铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆试验研究

论文摘要

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。本文以垫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—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—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—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—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~3。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 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