公路隧道工程幻灯片第二章预支护注浆质量检测

第二章预支护、注浆质量检测 第一节超前支护、预注浆加固工法一、适用条件一般施工方法不能顺利修筑隧道，需采用的特殊施工措施称为辅助工法。超前支护和预注浆加固是常用的两种，通常用于以下隧道地质段：1、围岩自稳时间小于完成支护所需时间。2、需防止地表产生有害沉陷的地段。3、需注浆固结、堵水地段。 二、地表预加固辅助工法是从地表垂直向下对地层进行预加固的方法，常用于埋深小的浅埋段。有以下两种主要方法：1、地表砂浆锚杆加固法：对未开挖的隧道段拱部以上岩土体进行锚杆施工，以提高该处围岩的承载能力，减少因开挖形成的下沉量。2、地表注浆加固围岩法：对未开挖的隧道周围岩土体进行注浆施工，达到固结围岩的目的，以利于坑道开挖成形。 三、洞内超前支护辅助工法是从洞内掌子面，沿拱部外轮廓布设向前的细长构件，对围岩变形加以限制的方法，常用于易塌的深埋隧道段。有：1、超前锚杆支护：一般向前取较大的外插角，约30～60°，锚杆受拉后对前方围岩起约束作用，适用于松散破碎的地层。2、钢管棚超前支护：向前取较小的外插角，一般为2～5°，形成钢管护棚，常与注浆、拱架联合使用。适用于极破碎地层、塌方段、岩堆等地段。 四、洞内预注浆辅助工法是从洞内掌子面向前对地层进行预加固的方法，常用于埋深大的地埋段。有以下两种主要方法：1、超前小导管预注浆：视注浆范围确定向前的外插角，注浆后达到固结、锚固围岩的作用。适用于沙层、沙卵石层、断层破碎带、软弱围岩、处理塌方。2、超前深孔预注浆：掌子面向前朝外布设注浆孔，注浆后可达到加固地层和封堵水源。常用于及其松散、破碎、软弱地层，或大量涌水的断层破碎带。 五、主要控制指标1、超前锚杆和导管——管（杆）径、管（杆）长、搭接长度、间距、排距、外插角；2、注浆孔——孔径、孔深，孔距、排距、外插角；3、注浆——压力、扩散半径。 第二节注浆材料性能一、对注浆材料（浆液）的要求1、浆液粘度低、渗透力强、流动性好，能进入细小裂隙。2、浆液的凝固时间可调解、准确控制，达到定时注浆的目的。3、浆液结合率高，强度大。4、浆液无毒、无害，非易燃易爆，稳定性好，便于保存运输。5、材料来源充足，价格低廉。 二、注浆材料（浆液）分类1、水泥浆和化学浆。2、单液浆和双液浆。3、悬浊液和溶液。三、注浆材料（浆液）的主要性质1、粘度——浆液流动时的内摩擦力。一般指浆液配成时的初始粘度。粘度大小影响浆液扩散半径、注浆压力、流量等参数的确定。浆液在固化过程中，粘度变化有两种类型，如图2-1所示。 曲线I是一般浆液材料，粘度逐渐增加，最后固化。随着粘度增长，浆液扩散由易到难。曲线Ⅱ表示如丙烯酰胺类浆液，粘度不变，到凝胶发生，粘度突变，倾刻形成固体，有利于注浆。 2、渗透能力——浆液注入岩层的难易程度。对于悬浊液，渗透能力取决于颗粒大小；对于溶液，则取决于粘度。根据试验，砂性土孔隙直径(0)必须大于浆液颗粒直径(d)的3倍以上浆液才能注入，国内标准水泥粒径为0．085mm，只能注入到0．255mm的孔隙或粗砂中。凡水泥不能渗入的中、细、粉砂土地层只好用化学浆液。3、凝胶时间——参加反应的全部成分从混合时起到凝胶发生的一段时间。 4、渗透系数——浆液固化后结石体透水性的高低。5、抗压强度——注浆材料的抗压强度。注浆材料自身抗压强度的大小决定了材料的使用范围，大者可用以加固地层，小者则仅能堵水。 第三节注浆材料性能参数测定一、浆液粘度测定现场常以简易粘度计测定。化学浆液粘度测定参照《合成胶乳粘度测定法》(GB2956—82)的规定。二、水泥细度检验（渗透能力）《水泥细度检验方法(80lan筛筛析法)》(_CB1345—91)规定的检验方法。三、凝胶时间测定凝胶时间长的用维卡仪；一般浆液，通常采用手持玻璃棒搅拌浆液，以手感觉不再流动或拉不出丝为止，来测定凝胶时间。 四、渗透系数测定常用在钻孔内压水法，经计算确定结石体的渗透系数。五、抗压强度测定有用钻孔取样，测出结石体的抗压强度来表示。 第四节施工质量检测一、超前锚杆1、一般要求材质、规格等应符合设计和规范要求。长度应大于循环进尺，宜为3～5m。插入孔内的长度不得短于设计长度的95％。锚杆搭接长度应不小于1m。2、实测项目检查方法和频率 3、外观鉴定锚杆沿开挖轮廓线周边均匀布置，尾端与钢架焊接牢固，锚杆入孔长度符合要求。 二、超前钢管1、基本要求型号、规格、质量等应符合设计和规范要求。与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。2、实测项目检查方法和频率。 3、外观鉴定钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置，尾端与钢架焊接牢固，入孔长度符合要求。三、注浆效果检查通常有下列三种：1、分析法：分析注浆记录，查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，从而以浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。 2、检查孔法用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔，提取岩芯进行鉴定。同时测定检查孔的吸水量(漏水量)单孔时应小于1L／min.m；全段应小于20L／min.m。3、声波监测法用声波探测仪测量注浆前后岩体声速、振幅及衰减系数等来判断注浆效果。 谢谢！