗透系数、孔隙率、孔隙的大小、地下水位及流速、流向和渗透系数、孔隙率、孔隙的大小、地下水位及流速、流向和渗透系数、孔隙率、孔隙的大小、地下水位及流速、流向和水的化学性质。水的化学性质。水的化学性质。水的化学性质。土颗粒大小是选择浆液类型和可注性的衡量指标。地层孔土颗粒大小是选择浆液类型和可注性的衡量指标。地层孔土颗粒大小是选择浆液类型和可注性

6、的衡量指标。地层孔土颗粒大小是选择浆液类型和可注性的衡量指标。地层孔隙率隙率隙率隙率(n)(n)决定着浆液的消耗量。渗透系数的大小影响浆液决定着浆液的消耗量。渗透系数的大小影响浆液决定着浆液的消耗量。渗透系数的大小影响浆液决定着浆液的消耗量。渗透系数的大小影响浆液的注入速率。的注入速率。的注入速率。的注入速率。n n粘性土注浆粘性土注浆粘性土注浆粘性土注浆，多采用劈裂注浆。土体的力学特性较为重要。，多采用劈裂注浆。土体的力学特性较为重要。，多采用劈裂注浆。土体的力学特性较为重要。，多采用劈裂注浆。土体的力学特性较为重要。n n裂隙岩体注浆裂隙岩体注浆裂隙岩体注浆裂隙岩体注浆，要了解注浆部位是属

7、于断层、破碎带，还是软弱层，查，要了解注浆部位是属于断层、破碎带，还是软弱层，查，要了解注浆部位是属于断层、破碎带，还是软弱层，查，要了解注浆部位是属于断层、破碎带，还是软弱层，查明其产状及分布范围。要了解结构面的渗透几何参数。明其产状及分布范围。要了解结构面的渗透几何参数。明其产状及分布范围。要了解结构面的渗透几何参数。明其产状及分布范围。要了解结构面的渗透几何参数。注浆调查的试验内容注浆调查的试验内容室内土工试验室内土工试验室内土工试验室内土工试验现场试验现场试验现场试验现场试验1 1土颗粒分析土颗粒分析土颗粒分析土颗粒分析2 2空隙率空隙率空隙率空隙率3 3透水系数透水系数透水系数透水系

8、数4 4土的含水量土的含水量土的含水量土的含水量5 5土的密度与土颗粒比重土的密度与土颗粒比重土的密度与土颗粒比重土的密度与土颗粒比重6 6有机质含量有机质含量有机质含量有机质含量7 7土的力学性质试验土的力学性质试验土的力学性质试验土的力学性质试验1 1地基强度方面：动力、静力触探，旁压试验地基强度方面：动力、静力触探，旁压试验地基强度方面：动力、静力触探，旁压试验地基强度方面：动力、静力触探，旁压试验2 2水力学性质方面：抽水或压水试验水力学性质方面：抽水或压水试验水力学性质方面：抽水或压水试验水力学性质方面：抽水或压水试验3 3水流、水质方面：地下水流向、流速，水的水流、水质方面：地下水

9、流向、流速，水的水流、水质方面：地下水流向、流速，水的水流、水质方面：地下水流向、流速，水的pHpH值和离子含量值和离子含量值和离子含量值和离子含量4 4节理裂隙统计：节理的组数、产状、密度、宽节理裂隙统计：节理的组数、产状、密度、宽节理裂隙统计：节理的组数、产状、密度、宽节理裂隙统计：节理的组数、产状、密度、宽度、粗糙度等度、粗糙度等度、粗糙度等度、粗糙度等5 5岩体力学性质：裂隙的水力劈裂，断裂指数岩体力学性质：裂隙的水力劈裂，断裂指数岩体力学性质：裂隙的水力劈裂，断裂指数岩体力学性质：裂隙的水力劈裂，断裂指数工程调查中的工程调查中的试验内容试验内容分为：室内土工试验和现场试验。分为：室内

10、土工试验和现场试验。n n（1 1）注浆试验的目的及内容）注浆试验的目的及内容）注浆试验的目的及内容）注浆试验的目的及内容注注注注浆浆浆浆试试试试验验验验研研研研究究究究目目目目的的的的及及及及内内内内容容容容1 1注浆管的入土方式注浆管的入土方式注浆管的入土方式注浆管的入土方式振动入土法振动入土法振动入土法振动入土法射水入土法射水入土法射水入土法射水入土法旋转入土法旋转入土法旋转入土法旋转入土法2 2注浆材料的选择注浆材料的选择注浆材料的选择注浆材料的选择注浆材料的性质试验注浆材料的性质试验注浆材料的性质试验注浆材料的性质试验注浆模拟试验注浆模拟试验注浆模拟试验注浆模拟试验3 3注浆工艺注浆

11、工艺注浆工艺注浆工艺4 4注浆效果注浆效果注浆效果注浆效果降低渗透性降低渗透性降低渗透性降低渗透性现场抗渗试验现场抗渗试验现场抗渗试验现场抗渗试验取样抗渗试验取样抗渗试验取样抗渗试验取样抗渗试验强度提高值强度提高值强度提高值强度提高值标准贯入试验标准贯入试验标准贯入试验标准贯入试验静力触探静力触探静力触探静力触探荷载试验荷载试验荷载试验荷载试验取样强度试验取样强度试验取样强度试验取样强度试验弹性波探测弹性波探测弹性波探测弹性波探测5 5对周围环境的影响对周围环境的影响对周围环境的影响对周围环境的影响周围地层的变形周围地层的变形周围地层的变形周围地层的变形周围建筑物的变形周围建筑物的变形周围建筑

12、物的变形周围建筑物的变形地下水质变化地下水质变化地下水质变化地下水质变化2 注浆加固试验n n（2 2）注浆孔的布置）注浆孔的布置）注浆孔的布置）注浆孔的布置n n注浆试验时，试验孔的布注浆试验时，试验孔的布注浆试验时，试验孔的布注浆试验时，试验孔的布置分为单孔注浆试验和群置分为单孔注浆试验和群置分为单孔注浆试验和群置分为单孔注浆试验和群孔注浆试验。孔注浆试验。孔注浆试验。孔注浆试验。n n单孔试验是来检查设备能单孔试验是来检查设备能单孔试验是来检查设备能单孔试验是来检查设备能力是否满足试验要求，调力是否满足试验要求，调力是否满足试验要求，调力是否满足试验要求，调查注浆的难易程度、注浆查注浆的

13、难易程度、注浆查注浆的难易程度、注浆查注浆的难易程度、注浆量和注浆压力等参数。量和注浆压力等参数。量和注浆压力等参数。量和注浆压力等参数。n n群孔试验主要是检验各种群孔试验主要是检验各种群孔试验主要是检验各种群孔试验主要是检验各种试验效果。试验效果。试验效果。试验效果。各种注浆孔的布置方式各种注浆孔的布置方式3 注浆加固参数设计n n3.1 3.1 注浆加固范围的确定注浆加固范围的确定注浆加固范围的确定注浆加固范围的确定n n3.2 3.2 注浆量的计算注浆量的计算注浆量的计算注浆量的计算n n3.3 3.3 注浆压力注浆压力注浆压力注浆压力n n3.4 3.4 注浆孔距注浆孔距注浆孔距注浆

14、孔距为为地基土的重度，水下采用有效重度地基土的重度，水下采用有效重度 ；为为基基础础荷荷载载面上的地基土的重度，水下采用有效重度面上的地基土的重度，水下采用有效重度 ；3.1 3.1 注浆加固范围的确定注浆加固范围的确定n n（1 1）地基加固计算）地基加固计算）地基加固计算）地基加固计算 地基承载力的大小可用下式计算：地基承载力的大小可用下式计算：地基承载力的大小可用下式计算：地基承载力的大小可用下式计算：地基注浆加固范围地基注浆加固范围 式中式中:为长为长期承期承载载力力标标准准值值，kPakPa；、为为形状系数；形状系数；为为地基土的粘聚力；地基土的粘聚力；为为承承载载力系数（粘聚力力系

15、数（粘聚力项项）；）；为为承承载载力系数（内摩擦力系数（内摩擦项项）；）；为为承承载载力系数（埋深力系数（埋深项项）；）；为为基基础础埋深。如果埋深。如果进进行短期行短期强强度度计计算算时时，可将式右，可将式右边边系数系数1/31/3变变成成2/32/3。（1 1）地基加固计算）地基加固计算n n注浆加固地基，主要改变地基土注浆加固地基，主要改变地基土注浆加固地基，主要改变地基土注浆加固地基，主要改变地基土 C C C C 、值，注浆后地值，注浆后地值，注浆后地值，注浆后地基土的基土的基土的基土的 C C C C 值变化较大，而值变化较大，而值变化较大，而值变化较大，而 和和和和 变化不太大。

16、变化不太大。变化不太大。变化不太大。n n注浆加固地基，注浆范围超出基底宽度注浆加固地基，注浆范围超出基底宽度注浆加固地基，注浆范围超出基底宽度注浆加固地基，注浆范围超出基底宽度 (1/2)(1/2)(1/2)(1/2)b b b b 左右为好。左右为好。左右为好。左右为好。在在持力层持力层较浅时，持力层以上软弱较浅时，持力层以上软弱层全部加固。持力层较深时，可用层全部加固。持力层较深时，可用威威斯塔卡特斯塔卡特公式，根据等应力线或塑性公式，根据等应力线或塑性区决定加固范围。区决定加固范围。也可用有限元法模拟计算加固范围。也可用有限元法模拟计算加固范围。等应力线和注浆范围等应力线和注浆范围 1

17、-加载产生的等应力线加载产生的等应力线2-加固后地基承载力等应力线加固后地基承载力等应力线减小减小 。值，可增大值，可增大 ，（2 2）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固n n1 1）基坑边坡注浆加固）基坑边坡注浆加固）基坑边坡注浆加固）基坑边坡注浆加固 基坑边坡的主动土压力为基坑边坡的主动土压力为基坑边坡的主动土压力为基坑边坡的主动土压力为具有粘聚力的土压力强度分布具有粘聚力的土压力强度分布 被动土压力为被动土压力为注浆增加土体的注浆增加土体的（2 2）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡

18、及基底注浆加固n n1 1）基坑边坡注浆加固）基坑边坡注浆加固）基坑边坡注浆加固）基坑边坡注浆加固 设注浆前的土压力：设注浆前的土压力：注浆后的土压力：注浆后的土压力：注浆后使坑壁注浆后使坑壁稳定性增加量稳定性增加量：考虑到安全性，注浆范围应深入到滑动面以下。注浆范围如图所示。考虑到安全性，注浆范围应深入到滑动面以下。注浆范围如图所示。基坑边坡注浆范围基坑边坡注浆范围 （2 2）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固n n2 2）挡土墙背后的注浆加固）挡土墙背后的注浆加固）挡土墙背后的注浆加固）挡土墙背后的注浆加固对于挡土墙为对于挡土墙为

19、对于挡土墙为对于挡土墙为 H H 型钢的横向板桩，型钢的横向板桩，型钢的横向板桩，型钢的横向板桩，其注浆范围参数如下：其注浆范围参数如下：其注浆范围参数如下：其注浆范围参数如下：挡土墙后的注浆范围挡土墙后的注浆范围（2 2）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固n n3 3）基坑底板的加固计算）基坑底板的加固计算）基坑底板的加固计算）基坑底板的加固计算在滑动面附近化学注浆在滑动面附近化学注浆在滑动面附近化学注浆在滑动面附近化学注浆 基坑壁后荷重为基坑壁后荷重为基坑壁后荷重为基坑壁后荷重为滑动力矩为滑动力矩为抗滑力矩为抗滑力矩为安全系数为安

20、全系数为坑壁稳定分析图坑壁稳定分析图 为了不产生基底隆起，采用注浆方法提高为了不产生基底隆起，采用注浆方法提高 ，满足，满足 1.21.2的条件，加的条件，加固的深度应大于固的深度应大于 （即滑动面以下），加固的宽度应大于（即滑动面以下），加固的宽度应大于2 2 。（2 2）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固）基坑边坡及基底注浆加固 加固基坑底板加固基坑底板加固基坑底板加固基坑底板 据据据据B.B.B.B.BromsBroms的计算可知的计算可知的计算可知的计算可知:对基底软粘土进行对基底软粘土进行对基底软粘土进行对基底软粘土进行 3 m3 m 厚的注浆加固

21、，能使墙体水平位移及地表沉降厚的注浆加固，能使墙体水平位移及地表沉降厚的注浆加固，能使墙体水平位移及地表沉降厚的注浆加固，能使墙体水平位移及地表沉降减少约减少约减少约减少约 5050，支撑轴力减少约，支撑轴力减少约，支撑轴力减少约，支撑轴力减少约 4040，基底隆起减少约，基底隆起减少约，基底隆起减少约，基底隆起减少约 3535。加固加固加固加固 6 m6 m 厚的各项指标仅比加固厚的各项指标仅比加固厚的各项指标仅比加固厚的各项指标仅比加固3m3m厚的减少了厚的减少了厚的减少了厚的减少了10102020。因此，他认为：因此，他认为：因此，他认为：因此，他认为：加固加固加固加固3m3m厚是经济合

22、理的厚是经济合理的厚是经济合理的厚是经济合理的。但上海地区工程实践表明：但上海地区工程实践表明：但上海地区工程实践表明：但上海地区工程实践表明：加固加固加固加固 3 m3 m 后地表沉降量与开挖深度之比为后地表沉降量与开挖深度之比为后地表沉降量与开挖深度之比为后地表沉降量与开挖深度之比为0.540.54，加固，加固，加固，加固 9 910 m10 m 后沉后沉后沉后沉降量与开挖深度之比仅为降量与开挖深度之比仅为降量与开挖深度之比仅为降量与开挖深度之比仅为0.10.10.20.2。因此，因此，因此，因此，软粘土很软弱时，加固厚度的增加，其效果是明显的。软粘土很软弱时，加固厚度的增加，其效果是明显

23、的。软粘土很软弱时，加固厚度的增加，其效果是明显的。软粘土很软弱时，加固厚度的增加，其效果是明显的。（3 3）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固n n1 1）土质隧洞的注浆加固）土质隧洞的注浆加固）土质隧洞的注浆加固）土质隧洞的注浆加固 隧道开挖后，拱顶部的松动范围隧道开挖后，拱顶部的松动范围隧道开挖后，拱顶部的松动范围隧道开挖后，拱顶部的松动范围土质隧洞松动区注浆范围土质隧洞松动区注浆范围 拱顶松动土压力拱顶松动土压力 注浆后，松动范围内的注浆后，松动范围内的 值值增加，松动压力增加，松动压力 减小。减小。（3 3）隧洞及地下工程注

24、浆加固）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固n n2 2）环形隧洞注浆加固）环形隧洞注浆加固）环形隧洞注浆加固）环形隧洞注浆加固 均匀土质隧道超前注浆均匀土质隧道超前注浆均匀土质隧道超前注浆均匀土质隧道超前注浆 应力表达式为应力表达式为应力表达式为应力表达式为其中其中注浆宽度为注浆宽度为隧道应力图隧道应力图（3 3）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固 裂隙岩体围岩的注浆厚度裂隙岩体围岩的注浆厚度裂隙岩体围岩的注浆厚度裂隙岩体围岩的注浆厚度可根据可根据可根据可根据围岩松动圈厚度围岩松动圈厚度围岩松动圈厚

25、度围岩松动圈厚度确定。确定。确定。确定。围岩松动圈厚度可通过多点位移计或声波测试仪等测得。围岩松动圈厚度可通过多点位移计或声波测试仪等测得。围岩松动圈厚度可通过多点位移计或声波测试仪等测得。围岩松动圈厚度可通过多点位移计或声波测试仪等测得。也可根据围岩的物理力学性质，按有关公式进行围岩松动圈厚度也可根据围岩的物理力学性质，按有关公式进行围岩松动圈厚度也可根据围岩的物理力学性质，按有关公式进行围岩松动圈厚度也可根据围岩的物理力学性质，按有关公式进行围岩松动圈厚度的计算，如修正的芬纳公式等。的计算，如修正的芬纳公式等。的计算，如修正的芬纳公式等。的计算，如修正的芬纳公式等。在松动圈内注浆，可形成外

26、壳支护层，它具有较大的承载能力，支护在松动圈内注浆，可形成外壳支护层，它具有较大的承载能力，支护在松动圈内注浆，可形成外壳支护层，它具有较大的承载能力，支护在松动圈内注浆，可形成外壳支护层，它具有较大的承载能力，支护层与岩体共同作用。层与岩体共同作用。层与岩体共同作用。层与岩体共同作用。加固圈半径可使加固岩石环的承载力满足或大于作用于加固壳的压力，加固圈半径可使加固岩石环的承载力满足或大于作用于加固壳的压力，加固圈半径可使加固岩石环的承载力满足或大于作用于加固壳的压力，加固圈半径可使加固岩石环的承载力满足或大于作用于加固壳的压力，即：即：即：即：（3 3）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程

27、注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固）隧洞及地下工程注浆加固我国水电部门我国水电部门统计，围岩固结注浆深度在统计，围岩固结注浆深度在 0.52.0 倍隧洞半径间变化，倍隧洞半径间变化，建议按建议按 1.3 倍隧洞半径计算。倍隧洞半径计算。前苏联前苏联在巷道注浆加固中，加固带的厚度取在巷道注浆加固中，加固带的厚度取 35 m。我国煤炭部门我国煤炭部门巷道注浆加固厚度约为巷道注浆加固厚度约为 23 m。日本青函隧道日本青函隧道则采用了如下的经验数据：则采用了如下的经验数据：一般地质条件，压浆半径是隧洞半径的一般地质条件，压浆半径是隧洞半径的 24 倍；倍；地质条件不好时，压浆半径是隧洞半径的地质条件不

28、好时，压浆半径是隧洞半径的 36 倍；倍；地质条件特别差时，压浆半径是隧洞半径的地质条件特别差时，压浆半径是隧洞半径的 8 倍。倍。（4 4）竖井加固）竖井加固）竖井加固）竖井加固n n地面预注浆与圆形隧洞相同，注浆厚度为地面预注浆与圆形隧洞相同，注浆厚度为地面预注浆与圆形隧洞相同，注浆厚度为地面预注浆与圆形隧洞相同，注浆厚度为4.3.2 注浆量的计算注浆量的计算n n计算注浆量时应考虑：注浆类型、岩土的孔隙率和裂隙率、浆液充填程计算注浆量时应考虑：注浆类型、岩土的孔隙率和裂隙率、浆液充填程计算注浆量时应考虑：注浆类型、岩土的孔隙率和裂隙率、浆液充填程计算注浆量时应考虑：注浆类型、岩土的孔隙率

29、和裂隙率、浆液充填程度等因素。度等因素。度等因素。度等因素。渗透注浆：好坏取决于渗透半径内体积土的孔隙充填程度，充填率越渗透注浆：好坏取决于渗透半径内体积土的孔隙充填程度，充填率越渗透注浆：好坏取决于渗透半径内体积土的孔隙充填程度，充填率越渗透注浆：好坏取决于渗透半径内体积土的孔隙充填程度，充填率越高，注浆的效果越好。高，注浆的效果越好。高，注浆的效果越好。高，注浆的效果越好。劈裂注浆：注浆量与注浆范围内浆脉的多少有关，浆脉越多，注浆量劈裂注浆：注浆量与注浆范围内浆脉的多少有关，浆脉越多，注浆量劈裂注浆：注浆量与注浆范围内浆脉的多少有关，浆脉越多，注浆量劈裂注浆：注浆量与注浆范围内浆脉的多少有

30、关，浆脉越多，注浆量也越多，注浆效果也越好。但浆液不可能无限制地注，应该有个最佳也越多，注浆效果也越好。但浆液不可能无限制地注，应该有个最佳也越多，注浆效果也越好。但浆液不可能无限制地注，应该有个最佳也越多，注浆效果也越好。但浆液不可能无限制地注，应该有个最佳的注浆量。的注浆量。的注浆量。的注浆量。压密注浆：浆量和浆泡的直径有关。压密范围越大，要求的浆泡直径压密注浆：浆量和浆泡的直径有关。压密范围越大，要求的浆泡直径压密注浆：浆量和浆泡的直径有关。压密范围越大，要求的浆泡直径压密注浆：浆量和浆泡的直径有关。压密范围越大，要求的浆泡直径也越大。在不产生劈裂的条件下，浆泡直径是很有限的，浆量也有限

31、。也越大。在不产生劈裂的条件下，浆泡直径是很有限的，浆量也有限。也越大。在不产生劈裂的条件下，浆泡直径是很有限的，浆量也有限。也越大。在不产生劈裂的条件下，浆泡直径是很有限的，浆量也有限。裂隙岩体注浆：注浆量与吸水率有关。裂隙岩体注浆：注浆量与吸水率有关。裂隙岩体注浆：注浆量与吸水率有关。裂隙岩体注浆：注浆量与吸水率有关。（1 1）渗透注浆的注浆量计算）渗透注浆的注浆量计算）渗透注浆的注浆量计算）渗透注浆的注浆量计算n n常用的渗透注浆的常用的渗透注浆的常用的渗透注浆的常用的渗透注浆的浆量计算公式浆量计算公式浆量计算公式浆量计算公式为为为为n n常见的渗透注浆地层有砂层和砂砾层，各地层的灌注充

32、填率见表常见的渗透注浆地层有砂层和砂砾层，各地层的灌注充填率见表常见的渗透注浆地层有砂层和砂砾层，各地层的灌注充填率见表常见的渗透注浆地层有砂层和砂砾层，各地层的灌注充填率见表12-512-5。不同土层的灌注充填率不同土层的灌注充填率土土土土质类质类质类质类型型型型N N 值值值值孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率 n n（%）（%）（%）松散砂松散砂松散砂松散砂质质质质土土土土0 0101050505050808025254040中等密中等密中等密中等密实实实实砂砂砂砂质质质质土土土土1010303040405050707020203030密密密密实实实实砂砂砂砂质质质质土土土土3030以上以上以上以

33、上30305050656515152020湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷性黄土303060605050808015154848（2 2）劈裂注浆的注浆量计算）劈裂注浆的注浆量计算）劈裂注浆的注浆量计算）劈裂注浆的注浆量计算n n对于脉状劈裂注浆，只考虑对于脉状劈裂注浆，只考虑对于脉状劈裂注浆，只考虑对于脉状劈裂注浆，只考虑孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率为主体的注浆率是不能确定注浆量的。为主体的注浆率是不能确定注浆量的。为主体的注浆率是不能确定注浆量的。为主体的注浆率是不能确定注浆量的。下面从三个方面来求注浆量。下面从三个方面来求注浆量。下面从三个方面来求注浆量。下面从三个方面来求注浆量。1 1）

34、从土的含水率来求注浆量）从土的含水率来求注浆量）从土的含水率来求注浆量）从土的含水率来求注浆量 对于软塑性土，注浆时浆脉可以使土体发生压缩脱水，使天然含水对于软塑性土，注浆时浆脉可以使土体发生压缩脱水，使天然含水对于软塑性土，注浆时浆脉可以使土体发生压缩脱水，使天然含水对于软塑性土，注浆时浆脉可以使土体发生压缩脱水，使天然含水量降低到塑限以下，土体变为硬塑状，加之脉状浆体成网状分布于土体，量降低到塑限以下，土体变为硬塑状，加之脉状浆体成网状分布于土体，量降低到塑限以下，土体变为硬塑状，加之脉状浆体成网状分布于土体，量降低到塑限以下，土体变为硬塑状，加之脉状浆体成网状分布于土体，使土体稳定性增加

35、，这种注浆通常称为软土固结注浆。注浆量表示为使土体稳定性增加，这种注浆通常称为软土固结注浆。注浆量表示为使土体稳定性增加，这种注浆通常称为软土固结注浆。注浆量表示为使土体稳定性增加，这种注浆通常称为软土固结注浆。注浆量表示为2 2）从土被压缩的难易程度来求注浆量）从土被压缩的难易程度来求注浆量浆脉的插入可认为土颗粒间孔隙缩小，孔隙缩小的体积即为浆脉的总浆脉的插入可认为土颗粒间孔隙缩小，孔隙缩小的体积即为浆脉的总体积，这样可按照土的压缩指数来求注浆量体积，这样可按照土的压缩指数来求注浆量（2 2）劈裂注浆的注浆量计算）劈裂注浆的注浆量计算）劈裂注浆的注浆量计算）劈裂注浆的注浆量计算 3 3）经验

36、法）经验法）经验法）经验法 仍按渗透注浆公式仍按渗透注浆公式仍按渗透注浆公式仍按渗透注浆公式 ，对于粘性土，对于粘性土，对于粘性土，对于粘性土 值见下表：值见下表：值见下表：值见下表：粘性土粘性土值值N N 值值值值孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率 n n（%）（%）（%）粘性粘性粘性粘性土土土土松散松散松散松散0 04 4606075753030404018183030中等中等中等中等4 48 8505060602020303010101818 工程实践经验，注浆量约为土体体积的工程实践经验，注浆量约为土体体积的 10或更大些。比较合或更大些。比较合理的办法是在现场通过观测到的注浆压力的变化来决定注

37、浆量。理的办法是在现场通过观测到的注浆压力的变化来决定注浆量。（3 3）裂隙岩体注浆量计算）裂隙岩体注浆量计算）裂隙岩体注浆量计算）裂隙岩体注浆量计算1 1）注水泥浆液的起始水灰比）注水泥浆液的起始水灰比）注水泥浆液的起始水灰比）注水泥浆液的起始水灰比 霍尔斯比霍尔斯比霍尔斯比霍尔斯比(1982)(1982)建议根据裂隙的建议根据裂隙的建议根据裂隙的建议根据裂隙的平均宽度平均宽度平均宽度平均宽度选择初始水灰比为：裂缝选择初始水灰比为：裂缝选择初始水灰比为：裂缝选择初始水灰比为：裂缝平均宽度平均宽度平均宽度平均宽度 l.0mm 1.01.0，水灰比，水灰比，水灰比，水灰比 1:11:1。还可根据

38、相同压力条件下的钻孔压水试验资料选择浆液的起始浓度。还可根据相同压力条件下的钻孔压水试验资料选择浆液的起始浓度。还可根据相同压力条件下的钻孔压水试验资料选择浆液的起始浓度。还可根据相同压力条件下的钻孔压水试验资料选择浆液的起始浓度。单单单单位位位位钻钻钻钻孔吸水量孔吸水量孔吸水量孔吸水量 （L/L/min.mmin.m）浆浆浆浆液的起始液的起始液的起始液的起始浓浓浓浓度度度度水泥水泥水泥水泥浆浆浆浆（水：灰）（水：灰）（水：灰）（水：灰）水玻璃：水泥水玻璃：水泥水玻璃：水泥水玻璃：水泥浆浆浆浆（体（体（体（体积积积积比）比）比）比）1.51.53:13:1-3.03.02:12:15.05.0

39、2 21.5:11.5:17.07.01.51.51.25:11.25:18.08.01.2:11.2:10.6:10.6:19.09.01:11:10.85:10.85:111.011.00.85:10.85:11:11:113.013.00.75:10.75:115150.6:10.6:1（3 3）裂隙岩体注浆量计算）裂隙岩体注浆量计算）裂隙岩体注浆量计算）裂隙岩体注浆量计算2 2）注灰量的估计）注灰量的估计）注灰量的估计）注灰量的估计 水泥浆的注浆量与水灰比有很大的关系，故常将注浆量折算成注水泥浆的注浆量与水灰比有很大的关系，故常将注浆量折算成注水泥浆的注浆量与水灰比有很大的关系，故常将

40、注浆量折算成注水泥浆的注浆量与水灰比有很大的关系，故常将注浆量折算成注灰量或灰量或灰量或灰量或单位注灰量单位注灰量单位注灰量单位注灰量（每米段长的耗灰量），这样注浆量就与水灰比无关。（每米段长的耗灰量），这样注浆量就与水灰比无关。（每米段长的耗灰量），这样注浆量就与水灰比无关。（每米段长的耗灰量），这样注浆量就与水灰比无关。迪尔提出迪尔提出迪尔提出迪尔提出单位耗浆量单位耗浆量单位耗浆量单位耗浆量的分级：的分级：的分级：的分级：单单单单位耗位耗位耗位耗浆浆浆浆量量量量 （kg/mkg/m）分分分分 级级级级400400非常高非常高非常高非常高400400200200高高高高20020010010

41、0中等高中等高中等高中等高1001005050中等中等中等中等50502525中等低中等低中等低中等低252512.512.5低低低低12.512.5非常低非常低非常低非常低3.3 注浆压力注浆压力uu注浆压力控制的好坏是注浆成败的关键。注浆压力控制的好坏是注浆成败的关键。注浆压力控制的好坏是注浆成败的关键。注浆压力控制的好坏是注浆成败的关键。在不考虑边界条件下，提高注浆压力，在不考虑边界条件下，提高注浆压力，在不考虑边界条件下，提高注浆压力，在不考虑边界条件下，提高注浆压力，渗透注浆渗透注浆渗透注浆渗透注浆可以把土层颗粒孔隙可以把土层颗粒孔隙可以把土层颗粒孔隙可以把土层颗粒孔隙中空气和水等全

42、部排走。中空气和水等全部排走。中空气和水等全部排走。中空气和水等全部排走。劈裂注浆劈裂注浆劈裂注浆劈裂注浆脉压提高后，土颗粒更加密实和固结。但是压力超过边界条脉压提高后，土颗粒更加密实和固结。但是压力超过边界条脉压提高后，土颗粒更加密实和固结。但是压力超过边界条脉压提高后，土颗粒更加密实和固结。但是压力超过边界条件允许的范围，就会引起地面、基础、结构物的变形和破坏。件允许的范围，就会引起地面、基础、结构物的变形和破坏。件允许的范围，就会引起地面、基础、结构物的变形和破坏。件允许的范围，就会引起地面、基础、结构物的变形和破坏。压力压力压力压力应控制在边界条件允许的最大注浆压力内。应控制在边界条件

43、允许的最大注浆压力内。应控制在边界条件允许的最大注浆压力内。应控制在边界条件允许的最大注浆压力内。（1 1）渗透注浆）渗透注浆）渗透注浆）渗透注浆 1 1）根据注浆试验曲线确定）根据注浆试验曲线确定）根据注浆试验曲线确定）根据注浆试验曲线确定 注浆试验过程中，逐步提高注浆压力，可求得注浆试验过程中，逐步提高注浆压力，可求得注浆试验过程中，逐步提高注浆压力，可求得注浆试验过程中，逐步提高注浆压力，可求得注浆压力注浆压力注浆压力注浆压力与与与与注浆量注浆量注浆量注浆量关关关关系曲线。当压力升至某一数值（系曲线。当压力升至某一数值（系曲线。当压力升至某一数值（系曲线。当压力升至某一数值（），注浆量突

44、然增大时，表明了地），注浆量突然增大时，表明了地），注浆量突然增大时，表明了地），注浆量突然增大时，表明了地层已产生劈裂，因而把这一压力值定义为层已产生劈裂，因而把这一压力值定义为层已产生劈裂，因而把这一压力值定义为层已产生劈裂，因而把这一压力值定义为最大容许注浆压力最大容许注浆压力最大容许注浆压力最大容许注浆压力。注浆压力和注浆量的关系注浆压力和注浆量的关系 2 2）根据经验公式确定）根据经验公式确定砂砾地基注浆：砂砾地基注浆：或或 3 3）根据经验值确定）根据经验值确定 最大容许注浆压力等于最大容许注浆压力等于 12 倍覆倍覆盖层土压力加上上部结构的荷载压力。盖层土压力加上上部结构的荷载压

45、力。（2 2）劈裂注浆）劈裂注浆）劈裂注浆）劈裂注浆 最大容许注浆压力最大容许注浆压力最大容许注浆压力最大容许注浆压力 式中：式中：式中：式中：h h 为注浆处以上土柱高度，为注浆处以上土柱高度，为注浆处以上土柱高度，为注浆处以上土柱高度，mm；为注浆地基的天然重度，为注浆地基的天然重度，为注浆地基的天然重度，为注浆地基的天然重度，kN/mkN/m3 3；为土的抗拉强度，为土的抗拉强度，为土的抗拉强度，为土的抗拉强度，kPakPa。一般软土地基中注浆压力在一般软土地基中注浆压力在一般软土地基中注浆压力在一般软土地基中注浆压力在 0.30.30.50.5 MPaMPa之间。之间。之间。之间。在巷

46、道内突泥或塌方处劈裂注浆，封闭情况下终压可以提高。在巷道内突泥或塌方处劈裂注浆，封闭情况下终压可以提高。在巷道内突泥或塌方处劈裂注浆，封闭情况下终压可以提高。在巷道内突泥或塌方处劈裂注浆，封闭情况下终压可以提高。（3 3）裂隙岩体注浆）裂隙岩体注浆）裂隙岩体注浆）裂隙岩体注浆 右图是最大允许注浆压力的右图是最大允许注浆压力的右图是最大允许注浆压力的右图是最大允许注浆压力的经验曲经验曲经验曲经验曲线线线线，曲线未考虑允许压力上限，高压力，曲线未考虑允许压力上限，高压力，曲线未考虑允许压力上限，高压力，曲线未考虑允许压力上限，高压力将导致地层的水力劈裂，在帷幕注浆中将导致地层的水力劈裂，在帷幕注浆

47、中将导致地层的水力劈裂，在帷幕注浆中将导致地层的水力劈裂，在帷幕注浆中是不希望发生的。是不希望发生的。是不希望发生的。是不希望发生的。图中：图中：图中：图中：坚固岩石；坚固岩石；坚固岩石；坚固岩石；欧洲的经验法欧洲的经验法欧洲的经验法欧洲的经验法则，则，则，则，0.1 0.1 MPa/mMPa/m；中等坚固岩石；中等坚固岩石；中等坚固岩石；中等坚固岩石；软弱岩石；软弱岩石；软弱岩石；软弱岩石；美国的经验法则，美国的经验法则，美国的经验法则，美国的经验法则，0.022 0.022 MPa/mMPa/m；很不稳定的岩石很不稳定的岩石很不稳定的岩石很不稳定的岩石 1 1）考虑注浆段深度、地质条件的经

48、验曲线）考虑注浆段深度、地质条件的经验曲线覆盖层厚度与允许注浆覆盖层厚度与允许注浆压力的经验曲线（压力的经验曲线（Houbby，1991）2）考虑地质条件、注浆方法以及浆液浓度）考虑地质条件、注浆方法以及浆液浓度的经验公式的经验公式（3 3）裂隙岩体注浆）裂隙岩体注浆）裂隙岩体注浆）裂隙岩体注浆3 3 3 3）隧洞围岩固结注浆压力）隧洞围岩固结注浆压力）隧洞围岩固结注浆压力）隧洞围岩固结注浆压力 衬砌隧洞围岩固结注浆加固中，控制注浆压力不使衬砌挤裂，注浆衬砌隧洞围岩固结注浆加固中，控制注浆压力不使衬砌挤裂，注浆衬砌隧洞围岩固结注浆加固中，控制注浆压力不使衬砌挤裂，注浆衬砌隧洞围岩固结注浆加固中

49、，控制注浆压力不使衬砌挤裂，注浆压力可按下式确定：压力可按下式确定：压力可按下式确定：压力可按下式确定：其中其中其中其中4 4 4 4）井壁注浆压力）井壁注浆压力）井壁注浆压力）井壁注浆压力3.4 注浆孔距注浆孔距uu浆液浆液浆液浆液扩散半径扩散半径扩散半径扩散半径与浆液流变特性、胶凝时间、注浆压力、注浆时间等因素与浆液流变特性、胶凝时间、注浆压力、注浆时间等因素与浆液流变特性、胶凝时间、注浆压力、注浆时间等因素与浆液流变特性、胶凝时间、注浆压力、注浆时间等因素有关。在注浆范围和注浆半径确定后，就可以确定孔间距。确定孔间距有关。在注浆范围和注浆半径确定后，就可以确定孔间距。确定孔间距有关。在注

50、浆范围和注浆半径确定后，就可以确定孔间距。确定孔间距有关。在注浆范围和注浆半径确定后，就可以确定孔间距。确定孔间距时，既要考虑最大限度地发挥每个注浆孔的作用，减小工程造价，又要时，既要考虑最大限度地发挥每个注浆孔的作用，减小工程造价，又要时，既要考虑最大限度地发挥每个注浆孔的作用，减小工程造价，又要时，既要考虑最大限度地发挥每个注浆孔的作用，减小工程造价，又要考虑孔与孔之间的相互搭接，达到均匀受浆。考虑孔与孔之间的相互搭接，达到均匀受浆。考虑孔与孔之间的相互搭接，达到均匀受浆。考虑孔与孔之间的相互搭接，达到均匀受浆。对于对于对于对于加固注浆加固注浆加固注浆加固注浆，一般采用等距布孔，梅花型布置