注浆效果检查评定技术与应用实例.pdf

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第25卷增2岩石力学与工程学报Vol.25Supp.22006年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2006收稿日期：

收稿日期：

20051003；修回日期：

修回日期：

20060127作者简介：

作者简介：

张民庆（1970），男，硕士，2003年毕业于石家庄铁道学院土木工程专业，现为高级工程师，主要从事隧道及地下工程结构监测、注浆堵水、地基加固、结构防排水等方面的科研、设计与施工工作。

E-mail：

注浆效果检查评定技术与应用实例注浆效果检查评定技术与应用实例张民庆1，2，张文强2，孙国庆2（1.宜万铁路建设总指挥部，湖北恩施445000；2.中铁隧道集团科研所，河南洛阳471009）摘要：

摘要：

注浆技术已成为地下工程施工中重要的辅助工法，它对于软岩加固、注浆堵水、沉降控制、渗漏整治等工程处理都有着极好的效果，但由于目前注浆施工效果评定技术不太规范，尚无完善的标准可以借鉴，继而导致这项工作完成后无法进行正确的评价，从而使许多注浆工程难以取得良好的效果。

结合大量工程实践，将注浆效果检查方法按分析法、检查孔法、开挖取样法、变位推测法和物探法进行了5类14种比较系统的分类，并对每一种检查方法进行了技术说明。

最后，结合国内重点工程实例，对各种检查方法进行了应用效果的探讨，并提出了各种注浆技术的检查方法和标准，以期对今后类似工程的注浆施工提供借鉴价值。

关键词：

关键词：

岩土力学；注浆；效果评定中图分类号：

中图分类号：

TU457文献标识码：

文献标识码：

A文章编号：

文章编号：

10006915（2006）增2390910EVALUATIONTECHNIQUEOFGROUTINGEFFECTANDITSAPPLICATIONTOENGINEERINGZHANGMinqing1，2，ZHANGWenqiang2，SUNGuoqing2（1.YiwanConstructionHeadquartersofManagingofWorks，MinistryofRailway，Enshi，Hubei445000，China；2.ScienceandTechnologyResearchInstitute，ChinaRailwayTunnelGroupCo.，Ltd.，Luoyang，Henan471009，China）Abstract：

Groutingtechnologyisanimportantandaccessorialmethodtoundergroundworksforithasagoodeffectonreinforcementofsoftrock，waterblockage，subsidencecontrol，leakagetreatment，etc.But，thegroutingworkcabnotbeproperlyevaluatedbecausetheevaluationtechnologyofgroutingresultisnotcanonicalandnostandardcanbeemployeddirectly.Basedonalotofengineeringcases，thegroutingeffectevaluationtechniqueiscataloguedas5kinds：

analyticalmethod，check-upholemethod，constructionsamplingmethod，changeguessmethod，andgeophysicalprospectingmethod.Atlast，theeffectsofeachevaluationtechniquearediscussedwithakeyproject；andtheevaluationtechniqueandstandardofeverygroutingprojectarepresented.Theachievedresultscanprovidereferencestothefuturegroutingworks.Keywords：

rockandsoilmechanics；grouting；evaluationtechnique1引引言言自1802年法国人别鲁尼发明注浆技术以来，注浆技术应用于封堵涌水和改良地层已有两百余年的历史。

目前，注浆技术已普及市政、铁路、公路、煤炭、地矿、水电、军工等各部委、行业，已渗透到地下工程的各个角落，在地下工程的基础加固、注浆堵水、回填防沉、下沉控制、房屋纠偏、滑坡防治、变形控制、坍方处理、截水帷幕、渗漏整治、坝基防渗、瓦斯防溢、古建（构）筑物保护、裂缝修复等各方面，注浆技术起到了很好的作用。

但由于3910岩石力学与工程学报2006年目前注浆施工效果评定技术并不太规范，尚无完善的标准可以借鉴，继而导致了一些注浆工作完成后无法正确评价，从而影响了注浆工程取得良好的效果。

本文主要结合笔者大量的工程实践，比较系统地介绍了地下工程注浆施工效果的主要评定方法和技术标准，以期对今后类似工程的注浆施工提供借鉴价值。

2注浆效果检查方法注浆效果检查方法对注浆效果进行合理的评价是保证安全施工，确保注浆质量的关键。

目前，采用的注浆效果评价方法可划分为五大类，如图1所示。

图1注浆效果检查评定方法分类Fig.1Classificationforevaluationtechniqueofgroutingeffect2.1分析法分析法分析法是通过对注浆施工中所收集的参数信息进行合理的整合，采取分析、比对等方式，对注浆效果进行定性、定量化评价。

分析法具有快速、直接的特点，通过分析法可以较为可靠地进行注浆效果评价。

（1）P-Q-t曲线法P-Q-t曲线法是通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q进行P-t，Q-t曲线绘制，根据地质特征、注浆机制、设备性能、注浆参数等对P-Q-t曲线进行分析，从而对注浆效果进行评判。

对于一般注浆工程，不必采取钻孔取芯，基本上都可以采用P-Q-t曲线法对注浆效果进行十分有效的评判。

（2）注浆量分布特征法注浆量分布特征法分为注浆量分布时间效应法和注浆量分布空间效应法两种，即注浆量分布时空效应法。

注浆量分布特征法简单易行，施工中不必采集过多的注浆信息，只需要统计、分析注浆量这一个参数就可以达到对注浆效果的合理评价。

注浆量分布时间效应法是通过将各注浆孔注浆量按注浆顺序进行排列，绘制注浆量分布时间效应直方图，根据注浆量分布时间效应图，对注浆效果进行宏观评价。

注浆量分布空间效应法是通过将各注浆孔注浆量按注浆孔位置绘制注浆量分布空间效应图，根据注浆量分布空间效应图，对注浆效果进行宏观评价。

（3）涌水量对比法涌水量对比法是通过对注浆过程中各钻孔涌水量变化规律进行对比，或对注浆前后涌水量进行对比，从而对注浆堵水效果进行评价。

（4）浆液填充率反算法通过统计总注浆量，可采用下式反算出浆液填充率，根据浆液填充率评定注浆效果，即+=）1（VnQ

（1）式中：

Q为总注浆量（m3），V为加固体体积（m3），n为地层孔隙率或裂隙度，为浆液填充率，为浆液损失率。

2.2检查孔法检查孔法检查孔法是针对注浆要求较高的工程所采用的一种方法，该方法也是目前公认的最为可靠的方法。

检查孔法是在注浆结束后，根据注浆量分布特征，以及注浆过程中所揭示的工程地质及水文地质特点，并结合对注浆P-Q-t曲线分析，对可能存在的注浆薄弱环节设置检查孔，通过对检查孔观察、取芯、注浆试验、渗透系数测定，从而对注浆效果进行评价。

一般来说，检查孔数量宜为钻孔数量的3%5%，且不少于3个。

注浆要求越高，检查孔数量应越多。

（1）检查孔观察法检查孔观察法是通过对检查孔进行观察，察看检查孔成孔是否完整，是否涌水、涌砂、涌泥，检查孔放置一段时间后是否坍孔，是否产生涌水、涌砂、涌泥，通过观察，定性评定注浆效果。

注浆效果检查评定方法分析法P-Q-t曲线法注浆量分布特征法涌水量对比法浆液填充率反算法检查孔观察法检查孔取芯法检查孔P-Q-t曲线法渗透系数测试法水位推测法变形推测法加固效果观察法注浆机制分析法力学指标测试法检查孔法物探法变位推测法开挖取样法第25卷增2张民庆等.注浆效果检查评定技术与应用实例3911

（2）检查孔取芯法对检查孔进行取芯，通过对检查孔取芯率、岩芯的完整性、岩芯强度试验等进行综合分析，判定注浆效果。

（3）检查孔P-Q-t曲线法对检查孔进行注浆试验，根据检查孔P-Q-t曲线特征判断注浆效果。

（4）渗透系数测试法对于注浆堵水工程，特别是注浆截水帷幕，注浆后测试地层渗透系数是评定注浆堵水效果的最主要、最可靠的方法。

测试注浆后地层渗透系数的方法常采用注水试验。

可采用下式计算地层注浆后渗透系数1：

rllsQk2lg366.0=

（2）式中：

k为渗透系数（m/d），Q为稳定注水量（m3），l为试验段长（m），s为孔中水头高度（m），r为钻孔半径（m）。

2.3开挖取样法开挖取样法开挖取样法是在隧道开挖过程中，通过观察注浆加固效果、对注浆机制进行分析、测试浆液固结体力学指标，从而对注浆效果进行有效评定，同时，开挖取样法也为下一阶段注浆设计与施工提供重要的价值。

（1）加固效果观察法加固效果观察法是通过对开挖面进行观察，宏观评定注浆加固效果。

（2）注浆机制分析法通过对掌子面注浆效果观察，分析注浆机制，定性判定注浆效果。

（3）力学指标测试法对掌子面进行取样，对试件进行力学指标测试，通过分析力学指标，确定注浆效果。

2.4变位推测法变位推测法变位推测法是通过监测注浆前后，以及施工过程中地下水位变化、地表沉降量变化等，分析评判注浆效果。

（1）水位推测法水位推测法是通过监测帷幕注浆圈外水位监测孔的水位变化，分析评判帷幕注浆效果。

（2）变形推测法变形推测法是通过监测注浆前后，以及施工过程中被保护体的沉降变形，分析评判注浆加固效果。

2.5物探法物探法目前，采取物探法检查评定注浆效果应用不多，技术也不太成熟，在此不做详细介绍。

但物探法应用于注浆效果检查，可以宏观地评定注浆效果，特别是对于帷幕注浆的纵向连续性检测，目前尚无可靠的方法，物探法对检查帷幕的连续性有着较大的研究空间，希同仁在此方面加以研究。

3工程应用实例工程应用实例3.1P-Q-t曲线法等方法在工程中的应用曲线法等方法在工程中的应用3.1.1工程概况2002年1月31日，渝怀铁路圆梁山隧道平导开挖到PDK354+255时，通过采取超前地质深孔钻探表明，隧道前方PDK354+255PDK354+275段发育一贯通性强的大型充填性溶洞，溶洞内充填大量淤泥、砾石。

经筛分，黏土、中砂、砾石分别占23%，26%，28%。

超前探水孔涌水量为35m3/h2。

3.1.2施工方案针对该溶洞充填淤泥、富含水特征，隧道开挖不能自稳，因此，采取“后部加强、超前全断面预注浆加固、超前长管棚支护、小导管注浆加强”综合方案处理该溶洞，以达到“安全稳妥、防止突泥”的目的。

注浆材料采用普通水泥水玻璃双液浆。

注浆施工参数为：

扩散半径2m；浆液凝胶时间0.53.0min；注浆终压34MPa；注浆分段长度5m；注浆速度1080L/min；单孔单段注浆量1224m3。

3.1.3注浆效果检查评定

（1）P-Q-t曲线法如图2所示，在注浆施工过程中主要表现出两种P-Q-t曲线。

I型曲线主要是内圈和外圈注浆孔注浆时所表现，特别是底部注浆孔。

其注浆压力较小，一般为1.52.0MPa，注浆