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第一章 绪论1

1-1 注浆概述1

1-2 注浆技术发展史1

1-3 注浆研究的内容和方法3

1-3-1 工程地质和水文地质方法3

1-3-2 土工试验和压水试验3

1-3-3 室内模拟试验和现场试验3

1-3-4 化学试验方法3

1-3-5 理论计算和工程类比3

1-3-6 钻孔检查法和物探方法4

1-4 注浆的分类4

1-4-1 静压注浆4

1-4-2 高压喷射注浆4

1-5 注浆技术在岩土工程中的应用5

1-5-1 治水防渗5

1-5-2 地层加固5

1-5-3 地基加固5

第二章 注浆材料6

2-1 概述6

2-2 浆液的基本性能7

2-2-1 浆液的密度8

2-2-2 浆液的浓度8

2-2-3 浆液的粒度8

2-2-4 浆液的粘度8

2-2-5 浆液的pH值10

2-2-6 凝胶时间和凝结时间10

2-2-7 浆液的稳定性11

2-2-8 固结体的性质11

2-2-9 浆液的毒性和腐蚀性12

2-3 无机系注浆材料12

2-3-1 单液水泥类浆液12

2-3-2 水泥-水玻璃类浆液18

2-3-3 水玻璃类浆液21

2-3-4 水泥粘土类浆液24

2-3-5 高水速凝材料25

2-4 有机系注浆材料27

2-4-1 丙烯酰胺类浆液27

2-4-2 丙烯酸盐类浆液28

2-4-3 木质素类浆液29

2-4-4 聚氨酯类浆液30

2-4-5 脲醛树脂类浆液32

2-4-6 其他有机类注浆材料35

第三章 岩土注浆理论基础39

3-1 岩土介质可注性理论39

3-1-1 粒状介质的渗透几何参数40

3-1-2 裂隙介质的渗透几何参数42

3-1-3 岩土介质可注性的基本条件47

3-2 浆液的流变性49

3-2-1 浆液流变性及分类49

3-2-2 粘性流体49

3-2-3 塑性流体50

3-2-4 粘塑性流体51

3-2-5 粘时变流体51

3-2-6 流变参数的测定方法52

第四章 注浆理论之一——渗透注浆理论53

4-1 概述53

4-2 牛顿流体在地层中的渗透公式53

4-2-1 球面扩散公式53

4-2-2 柱面扩散公式54

4-2-3 非溶性浆液的渗透注浆公式55

4-3 宾汉姆流体在地层中的渗透公式58

4-4 粘时变流体在地层中的渗透公式59

4-5 渗透注浆的模拟试验60

4-5-1 无水多孔介质渗透试验60

4-5-2 静水条件下的驱水试验63

4-5-3 动水条件下堵水试验64

4-5-4 化学浆液在地层中扩散过程67

4-6 渗透注浆的极限压力70

第五章 注浆理论之二——土体压密注浆和劈裂注浆理论71

5-1 土体压密注浆71

5-1-1 概述71

5-1-2 压密注浆的浆液71

5-1-3 注浆力学73

5-1-4 压密注浆的抬升作用74

5-2 土体劈裂注浆理论75

5-2-1 劈裂注浆过程及力学分析75

5-2-2 劈裂注浆的能量分析77

5-2-3 压密注浆和劈裂注浆的关系77

5-2-4 软土劈裂注浆的再固结过程78

第六章 注浆理论之三——裂隙岩体的注浆理论80

6-1 概述80

6-2 浆液在岩体裂隙中的流动规律80

6-2-1 牛顿型浆液的流动公式80

6-2-2 宾汉姆浆液扩散公式84

6-3 水泥浆液在岩体裂隙中的流动机理86

6-3-1 水泥浆液的流动沉积特性86

6-3-2 水泥注浆的充填过程87

6-3-3 水泥浆液在岩体裂隙内沉积排水机理89

6-4 裂隙岩体的劈裂注浆90

6-4-1 垂直劈裂90

6-4-2 水平劈裂90

6-5 泥化夹层及破碎岩体化学注浆的吸渗理论92

6-5-1 浆液与岩土间的亲和力92

6-5-2 吸渗性及其存在条件92

6-5-3 吸渗理论的基本方程93

第七章 注浆设计95

7-1 工程调查95

7-2 注浆试验95

7-2-1 注浆试验的目的及内容96

7-2-2 注浆孔的布置96

7-3 注浆设计97

7-3-1 注浆结构力学计算及注浆范围的确定97

7-3-2 注浆量的计算106

7-3-3 注浆压力110

7-3-4 孔距112

第八章 注浆施工及注浆效果检验113

8-1 注浆设备113

8-1-1 钻机机械113

8-1-2 注浆机械113

8-2 施工工艺122

8-2-1 注浆方法122

8-2-2 注浆次序126

8-2-3 注浆控制技术127

8-3 注浆效果检测方法128

8-3-1 标贯法和触探法128

8-3-2 电阻率法128

8-3-3 弹性波法129

8-3-4 地温法131

第九章 高压喷射注浆法133

9-1 概述133

9-1-1 单管法134

9-1-2 二管法134

9-1-3 三管法135

9-1-4 多管法136

9-1-5 深层喷射搅拌混合法137

9-2 高压水射流的流体力学特性139

9-2-1 高压喷射流的形成及初始物理量139

9-2-2 高速水射流的构造及特性140

9-2-3 高速气水射流的构造及特性143

9-3 高速水射流切削岩土的特性146

9-3-1 喷射压力、土的抗剪强度与切削深度的关系146

9-3-2 喷嘴移动速度对切割深度的影响147

9-4 高压喷射注浆的成桩(墙)作用148

9-4-1 高压喷射流切割破坏土体作用148

9-4-2 混合搅拌作用148

9-4-3 升扬置换作用149

9-4-4 充填压密作用149

9-4-5 渗透固结作用149

9-5 高压喷射注浆施工机具150

9-5-1 施工机具150

9-5-2 单管法150

9-5-3 三管喷射系统151

9-5-4 国内三管高喷注浆机153

9-5-5 超声波测量切割范围154

9-6 高压喷射注浆的设计154

9-6-1 高压喷射注浆固结体的设计参数154

9-6-2 喷射注浆设计和孔位布置156

9-6-3 浆量计算157

9-7 施工工艺及质量检测159

第十章 渗透注浆的工程实践161

10-1 概述161

10-2 竖井化学注浆过流砂层161

10-2-1 工程概况161

10-2-2 水玻璃-铝酸钠浆液特性161

10-2-3 注浆工艺163

10-2-4 注浆参数164

10-2-5 施工中出现的问题及解决方法165

10-2-6 注浆效果检查165

10-3 改性水玻璃用于隧道施工中的风积粉细砂加固166

10-3-1 工程概况166

10-3-2 注浆目的166

10-3-3 注浆材料及配比166

10-3-4 注浆参数166

10-3-5 小导管超前注浆施工167

10-3-6 注浆加固效果检查167

10-4 超细水泥浆材和普通水泥浆材联合用于加固含水砂层168

10-4-1 工程概况168

10-4-2 注浆材料168

10-4-3 注浆设计168

10-4-4 注浆施工169

10-4-5 效果检查170

10-5 水泥浆及水泥-水玻璃双液浆封堵深厚松散砂层段井筒淋水171

10-5-1 工程概况171

10-5-2 注浆目的171

10-5-3 注浆材料及注浆参数171

10-5-4 注浆深度及段高划分172

10-5-5 注浆孔布置173

10-5-6 钻孔施工173

10-5-7 注浆174

10-5-8 注浆结束标准174

10-5-9 注浆堵水效果174

第十一章 压密注浆与劈裂注浆工程实践175

11-1 概述175

11-2 压密注浆处理湿陷性黄土地基175

11-2-1 加固原理175

11-2-2 浆液配方175

11-2-3 结石体性能176

11-2-4 施工工艺177

11-2-5 注浆量计算178

11-2-6 复合地基承载力估算179

11-3 劈裂注浆技术在饱和粘性土隧道塌方整治中的应用179

11-3-1 工程概况179

11-3-2 注浆设计179

11-3-3 注浆施工180

11-3-4 注浆效果检测181

11-4 劈裂注浆用于加固黄土地基182

11-4-1 工程概况182

11-4-2 注浆设计与施工182

11-4-3 加固效果184

11-4-4 几个值得商榷的问题184

第十二章 裂隙注浆工程实践186

12-1 吉林三家子发电厂引水涵洞加固注浆186

12-1-1 工程概况186

12-1-2 边坡失稳原因分析186

12-1-3 注浆方法187

12-1-4 注浆参数187

12-1-5 注浆材料及配方188

12-1-6 注浆工艺188

12-1-7 注浆效果188

12-2 用深孔全封闭预注浆法防治隧道断层破碎带透水188

12-2-1 工程概况188

12-2-2 注浆参数设计189

12-2-3 水泥-水玻璃双液浆现场配比试验189

12-2-4 注浆工艺189

12-2-5 注浆效果190

12-3 砂砾岩石窟岩体裂隙注浆试验研究190

12-3-1 工程概况190

12-3-2 试验190

12-3-3 结论192

12-4 高水速凝材料在矿山竖井封漏中的应用193

12-4-1 工程概况193

12-4-2 高水速凝材料的组成及技术性能193

12-4-3 注浆设计194

12-4-4 注浆施工194

12-4-5 注浆效果分析195

12-5 化学注浆(AM-C等)处理井筒淋帮水196

12-5-1 工程概况与注浆方案196

12-5-2 注浆材料及浆液配方196

12-5-3 注浆工艺198

12-5-4 注浆198

12-5-5 注浆效果199

12-6 水库进水口工程水下注浆199

12-6-1 工程概况199

12-6-2 岩石的可灌性199

12-6-3 水下注浆设计199

12-6-4 钻孔及注浆200

12-6-5 注浆效果201

第十三章 特殊注浆工程实例(一)202

13-1 大水地下矿山注浆堵水202

13-1-1 工程概况202

13-1-2 矿体顶板灰岩注浆堵水方案202

13-1-3 注浆堵水方案实施202

13-1-4 注浆堵水效果205

13-2 深水取水塔塔基注浆加固205

13-2-1 工程概况205

13-2-2 施工中注浆新技术的开发应用205

13-2-3 注浆参数设计207

13-2-4 注浆施工207

13-2-5 注浆监控及注浆效果207

13-3 注浆插筋梳状土钉在支护工程中的应用208

13-3-1 工程概况208

13-3-2 工程地质条件208

13-3-3 注浆土钉设计与施工209

13-3-4 梳状土钉加固效果分析211

13-3-5 几点结论211

13-4 钻孔灌注桩孔底注浆211

13-4-1 桩底压浆机理分析211

13-4-2 孔底压浆法的适应条件212

13-4-3 工程实例213

13-4-4 孔底注浆效果分析214

13-5 岩石边坡喷锚注浆综合治理214

13-5-1 工程概况214

13-5-2 方案设计215

13-5-3 设计参数选择215

13-5-4 工艺流程及施工方法216

13-5-5 锚杆拉拔试验217

第十四章 特殊注浆工程实例(二)218

14-1 油罐基底注浆处理218

14-1-1 工程概况218

14-1-2 地基处理设计218

14-1-3 注浆施工220

14-1-4 注浆监测与评价220

14-2 化学注浆加固钢筋混凝土基础221

14-2-1 工程概况221

14-2-2 注浆材料及配比221

14-2-3 注浆设备与施工工艺221

14-2-4 注浆质量检查222

14-3 复合注浆法处理桩基缺陷222

14-3-1 工程概况222

14-3-2 注浆材料及性能222

14-3-3 施工工艺及要求223

14-3-4 加固效果分析223

14-4 热沥青注浆堵漏224

14-4-1 工程概况224

14-4-2 处理措施224

14-4-3 施工方法224

第十五章 高压喷射注浆工程实例之一——单管法225

15-1 高压喷射注浆法帷幕凿井225

15-1-1 工程概况225

15-1-2 喷射注浆设备225

15-1-3 喷射参数226

15-1-4 浆液配方及固结体力学性能226

15-1-5 开挖施工227

15-1-6 经济效果分析227

15-2 喷射注浆在塔基加固工程中的应用227

15-2-1 工程概况227

15-2-2 加固方案与技术参数227

15-2-3 强度验算及加固效果228

15-3 高压喷射注浆技术加固高层建筑地基229

15-3-1 工程概况229

15-3-2 现场模拟试喷230

15-3-3 设计分析230

15-3-4 加固效果分析232

15-4 喷射注浆桩在基坑开挖工程中的应用233

15-4-1 工程概况233

15-4-2 喷射注浆设计233

15-4-3 喷射注浆桩墙强度验算234

15-4-4 喷射注浆桩墙施工措施234

15-4-5 喷射注浆桩墙加固效果235

第十六章 高压喷射注浆工程实例之二——多管法236

16-1 高压喷射注浆加固珊瑚礁地基236

16-1-1 工程概况及地质条件236

16-1-2 喷射注浆试验及参数设计237

16-1-3 喷射注浆施工239

16-1-4 质量检查239

16-1-5 加固效果240

16-2 单向摆喷注浆加固扇风机基础240

16-2-1 工程概况240

16-2-2 现场试验240

16-2-3 注浆设计242

16-2-4 摆喷施工设备242

16-3 克服旋喷法造成基础瞬时沉降的工程实例243

16-3-1 工程概况243

16-3-2 室外模拟试喷243

16-3-3 喷射注浆设计244

16-3-4 喷射注浆施工244

16-3-5 桩承载力计算244

16-3-6 加固效果与评价245

16-4 高压喷射注浆加固盾构隧道工程246

16-4-1 工程概况246

16-4-2 场地工程地质条件246

16-4-3 喷射注浆设计246

16-4-4 喷射注浆施工247

16-4-5 质量检测、加固效果与评价248

16-5 旋喷桩、树根桩联合加固地基248

16-5-1 工程概况248

16-5-2 喷射注浆设计248

16-5-3 喷射注浆施工249

16-5-4 喷射注浆效果250

第十七章 注浆事故与预防251

17-1 概述251

17-2 事故处理步骤251

17-3 事故特征及预防和处理措施253

17-3-1 静压注浆253

17-3-2 高压喷射注浆255

参考文献258

附录 岩土注浆工程有关业务单位简介259

作者简介262