地質災害注漿工程設計與施工

1、 中南大學地球科學與信息物理學院張 可 能2011年7月27日 長地質災害注漿工程設計與施工 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工地質災害注漿工程設計與施工提要1 概述2 注漿工程設計3 注漿工程施工4 邊坡、滑坡防治注漿技術5 地面塌陷與地面沉降注漿技術6 案例分析與討論 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工地質災害注漿工程設計與施工1.1 地質災害與注漿相關領域1.2 注漿技術發(fā)展與現(xiàn)狀 1 概述 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工地質災害注漿工程設計與施工地質災害定義地質災害定義 地球、地質體、地質環(huán)

2、境在發(fā)展演化過程中，由于各種自然作用和人類活動發(fā)生變化，其產(chǎn)生的后果給人類和社會造成災害就稱為地質災害。 它包括自然因素或者人為活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。1.1 地質災害與注漿相關領域 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工地質災害注漿工程設計與施工地質災害的屬性特征地質災害的屬性特征必然性必然性 人類活動區(qū)域日益廣泛，地殼活動始終不斷，必然有各種地質災害出現(xiàn)隨機性隨機性 人類對地下活動認識有限，地質活動周期往往很長，部分地質災害發(fā)生有隨機性周期

3、性周期性 部分地質災害成因比較清楚，對其周期性有較多的認識1.1 地質災害與注漿相關領域 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工突發(fā)性突發(fā)性 突然爆發(fā)的地質災害,火山、地震、崩落、泥石流等。漸進性漸進性 漸進發(fā)展的地質災害,土壤退化、地面沉降、煤層自燃等。群體性群體性 地質災害往往不是獨立存在的，而是彼此相互影響，反復發(fā)作多元性多元性 崩落、泥石流、滑坡、地裂縫往往同時發(fā)作1.1 地質災害與注漿相關領域 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工復發(fā)性復發(fā)性 滑坡多發(fā)區(qū)常常反復發(fā)作，例如，我國西部川藏公路沿線的古鄉(xiāng)冰川泥石流，一年內(nèi)發(fā)生70多次。區(qū)域性區(qū)域性 地

4、質災害受地質體形態(tài)、自然環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展水平影響，有明顯的區(qū)域性我國的地質災害受我國 南北分區(qū)、東西分帶、交叉成網(wǎng) 的區(qū)域性構造格局影響，有明顯的區(qū)域性。1.1 地質災害與注漿相關領域 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工地質災害分級地質災害分級地質災害按照人員傷亡、經(jīng)濟損失的大小 ,分為四個等級 :( 一 ) 特大型 : 因災死亡 30 人以上或者直接經(jīng)濟損失1000 萬元以上的 ;( 二 ) 大型 : 因災死亡 10 人以上 30 人以下或者直接經(jīng)濟損失 500 萬元以上 1000 萬元以下的 ;( 三 ) 中型 : 因災死亡 3 人以上 10 人以下或者直接經(jīng)濟損失 1

5、00 萬元以上 500 萬元以下的 ;( 四 ) 小型 : 因災死亡 3 人以下或者直接經(jīng)濟損失 100萬元以下的。1.1 地質災害與注漿相關領域 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工對于山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降地裂縫、地面沉降等地質災害問題中的滑坡、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降 ，根據(jù)不同情況，是可以用注漿技術進行填充、填充、加固加固或者作為輔助措施。輔助措施。1.1 地質災害與注漿相關領域 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工應用范圍非常廣泛：

6、水利水利 礦山礦山 地基基礎地基基礎 隧道隧道 地質災害地質災害 等1.2 注漿技術發(fā)展與現(xiàn)狀背景 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工1.2 注漿技術發(fā)展與現(xiàn)狀背景 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工注漿材料 注漿材料發(fā)展也具有悠久歷史。目前注漿材料大體分為無機系無機系和有機系有機系兩大類。一般無機系常用水泥水泥為注漿材料，常用漿液為單液水泥漿液、水泥水玻璃漿液、水泥粘土漿液等。 以水泥為主包括添加一定量的外加劑，用水配制成漿液，采用單液方式注入，這樣的漿液稱為單液水泥漿。所謂外加劑，系指水泥的速凝劑、早強劑、塑化劑、懸浮速凝劑、早強劑、塑化劑、懸浮

7、劑等劑等，復合注漿法常用的外加劑為速凝劑。1.2 注漿技術發(fā)展與現(xiàn)狀注漿材料 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工水泥水玻璃漿液 在水泥水玻璃漿液中，水泥漿液中加入水玻璃，有兩種作用，一種是將水玻璃作為速凝劑加入漿液中促進漿液很快凝結；另一作用是作為漿液中的組成成分，將水泥漿液和水玻璃溶液按照一定的比例，使用雙液灌漿施工方法，進行灌漿。前者水玻璃的用量少，在水泥漿液中加入一般多為水泥重量的15；后者用量較多，其具體用量根據(jù)灌注對象的情況和要求漿液應有的性能而定。1.2 注漿技術發(fā)展與現(xiàn)狀 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工雙液注漿定義及其特點 雙液注漿

8、就是利用液壓及化學原理，通過雙液泵和注漿管等設備，將水泥-水玻璃漿液注入地基土體內(nèi)，以充填、滲透、擠密和（或）劈裂的方式，注入地層或縫隙內(nèi)使其擴散、膠凝或固化，以達到加固地層或防滲堵漏目的的一種注漿方式。1.2 注漿技術發(fā)展與現(xiàn)狀 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工雙液注漿原理雙液注漿原理 雙液化學注漿通過對淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土、碎石土及飽和性質的粉砂、中細砂以及卵石的補強加固效應可視為由滲透、劈裂擴散、填充和擠密四部分組成，漿液在壓力作用下向鉆孔周圍土體中發(fā)生滲透、劈裂、擴散。漿液包裹泥土團，漿液中水泥-水玻璃顆粒排出土顆?？紫?/p>

9、中的水分和空氣，并填充其空間，減小地基土體孔隙比，水泥中的硅酸二鈣發(fā)生水解和水化反應，產(chǎn)生氫氧化鈣。氫氧化鈣與水玻璃迅速發(fā)生凝固反應，生成細分散狀的凝膠體水化硅酸鈣。凝固后，原來地基松散的土顆粒或裂隙膠結成一整體,形成一個結構新、強度大、防水性能好、化學性能穩(wěn)定的人造“結石體”,從而使地基擠密，固結強度增高，達到加固地基、充填空洞、預防病害和形成固結帷幕止水帶的目的。1.2 注漿技術發(fā)展與現(xiàn)狀 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工注漿如何應用于地質災害防治?1.3 問題討論 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工注漿加固工程竣工資料清單：1 巖土工程詳細勘

10、察報告；2 注漿方案設計注漿方案設計；3 注漿施工組織設計；4 施工單位和試驗或檢測單位資質證書；5 注漿施工記錄表；6 鉆孔、注漿孔施工記錄表；7 注漿材料送檢報告和合格證書；8 注漿材料試驗報告；9 靜載法、標貫實驗、靜力觸探法、動力觸探法和取樣法的試驗或檢測報告。2 注漿工程設計 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工注漿堵水防滲工程原始資料和成果資料清單：1 巖土工程詳細勘察報告；2 注漿方案設計注漿方案設計；3 注漿施工組織設計；4 施工單位和試驗或檢測單位資質證書；5 注漿施工記錄表；6 鉆孔、注漿孔施工記錄表；7 注漿材料送檢報告和合格證書；8 注漿材料檢驗報告

11、；9 檢查孔巖芯柱狀圖；10 檢查孔壓水試驗成果一覽表。 2 注漿工程設計 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工主要內(nèi)容：1 勘察資料和現(xiàn)場狀況分析；2 注漿目的和方案分析；3 注漿方案設計-鉆孔布置、注漿深度、注漿漿液、注漿壓力、注漿量、注漿設備、異常狀況處理、注漿質量檢測和驗收標準；4 注漿試驗5 具體注漿參數(shù)及修正2 注漿工程設計 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工案例說明1 相山大道六號坡2 流星嶺滑坡2 注漿工程設計 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工06-滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范DZ-T 0219-20062 注

12、漿工程設計 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工 2 注漿工程設計基本內(nèi)容特點分析技術和藝術 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工13 注漿工程施工 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工1 施工與其它方法沒有本質區(qū)別，但施工人員的經(jīng)驗有重要影響3 注漿工程施工 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工測量鉆孔制漿注漿結束3 注漿工程施工 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工一些施工照片3 注漿工程施工 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工相山大道六號坡4 邊坡與滑坡防治注漿技術 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工滑坡要素示意圖滑坡要素示意圖4 邊坡與滑坡防治注漿技術 中南大學地球科學與信息物理學院地質災害注漿工程設計與施工滑坡形成條件滑坡形成條件內(nèi)在因素巖土類型結構松軟、抗剪強度和抗風化能力較低、在水的作用下其性質易發(fā)生變化的巖土地質構造節(jié)理、裂隙、層理面、巖性界面、斷層發(fā)育地形地貌斜坡、前緣水文地質條件 軟化巖石、產(chǎn)生動水壓力、軟化滑動面4 邊坡與滑坡防治注漿技術 中南大