铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆试验研究

摘要

注浆是一项实用性强、应用范围广的工程技术。目前在我国公路工程建设中，由于注浆缺乏系统试验和研究，没有形成一套完善的方法体系和技术规程，不免给设计和施工带来困难。因此，有必要针对我国公路工程建设中的注浆技术进行全面而深入的研究，进而形成一套适合于公路隧道注浆应用技术的方法体系。 本文以挚邻高速公路铜锣山隧道岩溶浅埋段为研究对象，通过室内浆液配比试验、注浆设计、现场注浆试验、注浆质量检测及评价等，对铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆技术进行了系统研究，获得的主要成果如下： 1．通过浆液配比试验，对拟选用的不同注浆材料进行了正交对比分析，筛选出了适合于试区的注浆材料及其最佳配比。试验结果表明，纯水泥浆液及水泥一水玻璃浆液适合于岩溶浅埋段的注浆工程。纯水泥浆液的水灰比推荐选用1：1，水泥一水玻璃浆液中水泥浆液与水玻璃的体积比推荐选用1：1。 2．现场注浆试验表明，“孔内卡塞”后退式注浆法适合于结构破碎、强度较低的地层注浆工程，它有利于深层围岩的注浆加固。因此，推荐廖家沟岩溶浅埋段的地表注浆采用“孔内卡塞”后退式注浆法。 3．浆液充填的直观检测、单位注灰量分析、岩体透水率分析、声波测试成果分析及岩芯抗压强度对比表明，试区注浆后地层透水率小于5Lu，声波波速平均提高11.5﹪，抗压强度平均提高11﹪，总体上达到了注浆设计标准。 4．运用层次一模糊分析法，以注浆载体完整性、连续性和坚固性为评价准则，选取透水率、单孔和对穿声波波速、岩体完整性系数、单位注灰量递减率、简易压水透水率递减率、抗压强度和压水曲线类型8个指标，建立了一套适合于岩溶地区注浆质量评价的体系；利用此次注浆试验的质量检测数据，以层次一模糊综合评判为手段，对本次注浆试验的质量进行了综合评价，得出“良好”的评价结果。 5．根据注浆试验过程和结果，对注浆参数进行了优化，得出适合廖家沟岩溶浅埋段地表注浆的优化参数：最大容许注浆压力为1.5MPa，浆液扩散半径为1～1.5m，单孔注浆量为9～13m’。

目录

文摘

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第1章前言

1.1选题依据及研究意义

1.1.1工程概况及选题依据

1.1.2研究意义

1.2国内外研究历史及现状

1.2.1注浆技术的发展历史

1.2.2注浆技术的研究现状

1.3研究内容、思路及技术路线

1.3.1主要研究内容

1.3.2研究思路

1.3.3技术路线

第2章试区工程地质条件

2.1自然地理及地形地貌

2.2地层岩性

2.2.1地层及主要岩性

2.2.2岩层风化情况

2.3地质构造

2.4水文地质条件

2.5试区隧道工程地质条件评价

2.5.1试区洞身围岩稳定性及其工程性质

2.5.2试区主要工程地质问题

2.5.3试区工程地质条件对注浆可能产生的影响

第3章浆液配比试验研究

3.1浆液试验用原材料

3.2浆液成份配比及试验方法

3.2.1浆液成份的配合比例

3.2.2浆液性能测试方法

3.3浆液配比试验成果分析

3.3.1普通水泥浆液

3.3.2水泥—水玻璃浆液

3.3.3水泥—粘土浆液

3.4注浆材料选择及浆液配比推荐

第4章地表注浆试验设计

4.1注浆设计原则及设计标准

4.1.1设计原则

4.1.2设计标准

4.2注浆方案选择

4.3注浆试验区选择

4.4注浆材料选择及配比

4.5注浆参数设计

4.5.1注浆压力

4.5.2注浆深度及分段长度

4.5.3浆液扩散半径

4.5.4孔距及注浆孔布置形式

4.5.5单孔注浆量

第5章现场注浆试验的实施与控制

5.1注浆工艺与流程

5.1.1注浆流程

5.1.2注浆方法

5.2注浆试验过程及控制方法

5.2.1试验步骤及程序

5.2.2注浆过程控制方法

5.3注浆数据记录及资料整理

5.3.1数据记录

5.3.2资料整理

5.4注浆施工注意事项与特殊情况处理

5.4.1施工注意事项

5.4.2常见故障与排除方法

5.4.3特殊情况处理

第6章注浆质量检测分析与评价

6.1注浆质量检测方法简介

6.1.1概述

6.1.2五点法标准压水试验

6.1.3声波测试

6.2浆液充填的直观检测

6.2.1检查孔岩芯观测

6.2.2竖井井壁观测

6.2.3岩石磨片鉴定

6.3水泥注入量分析

6.3.1注灰量数据资料整理

6.3.2注灰量数据资料分析

6.4注浆前后岩体透水率分析

6.4.1五点法压水试验成果分析

6.4.2简易压水试验成果分析

6.4.3单位注灰量与透水率的关系

6.5注浆前后声波测试成果分析

6.5.1声波测试数据整理

6.5.2声波测试结果分析

6.6注浆前后岩芯抗压强度对比

第7章注浆质量综合评价及注浆优化参数确定

7.1层次—模糊综合评判的原理与方法

7.1.1概述

7.1.2模糊综合评判方法

7.1.3层次分析法(AHP)确定权重的方法

7.2注浆质量的层次—模糊综合评价

7.2.1评价层次及评价指标

7.2.2各指标权重的计算

7.2.3评价集的建立

7.2.4指标层各因子隶属函数的建立

7.2.5注浆质量模糊综合评判

7.3注浆优化参数的确定及注浆标准

7.3.1注浆优化参数

7.3.2注浆标准

结论

致谢

参考文献