下套管自動灌漿裝置

⑴ 石油鑽井設備有哪些

鑽井設備及工具
中文名稱
儲能器
循環池
（剎把）調節螺栓
進氣管
攪拌器
空氣包
氣管線
氣動絞車
交流電驅動
環形BOP
消音器

球閥
井口喇叭管
老虎鉗
鑽頭
鑽頭裝卸器
鑽頭規
盲板防噴器
剪切閘板防噴器
防噴器
螺栓
防噴器控制盤
防噴器平台
底塞
母扣
剎把
剎帶
橋塞
梯形扣
蝶閥
旁通
旁通塞

卡鉗
套管打撈筒
套管接箍
套管隔刀
套管吊卡
套管懸掛器
套管頭
套管平台
岩心烘箱
變換接頭
天車
天車梁

死繩
死繩固定器膜片
死繩固定器
除氣器
井架
除砂（泥）器
直流電驅動
排出管線
排出閥
雙閘板防噴器
入井工具
絞車
絞車電機
通徑規
鑽鋌
鑽鋌卡瓦
鑽桿
鑽桿卡瓦
鑽桿刮泥器
鑽柱
司鑽控制台
司鑽監視器
鑽井大繩
鑽桿防噴器
驅動軸
從動軸
傳動鏈條
滾筒
滾筒容量
滾筒離合器
滾筒高速（低速）
空氣離合器
分級箍

渦磁剎車
吊卡
吊卡耳環
吊卡-卡盤
應急牙嵌離合器
（剎帶的）平衡杠
外卡鉗
液壓泵
液壓油箱
液壓大鉗
液動閥
液動試壓泵
液壓絞車

慣性
慣性剎車
入口
內岩心筒
中間套管
鑽剛內防噴器
內卡鉗
內外加厚
內平鑽桿接頭

震擊器
牙嵌離合器
接頭，單根
籠式打撈籃
打撈爪
打撈杯

方補心
方鑽桿考克
方保接頭
方鑽桿旋轉短節
鍵槽破壞器
壓井管線
彎管

梯子
水平儀
提伸短節
滑車裝繩數
缸套
尾管
鎖緊螺栓
鎖緊法蘭
低壓管線
潤滑油泵
加油孔
磁力打撈工具

卸扣貓頭
鉗子
撬杠
活塞
活塞皮碗
活塞桿
手鉗子
旋塞閥
氣動工具
硅酸鹽水泥
動力卡瓦
動力供應設備
動力大鉗
動力扳手
緩沖罐
生產層套管
滑輪
反循環接頭
短鑽桿

快速聯結

（井架大門處）坡板
大鼠洞
正規鑽桿接頭
調節閥
放壓管線
承托環
反循環閥
反循環打撈籃
反循環孔
導檔齒輪
倒扣工具
鋼圈
梅花扳手
鉚釘
轉盤
轉盤電機
轉盤風機

安全卡瓦
安全接頭
安全限位檔塊
安全開關
安全帶
撈砂滾筒
篩布
護絲
三牙輪鑽頭
大鉗
大鉗平衡器
大鉗牙板
鉗頭
大鉗刻痕
大鉗搭絞部位
工具接頭
工具鋼
頂（底）塞
水泥面
TOTCO承托環
游動滑車
泥漿計量罐
兩通閥

井架大門
閥門
閥，凡爾
凡爾體
閥蓋，閥帽
凡爾座
閥面
閥桿
閥密封
起閥座器
閥彈簧
靈敏指針
虎鉗

壁鉤
沖管
耐磨補心
井口裝置
造斜器
翼狀扶正器
20"「 L」型接頭

臨界速度
天車防碰裝置
天車防碰裝置
割大繩
危險品
除垢劑
井斜測量
壓差卡鑽
定向鑽井
定向井
狗腿
狗腿率
停工時間
通徑
鑽具組合
鑽進突變
鑽進承包商
鑽井成本
鑽進時間
鑽井作業
鑽井程序
鑽井報表
鑽井日報
鑽井水
鈍鑽頭分級
戴納鑽具
乳化劑
刺壞
評估井
初探井
疲勞極限
自動灌漿浮鞋
泥餅
降失水劑
絮凝作用
流壓
失水
地層
地層測試
地層水
淡水
功能測驗
氣含量
氣侵
泥漿中的氣
氣層
裸眼
作業者
上提，遇卡
上扣過緊
鍾擺鑽具組合
機械鑽速
塑性黏度
塑料
水泥回堵
管內壓降
壓力試驗
泵入水泥塞
泵效
泵壓
泵速
泵沖
額定流量
劃眼
記錄
記錄紙
松開撈矛
緩凝劑
反循環
鑽台
轉盤轉速
下套管
運轉時間
下入工具
砂橋
飽和鹽水泥降
暈船
海水泥漿
坐卡瓦
淺層氣
泥質砂岩
短起下
關井
關井套壓
關井鑽桿壓力
請病假
側鑽
倒大繩
坍塌
蘇打
軟地層
固相含量
錨
拋錨船
風速表
重晶石
氣壓計
般土
鍋爐
爬桿
防噴演習
手提式CO2滅火器
空壓機
冷凝器
吊車
甲板
柴油機
吃水線
電動機
排煙管
柴油
逃生呼吸器
傳真
消防報警系統
消防演習
太平門
消防斧
消防管線
消防面罩
消防服
急救設備
急救箱
泡沫滅火系統
燃油（柴油）
防毒面具
發電機
砂輪機
硫化氫氣體檢測系統
熱交換器
加熱盤管
直升機平台
可膨脹式救生閥
升降室
升船
升降系統
信號、信號燈
車床
樁腿
卸載
可變載荷
排氣孔
電焊條
絞盤、絞機
工作救生衣
氣壓表
流量警報器
流量指示器
流量計
泥漿流量計
泥漿體積指示器
油壓表
泥漿液位計
位置指示器
壓力表
泵沖數計數器
泵沖數指示器
泵沖數感測器
轉盤轉速表
轉盤扭矩表
靈敏度
指重表

鑽井設備及工具
中文名稱
儲能器
循環池
（剎把）調節螺栓
進氣管
攪拌器
空氣包
氣管線
氣動絞車
交流電驅動
環形BOP
消音器

球閥
井口喇叭管
老虎鉗
鑽頭
鑽頭裝卸器
鑽頭規
盲板防噴器
剪切閘板防噴器
防噴器
螺栓
防噴器控制盤
防噴器平台
底塞
母扣
剎把
剎帶
橋塞
梯形扣
蝶閥
旁通
旁通塞

卡鉗
套管打撈筒
套管接箍
套管隔刀
套管吊卡
套管懸掛器
套管頭
套管平台
岩心烘箱
變換接頭
天車
天車梁

死繩
死繩固定器膜片
死繩固定器
除氣器
井架
除砂（泥）器
直流電驅動
排出管線
排出閥
雙閘板防噴器
入井工具
絞車
絞車電機
通徑規
鑽鋌
鑽鋌卡瓦
鑽桿
鑽桿卡瓦
鑽桿刮泥器
鑽柱
司鑽控制台
司鑽監視器
鑽井大繩
鑽桿防噴器
驅動軸
從動軸
傳動鏈條
滾筒
滾筒容量
滾筒離合器
滾筒高速（低速）
空氣離合器
分級箍

渦磁剎車
吊卡
吊卡耳環
吊卡-卡盤
應急牙嵌離合器
（剎帶的）平衡杠
外卡鉗
液壓泵
液壓油箱
液壓大鉗
液動閥
液動試壓泵
液壓絞車

慣性
慣性剎車
入口
內岩心筒
中間套管
鑽剛內防噴器
內卡鉗
內外加厚
內平鑽桿接頭

震擊器
牙嵌離合器
接頭，單根
籠式打撈籃
打撈爪
打撈杯

方補心
方鑽桿考克
方保接頭
方鑽桿旋轉短節
鍵槽破壞器
壓井管線
彎管

梯子
水平儀
提伸短節
滑車裝繩數
缸套
尾管
鎖緊螺栓
鎖緊法蘭
低壓管線
潤滑油泵
加油孔
磁力打撈工具

卸扣貓頭
鉗子
撬杠
活塞
活塞皮碗
活塞桿
手鉗子
旋塞閥
氣動工具
硅酸鹽水泥
動力卡瓦
動力供應設備
動力大鉗
動力扳手
緩沖罐
生產層套管
滑輪
反循環接頭
短鑽桿

快速聯結

（井架大門處）坡板
大鼠洞
正規鑽桿接頭
調節閥
放壓管線
承托環
反循環閥
反循環打撈籃
反循環孔
導檔齒輪
倒扣工具
鋼圈
梅花扳手
鉚釘
轉盤
轉盤電機
轉盤風機

安全卡瓦
安全接頭
安全限位檔塊
安全開關
安全帶
撈砂滾筒
篩布
護絲
三牙輪鑽頭
大鉗
大鉗平衡器
大鉗牙板
鉗頭
大鉗刻痕
大鉗搭絞部位
工具接頭
工具鋼
頂（底）塞
水泥面
TOTCO承托環
游動滑車
泥漿計量罐
兩通閥

井架大門
閥門
閥，凡爾
凡爾體
閥蓋，閥帽
凡爾座
閥面
閥桿
閥密封
起閥座器
閥彈簧
靈敏指針
虎鉗

壁鉤
沖管
耐磨補心
井口裝置
造斜器
翼狀扶正器
20"「 L」型接頭

臨界速度
天車防碰裝置
天車防碰裝置
割大繩
危險品
除垢劑
井斜測量
壓差卡鑽
定向鑽井
定向井
狗腿
狗腿率
停工時間
通徑
鑽具組合
鑽進突變
鑽進承包商
鑽井成本
鑽進時間
鑽井作業
鑽井程序
鑽井報表
鑽井日報
鑽井水
鈍鑽頭分級
戴納鑽具
乳化劑
刺壞
評估井
初探井
疲勞極限
自動灌漿浮鞋
泥餅
降失水劑
絮凝作用
流壓
失水
地層
地層測試
地層水
淡水
功能測驗
氣含量
氣侵
泥漿中的氣
氣層
裸眼
作業者
上提，遇卡
上扣過緊
鍾擺鑽具組合
機械鑽速
塑性黏度
塑料
水泥回堵
管內壓降
壓力試驗
泵入水泥塞
泵效
泵壓
泵速
泵沖
額定流量
劃眼
記錄
記錄紙
松開撈矛
緩凝劑
反循環
鑽台
轉盤轉速
下套管
運轉時間
下入工具
砂橋
飽和鹽水泥降
暈船
海水泥漿
坐卡瓦
淺層氣
泥質砂岩
短起下
關井
關井套壓
關井鑽桿壓力
請病假
側鑽
倒大繩
坍塌
蘇打
軟地層
固相含量
錨
拋錨船
風速表
重晶石
氣壓計
般土
鍋爐
爬桿
防噴演習
手提式CO2滅火器
空壓機
冷凝器
吊車
甲板
柴油機
吃水線
電動機
排煙管
柴油
逃生呼吸器
傳真
消防報警系統
消防演習
太平門
消防斧
消防管線
消防面罩
消防服
急救設備
急救箱
泡沫滅火系統
燃油（柴油）
防毒面具
發電機
砂輪機
硫化氫氣體檢測系統
熱交換器
加熱盤管
直升機平台
可膨脹式救生閥
升降室
升船
升降系統
信號、信號燈
車床
樁腿
卸載
可變載荷
排氣孔
電焊條
絞盤、絞機
工作救生衣
氣壓表
流量警報器
流量指示器
流量計
泥漿流量計
泥漿體積指示器
油壓表
泥漿液位計
位置指示器
壓力表
泵沖數計數器
泵沖數指示器
泵沖數感測器
轉盤轉速表
轉盤扭矩表
靈敏度
指重表

中文名稱
刮管器
套管鞋
套管卡瓦
套管打撈矛
套管四通
套管大鉗
錨頭繩
錨頭繩爪
錨頭軸
錨頭
井口甲板
水泥
水泥傘
水泥塞
水泥阻流環
固井質量檢查
水泥頭
固井管線
固井泵
鏈
鏈鉗
鏈鉗
房間，寢室
閥箱，閘室
灌注泵
止回閥、回壓凡爾
節流閥、阻流器
阻流管線
節流閥位置指示器
節流閥
阻流管匯
離合器
導管
牙輪
牙輪打撈器
牙輪卡死
冷卻水泵
取心筒鞋
取心爪
取心鑽頭
岩心爪
岩心爪外套
外部割刀
吊耳、吊環
繩套、接環

灌泥漿管線
失水測定儀
指梁
打撈鉤
打撈頭
打撈震擊器
打撈頸
打撈公錐
打撈作業
打撈母錐
打撈矛
打撈管柱
打撈公錐
打撈工具
法蘭
扁銼
扁嘴鉗
平地銑鞋
繞性接頭
浮鞋
浮閥
浮箍
四通閥
卡點測定儀
貫眼鑽桿接頭
漏斗粘度計

儲氣筒
大門
閘門閥
鵝頸管

錘子
加重鑽桿
厚壁鑽桿
高壓管線
開眼器
大鉤
大鉤彈簧
水龍帶
卸扣液缸
液壓錨頭
上扣貓頭
手搖鑽
手動閥
轉盤大補心
銑鞋
銑具
混合漏斗
混合泵
猴台
電機，馬達
小鼠洞
泥漿比重計
泥漿清潔器
泥漿槽
擋泥板
泥漿槍
泥漿泵
泥漿泵安全閥
泥漿返出管線
泥漿池

釘子
近鑽頭扶正器
針形閥
扳手加長套筒
鑷子
非磁鑽鋌
常閉閥
常開閥
水眼
螺帽
帶帽螺栓
自動螺母扳手

油位
油位檢查絲堵
油櫃
油尺
開口扳手
外岩心筒
出口

油漆刷
領眼鑽頭
公扣
銷子
螺釘
螺絲刀
無縫鋼管
立根盒容量
沉砂池
軸
振動篩
減震器
倒開門吊卡
單根吊卡
單閘閥防噴器
計算尺
管鉗
吊索
卡瓦
卡瓦補心
卡瓦牙板
卡瓦槽
卡瓦牙
卡瓦打撈筒
(卡瓦)錐形座
套筒扳手
卡盤
螺旋鑽鋌
鋼絲繩打撈鉤
開眼鑽頭
插入式注水泥
對扣台（下套管用）
扶正器
不銹鋼
立管
插人頭
（內管）注水泥管柱
雙端螺栓
雙頭螺栓
盤根盒
接頭
吸入管線
吸入閥
表層套管
水龍頭

捲尺
三通
絲扣
絲扣油
先行水
環空流速
表觀黏度
倒扣
回壓
打好背鉗
泥包
壓艙水
尾水
賓漢模型
鑽頭成本
鑽頭直徑
鑽頭進尺
鑽頭IADC編碼
鑽頭壽命
鑽頭位置
鑽頭系列號
鑽頭齒
鑽頭時間
鑽頭類型
鑽頭磨損
吹掃作業
掃線用管線
吹壓壓力
井噴
防噴
防噴設備
裝卸防噴器
沉砂
井底壓力
雙母接頭
套管程序
套管尺寸
陽離子表面活性劑
燒鹼
水泥膠結
水泥串槽
固井失敗
水泥沖洗
水泥漿
固井配方
循環
粘土泥漿
控制鑽進
岩心取樣
腐蝕
氣顯示
硬地層
井眼尺寸
井眼糾斜
大鉤負荷
大鉤位置
初切力
內管注水泥
表面活性劑
方入
方入深度
方入
方余
鍵槽卡鑽
井涌
控制井涌
壓井
甩鑽桿
漏失實驗
左旋「J」型槽
遲到時間
低固相泥漿
最小速度
平均海平面
平均潮面
泥漿添加劑
泥漿柱
泥漿柱
調節泥漿
泥漿處理材料
泥線
泥漿錄井
泥漿量
不漏
無返出
水眼效率
水眼尺寸
離開井底
海上
漏油
油層壓力
耐油橡膠
油封
油頁岩
油基泥漿
接觸井底
開鑽
開鑽泥漿
擠水泥
分級注水泥
待命
待命費
啟動（泵）
靜壓
卡鑽
卡點
泵沖
抽吸壓力
抽吸
轉盤高度
轉盤扭矩
試紙
綢化時間
錯扣
造扣
脫扣
滑扣
縮徑井眼
大鉗扭矩
起下鑽
起下鑽時間
事故
垂深
增稠劑
侯凝
壁厚
開泵循環下放
沖刷井段
水擊
鑽壓
加重材料
井口流壓
井位
通井
作業指令
工作壓力

救生圈
救生衣
救生艇
照明
水位報警器
定位浮標
人孔、檢修孔
人孔蓋
指示燈、標志燈
隔膜泵
錨泊系統
馬達油
拖航燈
空載、空車
障礙燈
超載
泥漿池測定演習
可移動式1211滅火器
手提式乾粉滅火器
生活水（淡水）
壓載水
壓載
通風設備
軟（繩）梯
接線盒
安全網
衛生水管線
海水淡化裝置
海水管線
分離器
值班船
擔架
潛水泵
救生服
電話
電傳打字機
電傳打字電報
試運轉、試車
溫度計
可控硅
計時器、秒錶
氣焊
拖纜
收發報機
變壓器
打字機

⑵ 灌漿施工工藝

1.注漿施工方法的分類

注漿施工方法的分類主要有兩種，一是按注漿管設置方法分類，二是按注漿材料混合方法或灌注方法分類，見表7-23。

表7-23 注漿施工方法分類表

(1)按注漿管設置方法分類

1)鑽孔方法。該法主要是用於基岩或砂礫層或已經壓實過的地基。這種方法與其他方法相比，具有不使地基土擾動和可使用填塞器等優點。但一般工程費用較高。

2)打入方法。當灌漿深度較淺時，可用打入法，即在注漿管頂端安裝柱塞，將注漿管或有效注漿管用打樁錘或振動機打進地層中的方法。為了拆卸柱塞，而將打進後的注漿管拉起，所以就不能從上向下灌注。採用有效注漿管時，在打進過程中孔眼堵塞較多，洗凈又費時間。

3)噴注方法。這是在比較均質的砂層或注漿管打進困難的地方而採用的方法。這種方法是利用泥漿泵和噴嘴進行水射流來設置注漿管。因容易擾動地基，所以不是理想的方法。

(2)按灌注方法分類

1)一種溶液一個系統方式。將所有的材料放進同一箱子中，預先做好混合準備，再進行注漿，這適用於凝膠時間較長的情況。

2)兩種溶液一個系統方式。將A溶液和B溶液預先分別裝在各自准備的不同箱子中，分別用泵輸送，在注漿管的頭部使兩種溶液匯合。這種在注漿管中混合進行灌注的方法，適用於凝膠時間較短的情況。對於兩種溶液，可按等量配合或按比例配合。

3)兩種溶液兩個系統方式。將A溶液和B溶液分別放在不同的箱子中，用不同的泵輸送，在注漿管(並列管、雙層管)頂端流出的瞬間，兩種溶液就匯合而注漿。這種方法適用於凝膠時間是瞬間的情況。

(3)按注漿方法分類

1)鑽桿注漿法。鑽桿注漿施工法是把注漿用的鑽桿(單管)，由鑽孔到所規定的深度後，把注漿材料通過鑽桿注入地層中的一種方法。鑽孔達到規定深度後的注漿起點，如圖7-45所示。與其他注漿法比較，鑽桿注漿法的優點是容易操作，施工費用較低。其缺點是漿液沿鑽桿和鑽孔的間隙容易往地表噴漿，漿液噴射方向受到限制，即為垂直單一的方向。

圖7-45 鑽桿注漿施工方法

2)單過濾管注漿法。單過濾管(花管)注漿法如圖7-46所示。把過濾管先設置在鑽好的地層中，並填以砂，管與地層間所產生的間隙(從地表到注漿位置)用填充物(粘性土或注漿材料等)封閉，不使漿液溢出地表。一般從上往下依次進注漿。每注完一段，用水將管內的砂沖洗出後，反復上述操作。這樣逐段往下注漿的方法比鑽桿注漿方法的可靠性高。單過濾管注漿的優點是:在較大的平面內可得到同樣的注漿深度。注漿施工順序是自上而下地進行，注漿效果可靠。化學漿液從多孔擴散，且水平噴射滲透易均勻。注漿管設置和注漿工件分開，注漿容易管理。化學漿噴出的開口面積比鑽桿注漿的大，所以一般只採用較小的注漿壓力很少出現急劇變化。其缺點是:注漿管加工及注漿的設置麻煩，造價高。注漿結束後，回收注漿管困難，且有時可能成為施工障礙。

圖7-46 單過濾管注漿法施工順序

3)雙層管雙栓塞注漿法。該法是沿著注漿管軸限定在一定范圍內進行注漿的一種方法，即在注漿管中有兩處設有兩個栓塞，使注漿材料從栓塞中間向管外滲出，其施工順序如圖7-47所示。

鑽孔:通常用優質泥漿進行護壁，很少用套護壁;

插入雙層管:為使封填材料的厚度均勻，應設法使雙層管位於鑽孔的中心;

澆注封填材料:用封填材料轉換孔內泥漿，澆注時應避免封填材料進入管內，並嚴防孔內泥漿混入封填材料中;

圖7-47 雙層管雙栓塞注漿法施工順序

灌漿:待封填材料具有一定強度後，在管內放入帶雙塞的灌漿管進行灌漿。

封填材料都採用以粘土為主、水泥為輔的低強度配方，為了提高封填材料的脆性，有時還摻入細砂或採用粉粒含量較高的粘性土。

4)雙層管鑽桿注漿法。雙層管鑽桿注漿法是將A、B兩漿液分別送到鑽桿的端頭，漿液在端頭所安裝的噴槍里或從噴槍中噴出之後就混合而注入地基。雙層管鑽桿注漿法的注漿設備及其施工原理與鑽桿法基本相同，不同的是雙層管鑽桿法的鑽桿在注漿時為旋轉注漿，同時在端頭增加了噴槍。注漿順序等也與鑽桿注漿相同，但段長較短，注漿密實，注入的漿液集中，不會向其他部位擴散，所以原則上可採用定量注漿方式。

2.注漿施工的機械設備

目前常用的注漿施工機械及其性能見表7-24。注漿泵是採用雙液等量泵，所以檢查時要檢查兩液能否等量排出是非常重要的。攪拌和混合器根據不同的化學漿液和不同的廠家而有各自的型號。在城市的房屋建築中，通常注漿深度在40m以內，而且是小孔鑽孔，所以鑽機使用立軸式回轉油壓鑽機。

表7-24 注漿機械設備的種類和性能表

3.灌漿

(1)灌漿施工

1)定孔位、並進行復測。

2)鑽機與注漿設備就位，且應就近安裝，注漿管線應固定，不宜過長，一般為30～50mm，以防壓力損失。

3)鑽孔:①將鑽桿對准所標孔位，開孔鑽進至設計深度;②採用雙層管雙栓塞注漿施工時，鑽孔過程中通常採用優質泥漿進行護壁，或用套管護壁;③為防止鑽孔過程中大量泥砂湧出，鑽孔應嚴格按照操作工藝進行。

4)壓水試驗:對於鑽桿注漿，注漿前為檢驗土層的密實程度及孔之間的連通性，可用壓力小於注漿壓力的清水作壓力試驗。

5)插管、封填及提升套管:①對於單過濾管(花管)注漿施工，成孔後要先把過濾管設置在鑽好的土層中，再向管內填砂。對於管與地層間所產生的間隙(從地表到注漿位置)用粘性土或注漿材料等封閉，以防注漿時漿液溢出地表。②對於雙層管雙栓塞注漿施工，成孔後要先插入套管，在套管中再插入外管，在套管與外管之間注入封填材料，然後將套管拔出。

6)安裝注漿管:①在確定注漿管內無阻塞物後，即可進行注漿管安裝。為減少拔管時的阻力，在注漿管上可上防水板。②注漿管安放好後，在注漿管管口加上悶蓋，以防止雜物進入。用頂桿頂緊注漿管，緩慢地將套管拔出。

7)漿液配製:①按設計要求的水灰比用高速拌漿機拌和水泥漿液。水灰比可取0.6～2.0，常用水灰比為1.0。拌和漿液的水溫不得超過30～50℃。②當注漿需要水玻璃時，要在濃水玻璃中加水稀釋，邊加水邊攪拌，並用玻美計測試其濃度。施工中採用的水玻璃玻美度為30～45。③將配製好的化學漿液和水泥漿液各送入攪拌式儲漿桶內備用。

8)注漿:①先啟動注漿泵，通過注漿管路將漿液注入被加固的土體。②當採用單過濾管(花管)注漿法施工時，應從鑽桿內灌入封閉泥漿，並在注漿孔上部先灌入封頂漿以封堵地面裂縫，防止冒漿、串漿，然後插入金屬花管注漿。封閉泥漿7d的抗壓強度應為0.3～0.5MPa。③單過濾管(花管)注漿法注漿時，一般從上往下依次進行注漿。每注完一段，用水漿管內的砂沖洗出，再進行該段注漿。反復上述操作，完成整個注漿段的注漿。④雙層管雙栓塞注漿法注漿時，將帶有花管和止漿塞的注漿芯管先插入注漿管孔底，接上注漿管路後，根據每次注漿段的長度，進行第一段注漿。第一段注漿完成後，漿芯管後退，進行第二段注漿，如此下去，直至整個注漿段完成。⑤注漿用的漿液應經過攪拌機充分攪拌均勻後才能開始注漿，並應在注漿過程中不停地緩慢攪拌，攪拌時間應小於漿液初凝時間。漿液在泵送前應經過篩網過濾。注漿施工時，宜採用自動流量和壓力記錄表，並應及時對資料進行整理分析。⑥注漿過程中應盡可能控制流量和壓力，防止漿液流失。⑦注漿順序應按跳孔間隔方式進行，並應採用先外圍後內部的注漿施工方法。⑧提管、回填。注漿完成後應立即拔管，若拔管不及時，漿液會把注漿管凝固住而造成拔管困難。拔管時宜使用拔管機。用塑料管注漿時，注漿芯管每次上拔高度應為300mm;花管注漿時，花管每次上拔高度宜為500mm。拔出管後，應及時刷洗注漿管，以便保持清潔、通暢。拔出管後在土中留下的孔洞，要用水泥砂漿或土料填塞。

9)夏季施工時，在注漿體靜止時，不得將盛漿桶和注漿管路暴露於陽光下，以防漿液凝固。冬季施工時，對注漿管路、注漿泵和儲漿桶等應採取保溫措施，以防漿液凍結。

(2)施工中應注意的問題

1)注漿孔的鑽孔孔徑一般為70～110mm，垂直偏差應小於1%。注漿孔有設計角度時，傾角偏差不得大於20″。

2)注漿壓力一般與加固深度的覆蓋壓力、建築物的荷載、漿液粘度、灌注速度和灌漿量等因素有關。注漿過程中壓力是變化的，初始壓力小，最終壓力高，在一般情況下每深1m壓力增加20～50kPa。

3)若進行第二次注漿，化學漿液的粘度應較小，不宜採用自行密封式密封圈裝置，宜採用兩端用水加壓的膨脹密封型注漿芯管。

4)灌漿結束後要及時拔管，否則漿液會把管子凝住而增加拔管難度。用塑料閥管注漿時，注漿芯管每次上拔高度應為330mm，花管注漿時，花管每次上拔或下鑽高度宜為500mm。拔出管後在土中留下的孔洞，應用水泥砂漿或土料填塞。

5)灌漿的流量一般為7～10L/min。對充填型灌漿，流量可適當加快，但也不宜大於20L/min。

6)在滿足強度要求的前提下，可用磨細粉煤灰或粗灰部分替代水泥，摻入量應通過試驗確定。一般摻入量約為水泥重量的20%～50%。

7)為了改善漿液性能，可在水泥漿液拌制時加入一些外摻劑，如加速漿體凝固的水玻璃，一般摻加量為0.5%～3%;提高漿液擴散能力和可泵性的表面活性劑(或減水劑)，用三乙醇胺等，其摻入量為水泥用量的0.3%～0.5%;提高漿液的均勻性和穩定性，防止固體顆粒離析和沉澱而摻加的膨潤土，其摻入量不宜大於水泥用量的5%。

8)冒漿處理。土層的上部壓力小，下部壓力大，漿液就有向上抬高的趨勢。灌注深度大，上抬不明顯，而灌注深度淺，漿液上抬較多，甚至會溢到地面上來，此時可採用間歇灌注法，即讓一定數量的漿液灌注入上層孔隙大的土中，暫停灌注，讓漿液凝固，幾次反復，就可把上抬的通道堵死，也可加快漿液的凝固時間，使漿液出注漿管就凝固。工作實踐證明，需加固的土層之上應有不少於1m厚的土層，否則，應採取措施防止漿液上冒。

⑶ 陳小華的介紹

小華 經濟師。男，1948年5月出生，江蘇常熟人。中共黨員。1972年畢業於江蘇師范學院。曾任常熟第二電機廠技術員，供銷科長，副廠長。1980年至今任江蘇常熟市石油固並工具廠副廠長、廠長。主要業績：所領導的江蘇常熟市石油固井工具廠是生產石油固並工具及鑽采配件的專業化工廠，始建於1970年，為集體所有制企業、主要產品有鋼性螺旋套管扶正器，自動定位偏心鋼性套扶正器；易鑽型和彈簧式浮箍浮鞋，內管插入式注水泥潭箍浮鞋；下套管自動灌漿器，套管卡箍；新型擋板閥（蝶閥），分級注水泥器、水泥傘；單、雙塞水泥；人裝間歇套管頭，循環節頭；CHQ－l型、CHI－3型水泥漿磁化器；簡單尾管懸掛器；TFS32下營管扶正機械手；隨鑽打撈杯，磨鞋打撈杯；平底凹球面磨鞋；套管接箍，滾子補芯；W鑽穩定器；TG－A型鑽挺、鑽桿內、外螺紋滾壓工具。

⑷ 鑽井下套管往套管內灌漿是什麼意思

套管抗外壓是有一定程度的，下進去越多，底部套管所承受的壓力就越大，此外就是增加懸重了。

⑸ 我是鑽井新人，請教一個關於下套管很簡單的問題哈！

下部下壁來厚9.17的是為了抗源內壓，避免地層蠕動破壞套管，提高油井壽命，上部是為了抗拉，井深的話避免套管斷，下7.72是為了省錢，下雙阻流環是防止單一阻流環失效水泥漿倒返，中間的短套管是為了提高雙阻流環的阻流作用，下套管時灌漿是防止中間有空氣，下到底時形成高壓，破壞阻流環。

⑹ 灌注填充法

（一）方法簡介

對岩溶塌陷區的灌注填充（即岩溶注漿）是通過鑽孔灌注水泥漿液，堵塞淺部的岩溶洞穴空間，截斷地下水對上覆土體的潛蝕運移通道，消除產生岩溶塌陷的基本條件，從而達到防止塌陷的目的。灌注填充一般應用於岩溶發育深度不大、形態以溶蝕裂隙為主、大型溶洞很少、填充率高、而且具有較厚的第四系土層的岩溶地區。這些特點，使岩溶注漿方案的技術可靠性和經濟合理性明顯優於其他整治方案。

另外，岩溶注漿方案還具有施工簡單、對環境影響干擾小、不污染地下水源、不增加維護工作等特點，因而在實際工作中得到了廣泛應用。

（二）岩溶注漿工程設計與施工

由於覆蓋型岩溶的特殊性、復雜性及目前勘測手段的局限性，岩溶注漿工程的設計與施工一般採用「探－注結合」的方法，即詳細勘察與注漿試驗工程結合進行，要求地質人員、設計人員參與施工全過程，並通過實地的注漿試驗，取得較為可靠的注漿設計與施工參數。

1.注漿設計主要技術參數

1）注漿處理范圍一般延至場地外5m。

2）注漿孔孔距不大於8m，並結合場地條件布置，一般採用直孔，有時也採用斜孔。

3）注漿孔深至基岩頂面以下2～3m，注漿段孔徑110～130mm。

4）漿液採用抗壓強度為41.7MPa的普通硅酸鹽水泥，摻加速凝劑配製，水灰比一般選用（0.8∶1）～（1∶1）。

5）岩溶注漿量的計算可採用以下公式：

地質災害防治技術

式中：Q為設計注漿量（m³）；R為漿液擴展半徑（m）；H為基岩注漿深度（m）；μ為平均岩溶裂隙率；γ為岩溶填充率；α為超灌系數（與岩溶空間形態及注漿技術有關）；λ為地區性經驗系數。

實際注漿工程都是一定范圍內的多孔注漿，將πR²改用注漿面積S，則公式為

地質災害防治技術

式中：β為有效充填系數；其他符號意義同前。

2.注漿施工工藝

1）按先外圍後中間的順序進行注漿。注漿孔採用取心鑽進方法，並進行簡易水文地質觀測。第四系潛水層需用套管封閉，注漿管下至基岩面上0.5m，並嵌固於第四系土體中。當土體很薄時，應採用粘土球回填夯實的方法嵌固。

2）清洗孔底基岩注漿段，清洗時間不應過長，一般以3～5min為宜。對不漏水的孔，洗孔最大孔口壓力不超過500kPa。

3）進行注水試驗，測出基岩注漿段單位吸水率，其計算公式為

地質災害防治技術

式中：q為單位吸水率；r為套管內半徑（m）；h₁、h₂分別為第一次、第二次測定的孔內水柱高度（m）；h₀為基岩注漿段高度（m）；t為兩次水位測定間隔時間（h）。

4）根據鑽孔岩心及注水試驗資料選用適宜的漿液濃度、速凝劑配比、注漿壓力、注漿流量等參數，並根據注漿過程中吸漿量及注漿壓力的變化進行調整。在實際工作中，遇到多種情況與多種變化過程的各種組合，關系較為復雜。一般地，對於吸漿量較小的孔，採用先稀後濃的漿液進行連續壓力注漿；對於吸漿量較大的孔，採用先濃後稀再濃的漿液進行多次定向間歇注漿；對於遇到較大岩溶通道、吸漿量又較大的孔，應在注漿的同時加註粗骨料，並選用適宜的投砂量。

5）岩溶注漿結束的標准為：孔底壓力達到600～700MPa，吸漿量小於4L/min，並穩定30min。由於岩溶發育的不均勻性，各注漿孔的實際耗漿量一般大於平均單孔耗漿量，後期注漿孔則較小，所以，切不可以單孔耗漿量作為注漿結束的標准。

6）岩溶注漿結束後，提拔套管，進行土層注漿，注漿壓力一般小於100kPa。

3.注漿效果檢查

漿液的擴散是在地下隱蔽進行的，必須通過注漿效果檢查來確認工程質量。

1）檢查鑽孔的數量為注漿孔數的10％～20％。採用在注漿孔之間或隨機布置的方法布孔，部分（約20％～30％）檢查孔的位置，是由建設單位和接收單位的監理人員與驗收人員於現場確定。檢查孔深度比臨近注漿孔深度大2～3m。

2）對檢查孔岩心進行檢查。要求在基岩和土層部位不再有洞隙空間，原有岩溶洞隙或土洞、土縫處可見到柱狀、片狀的膠結緻密水泥結塊。

3）進行孔內注水（壓水）試驗。測定注漿後淺部基岩的單位吸水率，並與注漿前對比。注漿前的注漿孔內單位吸水率一般在10～30L/min·mm，而注漿後的檢查孔內單位吸水率大多小於0.05L/min·mm。

4）對於個別吸水率較大的檢查孔，進行壓力補注漿。單位吸水率小於4L/min·mm檢查孔，實際補漿量一般都不大；對個別單位吸水率大於4L/min·mm或補漿量較大的孔，宜結合有關注漿孔的地質資料和注漿施工資料進行綜合分析，適當增布檢查孔和補注漿孔。

（三）高壓旋噴技術處理高速公路橋梁樁基溶洞的工程實例

福建龍長高速公路A9標段線路位於連城縣境內，屬丘陵區，水文地質復雜，尤其是石灰岩地區地質構造極為復雜，溶洞、溶槽、裂隙發育，場地內的岩溶給橋梁樁基施工帶來較多困難。

1.樁基概況

該工程主線山窩崗大橋5－1^＃樁（設計樁徑150cm，採用C25混凝土，施工樁長35m）和9－2^＃樁（設計樁徑150cm，採用C25混凝土，施工樁長27.15m）施工完，鑽孔取心抽樣檢查發現樁身混凝土心樣連續完整、質量良好，但樁尖持力層內仍存在溶洞。經福建省交通規劃設計院進一步勘探確認，5－1^＃樁樁尖持力層1.8～2.6m處存在一個高1.20～2.40m、長約3.00m、寬約2.00m的溶洞，洞內含有泥質及砂質充填物；9－2^＃樁樁尖持力層內存在1.1～1.3m的溶洞，洞內為粘土、粉細砂及角礫等充填物。而設計要求樁底持力層完整基岩3倍樁徑范圍內無溶洞、采空區及軟弱夾層。因此，兩樁均不滿足設計要求，必須採取補救措施。經討論研究，提出以下3種解決方案：

1）原樁報廢，在原樁位重新沖孔，穿過溶洞區域，終孔於可靠持力層上；

2）保留原樁，在原樁位兩側增加2根直徑80cm的樁；

3）利用高壓旋噴漿加固原樁底持力層。

以上3種方案技術上均可行，但前兩種方案施工工期長，也不經濟。因此，決定採用高壓旋噴法對樁基進行壓漿置換補強。

2.高壓旋噴技術補強樁底持力層機理

利用旋噴機把裝有水平噴嘴的旋噴管伸入孔底，以20～25MPa的高壓水流對缺陷部位上下反復沖擊切割，使其充填物削落形成鬆散物，然後採用氣舉反循環的方法清渣，將削落的鬆散物全部或大部分清出樁身外，形成空腔，再採用高標號水泥配製水泥漿，將旋噴管伸到溶洞底部自下而上邊提升邊旋噴注漿，置換出樁底持力層空腔內的清水，再通過孔口壓力擠漿使其與持力層緊密連接，形成整體，從而使持力層連續、完整，達到補強的目的。

3.高壓旋噴施工

（1）施工工藝

高壓旋噴施工的基本工序：孔位布置→高壓旋噴切割→清渣→配製漿液→旋噴注漿→壓漿。其中，高壓旋噴切割和清渣需反復進行。

1）孔位布置：考慮到已有2個取心抽樣鑽孔，若2孔連通，則可以利用該抽心孔（圖4－3）；如果不連通，則再考慮鑽第3個孔。

圖4－3 缺陷樁示意圖

2）高壓旋噴切割：將旋噴管伸入抽心孔底溶洞部位，通過鑽桿及高壓管與高壓泵連接，利用高壓泵產生的高壓水流對溶洞內壁緩慢進行定噴、旋噴，對溶洞填充物進行反復旋噴切割。施工參數為：旋噴壓力為27～30MPa，轉動速度為10～20r/min，提升速度為5～10cm/min，清水排量為80～90L/min。3）氣舉反循環清渣：將樁頂表面雜物清

除干凈，在原抽心孔孔口埋置直徑大於等於102mm的孔口管，待試壓強度達到2MPa後方可進入下道工序。將清渣管下至孔底，並將風管置入其內，從相鄰的孔位注入清水，開動空氣壓縮機，同時不停地提動氣管管竄，採用氣舉反循環法使孔底缺陷部位被切碎的淤泥、粉細砂及角礫等充填物隨水排出樁外。施工參數為：空氣壓力為0.6～0.7MPa，空氣排量為3m/min，反復進行高壓旋噴切割和清渣，直至排出較清水且無砂為止。

4）配製漿液：按水灰比0.5～0.8配漿，採用42.5R普通硅酸鹽水或1％～2％FDN或2％減水劑，預計每樁使用水泥10t，加入200kg減水劑。

5）注漿：下入管竄至溶洞底0.5～1.00m處，自下而上進行旋噴注漿，注漿速度為10cm/min，轉速為18r/min，壓力15MPa，噴嘴直徑為3mm。如旋噴注漿量達到理論值的2～3倍後孔內仍不返漿，則改用孔底間歇注漿，直至孔口返出濃漿（漿液稠度與注入漿液稠度一致）為止。

安裝孔口壓漿裝置，開動壓漿泵壓漿，壓力為1～2MPa，壓力超過2MPa並穩壓10min後關閉壓漿泵和井口，等待漿液凝固。

（2）質量控制

1）施工前應全面檢查設備是否完好，材料是否落實，人員是否到位。

2）密切注意孔口返漿是否正常，如返漿偏小或不返漿，說明有跑漿情況。可採用間斷注漿法進行處理，間隔時間根據漿液的初凝情況控制在1～1.5h或加速凝劑，使漿液速凝，同時放慢旋噴管提升速度。

3）在正常情況下，旋噴管的轉速維持在1～2r/min，提升管的速度控制在5～10cm/min，以保證旋噴樁的成樁樁徑和長度。

4）旋噴壓力必須大於20MPa，漿液壓力為0.4～2.0MPa，要時刻關注壓力表，並做記錄。

（3）效果檢測

施工完成後，沿壓漿孔側鑽孔取心進行檢測，結果顯示心樣連續完整，效果較好，兩樁心樣強度均滿足設計要求。採用高壓旋噴法進行注漿置換補強施工成功。

高壓旋噴灌漿技術已由主要用於地基加固發展到用於岩溶發育地區樁基施工事故處理中。工程實踐表明，高壓噴射注漿是一種防治岩溶塌陷非常有效的技術方法。

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⑼ 注漿加固

南嶺隧道注漿種類：

1）按地點分：地表注漿、洞內注漿。

2）按注漿材料分：水泥漿液、化學漿液，或單液漿、雙液漿。

3）按注漿時間：預注漿、後注漿。

4）按注漿目的分：圍岩加固、堵水堵泥。

據不完全統計，南嶺隧道注漿工作量如表10-3。

表10-3 南嶺隧道鑽孔注漿工程量統計表

（1）注漿方案的選擇

注漿方案的選擇是指地表垂直鑽注法與導坑水平鑽注方案的選擇，應根據隧道與施工條件確定。一般情況下，當含水層較厚距地表較近，或含水層雖薄，層數較多時；當隧道為淺埋隧道，能使鑽注與導坑掘進平行作業，加快施工進度時；當地表鑽孔較易見到突水層時，用地表垂直鑽注是合適的。反之，含水層較薄，但深，或含水層雖多，但相距較遠，其間又有隔水層時；當隧道為深埋隧道，鑽孔工作量過大，且鑽孔不易見到突水層時，則宜用導坑水平鑽注。

南嶺隧道下連溪、生潮壠地區為岩溶發育地層。涌水突泥時間長，量大，已經產生許多陷坑，還可能存在一些隱蔽陷坑，地表與洞內存在許多網狀、串珠狀岩溶通道。故地層已被嚴重擾動，採用單一的地表鑽注或洞內鑽注都不能達到堵水的作用，採用兩者結合的辦法較好。

1）地表鑽注比洞內鑽注超前一環進行，可以加快施工進度，可充填溶裂，加固地層，堵塞大的突水通道，以利提高洞內鑽注效果。

2）岩溶地層溶裂無規律，地表鑽孔往往不易見到溶裂地層，所以必須結合洞內鑽注法，以提高鑽注質量。

3）地表鑽注條件好、速度快；洞內鑽注工作面小、干擾大、施工條件差，影響和佔用掘進時間。

4）地表與洞內注漿量出入不大，各種注漿方法的效益還難以精確判斷。倘有成果，這是由於採取兩種注漿方法相結合之故。但洞內注漿止水效果優於地表注漿。

5）當地表鑽注能控制和堵塞溶裂，且打20°～30°斜孔能見溶裂層時，宜優先使用地表鑽注，反之應優先或結合使用洞內鑽注。

（2）注漿方法與段高

注漿段高是指一次注漿的長度，其方法分為全段一次注漿和分段注漿兩種。全段一次注漿是將注漿孔鑽至終深一次注漿。分段注漿又分分段下行式（自上而下）注漿與分段上行式（自下而上）注漿。

地表鑽注時從節約投資考慮，地質鑽孔同時又是注漿孔，並且，為了避免施工干擾，只能把地質鑽孔全鑽完後方可注漿，這給施工帶來了極大困難，只好採用全段一次注漿。注漿中極易孔口冒漿，漿液未達毛洞有效范圍的溶裂，注一孔造成周圍鄰孔冒漿固結。如注生潮壠一期工程12#孔周圍11個孔串漿；地質鑽孔多次變徑且小，滿足不了注漿要求；套管埋深不夠，僅滿足地質孔要求，但作為注漿孔則不夠；施工中採取的措施是將全段一次注漿改變為分段注漿，根據溶裂的標高可分別採用下行式或上行式，採用多次洗孔注漿法，直至滿足終孔標准。提高注漿工藝，嚴格控制注漿范圍，採取的方法：①將不合格的孔口管重新埋至完整灰岩下2m。②注意漿液配比，適時壓注雙液。③下鋼花管控制注漿范圍。④加強注漿信息反饋測試工作。⑤採用多孔同步注漿新工藝等。在地質極其復雜，施工條件極為不利的情況下，通過採取上述措施，注漿質量符合設計要求。在鑽孔附近，即在有效范圍6m內的隧道附近溶裂已加固，隧道凈空以上與洞內連通的溶裂封堵加固，地表形成注漿層硬殼，以利洞內施工方案的實施。注漿壓力通過多次鑽注從0→（0.5～0.7）MPa→（1～2.5）MPa。從洗孔取樣看，溶洞部分岩心為普通水泥-水玻璃雙液漿漿塊或漿液與泥的混合塊。生潮壠注漿擴散由南向北移動。

洞內注漿段高的選擇，可參考我國的經驗數據。在極破碎岩層中，注漿段高一般為5～10m，破碎岩層10～15 m，裂隙岩層15～30m，重復注漿可取30～50m。南嶺隧道採用多孔反復鑽注法，且鑽機的性能決定注漿段高選擇為30～40m。

注漿方法一般宜採用預注漿以防患未然，如出現涌水突泥，再鑽注的後注漿法，則成本高、干擾大、工期長、效果不如預注漿顯示得快而好。

（3）鑽孔布置與鑽孔機械

注漿孔的數目布置對注漿效果、鑽注時期、成本影響很大。注漿孔數的確定與岩石裂隙的大小、發育情況、導坑與隧道斷面、鑽注機械的性能、漿液種類等因素有關。

按照注漿機理，粘土中一般不能進行滲透注漿。若按滲透注漿則粘土中孔距大大小於粗砂地層的1.5 m間距。施工中按經驗布孔，同時不採用滲透注漿原理，而用壓潰、劈裂原理布孔。

地表布孔的原則：①距隧中線左右各7 m，間距10m梅花形布置兩排鑽孔。岩溶發育的隧道可加孔，以期形成帷幕。②應根據鑽探資料、洞內水平鑽孔資料、施工的有關資料，將鑽孔位置適當移動，增減孔數。③本工程一般都設計為垂直鑽孔，碰到岩溶幾率較少，最好應布斜鑽孔，以增加揭露裂隙幾率。

岩溶地層為典型非均質岩層，與均質岩層的鑽注設計和施工差別很大。施工中布孔遵循下列原則：①絕大多數鑽孔的終止位置在隧道外輪廓線外2m以上。②終孔間距5m左右，以達到沿隧道輪廓形成封閉帷幕。導坑中部布孔稀，主要為獲取地質資料和作注漿用。③對已探明溶裂突水處應布孔。如鑽孔突水，及時注漿堵水。④對充填稀粘土的溶洞地層，採取臨孔鑽注，使本孔排稀泥。⑤布孔先疏後密、先外後內。一般導坑四角各打一孔，中部一孔，根據具體情況再增加鑽孔。先鑽一般溶裂地層的孔，然後再集中於大的溶裂與溶洞層。

根據鐵路隧道施工的特點要求鑽機體積小、重量輕、鑽進速度快。本工程鑽機分兩類，一類地質鑽機：XY-2、XY-2B、XU300A-D宜用於注漿與打管棚孔，可取岩心；100A-D宜用於導坑探水取岩心。二類YG-80、YGZ-100重型風動鑿岩機。後者更好，配有液壓風動支架，經改進鑽孔工藝，可打俯角孔，與在溶洞地層中取岩心，地質鑽小班進尺約2 m，風動鑽小班進尺5～10m。南嶺隧道出口端鑽孔機械配套如表10-4。

表10-4 南嶺隧道出口端鑽孔機械表

（4）注漿材料與配比

注漿材料主要有水泥、水玻璃、化學漿液三大類。注漿材料應選擇適用於南嶺隧道的注漿設備並能注入岩溶中去。在其中固化堵塞涌水通道，加固溶裂中流塑性粘土的品種，由於岩溶注漿用壓潰、劈裂法代替滲透注漿，對注漿材料種類、黏度、顆粒性等要求不再像靜壓滲透注漿那樣嚴格。

本工程以水泥漿液為基本漿液，要求用新鮮的普通硅酸鹽32.5 R水泥，不宜使用礦渣水泥。

採用水泥-水玻璃系雙液注漿時，雙液配合比主要用經驗方法確定，試驗室配比試驗得到的初凝時間與抗壓強度，施工中要適當調整。本工程漿液水灰比控制在0.65∶1～1∶1。一般開始與終結的配合比為0.8∶1～1∶1。注漿中程大進漿量時水灰比為0.8∶1～0.65∶1。水泥漿與水玻璃的配合比用泵量控制。

為了改善水泥漿性能和提高在流塑泥中注漿的效果，可適當摻加若干化學材料。其作用：①速凝。②緩凝。③增強。④增加漿液和易性，提高漿液的可注性。⑤促使粘土塊粒崩解，以利漿液脈狀運動，固結土體。⑥節省材料與投資。⑦選出最佳經濟效益與性能的配合比。

（5）注漿設備與注漿工藝流程

南嶺隧道出口端注漿設備如表10-5。

表10-5 南嶺隧道出口端注漿設備表

BW250泥漿泵代注漿泵，該機性能較好卧式三缸往復單作用注塞泵。性能如表10-6。

表10-6 BW250泥漿泵性能表

拌和機卧式較好，它拌和均勻，體積凈空小，尤適用於洞內注漿。

單液注漿工藝流程較簡單，而普通水泥-水玻璃雙液漿要求漿液能按預定的擴散距離准確凝固，對其工藝流程要求嚴格。普通水泥-水玻璃雙液漿注漿工藝流程較單漿注漿多一套設備及管線，較為復雜，其主要特點如下。

1）用兩台同型號注漿泵（用泥漿泵代），也可用兩台不同型號泥漿泵，或一台能夠同時輸送CS的雙液泵。

2）兩種漿液在孔內或孔口混合，採用孔口混合的立式球閥混合器或三通旋塞。

3）泥漿泵應用可調泵量壓力的泵，雙液泵也應可調泵量與壓力。

4）採用混合注漿時，漿液在注漿設備與管路中均不得發生凝固而影響正常工作。

5）注漿設施應滿足最大吸漿量和最大壓力的要求，並應有備用部件。

6）混合器在孔口，泵應緊靠工作面，輸漿管盡量短一些。

南嶺隧道洞內工作面注漿。由於工作面狹窄，水泥拆包、攪拌灰塵飛揚，若開風機粉塵愈濃，職工勞動條件惡劣，氣溫也高，注漿材料用梭式礦車從洞外運入洞內。一旦運輸發生故障，注漿材料供不上，對注漿質量影響也極大。對此，充分利用淺埋隧道的特點，在下連溪、生潮壠地段打了六個通風（ϕ35～ϕ60cm）大孔，並用大孔運輸漿液。將攪拌站固定在通風孔的地表。

1）開挖工作室，雙線導坑尺寸3.2 m×3.5 m，長度不小於10m，工作面破碎或已涌水突泥，按設計灌注止水牆。

2）在地表通風孔處安裝攪拌站，在通風大孔內安裝兩種漿液的輸送管道入洞內。洞內同時設置兩種漿液貯漿池，搭設工作平台，安裝鑽注機械。

3）開孔嵌入基岩2 m，用普通水泥-水玻璃漿埋設ϕ127mm或ϕ150mm孔口管（帶法蘭盤）。

4）24 h後即可正式鑽進：①無大的溶裂，可鑽至設計孔深；②遇較大溶裂，應停鑽准備注漿；③遇有承壓水或流塑泥的鑽孔，應組織人力，千方百計安裝閘閥，並關閉，准備注漿。

5）安裝注漿管道，雙液混合器與三通旋塞。注水試驗完畢合格後即可注漿。水泥漿在洞內貯漿池內要進行第二次攪拌，注漿達到規定的標准，即可終孔。

6）繼續洗孔或開新孔，再按上述情況進行注漿，直至全部設計鑽孔完成。

7）打檢查孔，綜合注漿資料與檢查孔岩心情況，判斷注漿質量，達到設計要求，即可撤除鑽注機械，掌子面可放炮掘進；未達要求可適當補孔補注。

（6）注漿參數和質量檢查

注漿參數有：漿液的擴散半徑，注漿壓力、漿液濃度、漿液注入量、注漿結束標准等。

目前在非均質岩溶中注漿的參數尚少，按幾環鑽注的經驗並參閱有關資料，對注漿參數作如下規定。

1）漿液的擴散半徑。漿液擴散半徑即表示漿液的有效范圍。按照岩溶中普通水泥水玻璃雙液漿注漿的壓潰劈裂有效范圍之經驗值為4～6m的孔間距，選用為5m。遇到整體灰岩時間距可放大，遇大裂隙和溶洞斷層應將間距縮小或增孔。

2）注漿壓力。注漿壓力是使漿液擴散、充塞、壓實所需的壓力。它與掌子面靜水壓力、突水的動水壓力、岩溶裂隙的粗糙程度、溶洞是否充實及其大小、位置、過流斷面的大小、充填物的成分、含水率、漿液的黏滯性、顆粒度和膠凝時間等因素有關。注漿壓力經驗公式：

地表注漿按下式：

地下工程注漿技術

式中：P為注漿壓力（MPa）；H為孔位至靜水位的高度（m）。

洞內注漿按下式：

地下工程注漿技術

式中：K為洞內修正系數，動水突泥因素，取1.2～2.0。

注漿壓力與裂隙寬度有關，如圖10-15。本工程地表注漿壓力為1.5MPa，洞內注漿壓力3～4MPa，注漿段最後施工的鑽孔可達6MPa，個別孔瞬間可達10MPa。

圖10-15 注漿壓力與裂隙寬度關系曲線

3）漿液濃度。漿液濃度是指水玻璃的濃度，水泥漿與水玻璃的配合比一般不改變，若要改變漿液的參數，一般只是改變水泥漿的濃度。岩溶裂隙越大，用漿也越濃，每孔灌注時通常是由稀逐漸調濃，終孔前又可能由濃調稀，漿液濃度的選擇可參照經驗公式，按岩層的吸水率公式計算：

地下工程注漿技術

式中：Q為單位時間每米鑽孔在每米水壓作用下的吸水量（L/（min·m·m））；H為試驗時所利用的壓力（水頭壓力高度，m）；h為試驗鑽孔長度（m）。

在岩溶發育的石灰石岩層注漿，可利用表10-7所列數據選擇漿液濃度。

表10-7 漿液濃度選擇表

4）漿液注入量。可按擴散半徑、岩溶裂隙率採用下式計算。

地下工程注漿技術

式中：Q為注漿量（m³）；R為擴散半徑（m）；H為注漿段長（m）；n為地層裂隙度或空隙率，一般取1%～5%；α為漿液填充率，根據地層不同，一般取0.3～0.9；β為漿液損失率，取0.1～0.3。

5）注漿結束標准。可從三方面掌握。第一，由於地層岩溶范圍難於精確測定，注漿總量也難以測算，故注漿結束不能用注漿量控制，應以設計注漿壓力的終值進行控制。其終值根據客觀條件的變化，應選擇合理的上限和下限值，以滿足整治涌水突泥的要求。第二，每一注漿段應經幾次注漿才能達到質量要求，且每一注漿段由多孔組成，當注最後一個孔時壓力應較規定值大。達到終值時，地表注漿應穩定半小時，洞內注漿應穩定2 小時。第三，規定導坑突水量作為終止標准，礦山、煤礦規定為10m³/h，南嶺隧道為20m³/h。

6）注漿質量的檢查。在施工中應詳細的記錄，數據齊全。經過認真的整理分析後，可作為判斷、評價注漿質量的重要依據。

用檢查孔檢查鑽進中的情況與岩心成分與注漿體，用溶洞泥固結的抗壓強度等來評價溶裂與流塑泥的注漿質量。

採用各種測試手段測定工作面注漿後的突水量，突水量小於規定值，則質量合乎要求。

還可以從注漿段掘進情況中直接檢驗注漿質量。

7）突泥整治。南嶺隧道DK1935＋696～＋745段長55 m，為全隧地質復雜之冠。該段岩溶極為發育，溶洞距地表高達87 m，水平長度85 m，成45°傾斜，與隧道斜交。穿過相交長度約50m。溶洞多為流塑與軟塑狀黃色粘土所充填，其形態為：①隧道左側岩溶發育規模較大，形態較復雜並延伸至隧底；隧道右側岩溶由大到小逐漸消失；②DK1935＋685～＋745段溶洞標高由高到低，從隧道拱頂以上延伸至隧道底以下；③溶洞主要通道為管道型，溶洞橫向寬度較寬。

1980年6月11日，下導掘進至DK1935＋745時發出涌水突泥長達165 m。前85 m全部淤滿導坑。後80m部分充填，總突泥量約3550m³。突泥兩天後，隧道斜上方的地表出現一大陷坑，即編為24號陷坑。該陷坑中心距導坑開挖面約85 m，坍陷面積為1297 m²，呈鍋形，最深下陷量3 m，斷裂最大寬度為1.2 m。

經認真研究後，決定用鑽孔注漿法處理。從1984年8月6日至11月10日為鑽注總工期，扣除暴雨水害停工半個月及材料供不應求影響一個月，純鑽注時間為26天。鑽孔位置如圖10-16。

圖10-16 注漿鑽孔位置圖

0～3號為探孔，7、8、13號為注漿孔，J₁～J₁₁號為檢探孔，共用水泥759.4 t、水玻璃80.85 t。其中13號注漿10 次，工作壓力達1.6MPa，用水泥317.15 t、水玻璃21 t，孔深8.47 m，遠未終孔。8 號孔注漿2 次，工作壓力為1.8MPa，用水泥38.5 t、水玻璃4.35 t，孔深18 m，未終孔。7號孔注漿7 次，工作壓力為2.5MPa，用水泥99 t、水玻璃8.25 t，孔深達設計要求。其他11個檢探孔，以探地質為主，檢查三個注漿孔的情況。對檢探孔為了造孔需要注1～2次漿，注漿壓力2～2.5MPa。

1984年11月26日，DK1935＋745 下導放炮6 分鍾後，導坑底板被稀泥頂破，突泥洶涌噴出，濤聲回響，而後不斷傳來機器、鋼排架支撐傾覆聲，工人都安全撤離險區。當放炮16分鍾後，地表24號陷坑傳出鑽機下沉聲響、水響，後突然下陷，最深達15.69 m，面積約1587 m²，估算下陷土石約5467 m³。突泥淹沒隧道長177 m，突泥量約8000m³。如圖10-17。

1）施工方案。DK1935＋660處已下陷6千方，尚有2萬方已松動。

①DK1935＋660溶洞口地層加固：對溶洞口已松動的土體進行注漿，並埋置鋼導管及安裝鋼筋砂漿錨桿，加固坍塌體使之形成整體。

②DK1935＋705處岩溶管道在隧道上方，斷面較小，高寬各為15 m 左右，斷面約200m²，在此處設置一地表垂直鑽注攔堵牆，阻止溶洞上方充填物下滑，具體作法是壓漿固結土體並設置鋼導管鋼筋籠CS漿體錨桿，以增加抗滑能力。

③DK1935＋705洞內隧頂上方設工作室，對＋705 以南土體再度注漿，設4 排16 根鋼導管鋼筋籠CS漿體錨固樁。鋼管要插入基岩2 m，形成橫向鋼管棚堵截牆，堵住岩溶管道的泥流通道。

④DK1935＋705下導與＋745上半斷面高壓注漿，以加固洞身溶洞體流塑性粘泥。

圖10-17 DK1935＋745突泥及地表陷坑示意圖

⑤DK1935 ＋745 向北打拱部管棚，DK1935 ＋705 向南打左邊牆管棚，以順利通過隧道洞身溶洞，管內並壓注環氧樹脂化學漿液。

注漿施工方案如圖10-18。

圖10-18 DK1935＋745突泥治理方案示意圖

2）施工步驟。施工中根據地質情況、注漿質量，為了縮短工期、降低造價，對設計進行了局部變更。

①24 號陷坑口的整治：在陷穴口線路右側設一排鑽孔，間距2 m，孔內設ϕ108mm～ϕ127mm鋼套管，溶洞部分為花管，管內還加ϕ16mm～ϕ24mm鋼筋兩根，形成一座鋼管、鋼筋、CS漿體柱牆，堵塞突泥主要通道，有足夠的強度阻止坍塌體向洞內突泥。在喇叭口薄弱環節，可適當加設1～2排孔加固，同時由於漿液擴散，使鬆散坍塌體固結。漿液擴散半徑4～5 m，工作壓力滿足要求。從取樣來看，對疏鬆、軟的泥質頁岩、軟的粘土，注漿膠結體強度較高，注漿質量好，縮短一半工期。

②為管棚施工創造了有利的條件：原設計為長管棚40m，變更為短管棚20～25 m。拱部管棚孔一次成孔，鑽進順利，未產生鑽孔侵入開挖斷面，末發生鑽孔平交、立交等現象，管棚基本平、順、直，取消拱部一半管棚根數，將原設計55根1460.2 m變更減少為28根602.8 m，節約投資20萬元。