下套管自动灌浆装置

⑴ 石油钻井设备有哪些

钻井设备及工具
中文名称
储能器
循环池
（刹把）调节螺栓
进气管
搅拌器
空气包
气管线
气动绞车
交流电驱动
环形BOP
消音器

球阀
井口喇叭管
老虎钳
钻头
钻头装卸器
钻头规
盲板防喷器
剪切闸板防喷器
防喷器
螺栓
防喷器控制盘
防喷器平台
底塞
母扣
刹把
刹带
桥塞
梯形扣
蝶阀
旁通
旁通塞

卡钳
套管打捞筒
套管接箍
套管隔刀
套管吊卡
套管悬挂器
套管头
套管平台
岩心烘箱
变换接头
天车
天车梁

死绳
死绳固定器膜片
死绳固定器
除气器
井架
除砂（泥）器
直流电驱动
排出管线
排出阀
双闸板防喷器
入井工具
绞车
绞车电机
通径规
钻铤
钻铤卡瓦
钻杆
钻杆卡瓦
钻杆刮泥器
钻柱
司钻控制台
司钻监视器
钻井大绳
钻杆防喷器
驱动轴
从动轴
传动链条
滚筒
滚筒容量
滚筒离合器
滚筒高速（低速）
空气离合器
分级箍

涡磁刹车
吊卡
吊卡耳环
吊卡-卡盘
应急牙嵌离合器
（刹带的）平衡杠
外卡钳
液压泵
液压油箱
液压大钳
液动阀
液动试压泵
液压绞车

惯性
惯性刹车
入口
内岩心筒
中间套管
钻刚内防喷器
内卡钳
内外加厚
内平钻杆接头

震击器
牙嵌离合器
接头，单根
笼式打捞篮
打捞爪
打捞杯

方补心
方钻杆考克
方保接头
方钻杆旋转短节
键槽破坏器
压井管线
弯管

梯子
水平仪
提伸短节
滑车装绳数
缸套
尾管
锁紧螺栓
锁紧法兰
低压管线
润滑油泵
加油孔
磁力打捞工具

卸扣猫头
钳子
撬杠
活塞
活塞皮碗
活塞杆
手钳子
旋塞阀
气动工具
硅酸盐水泥
动力卡瓦
动力供应设备
动力大钳
动力扳手
缓冲罐
生产层套管
滑轮
反循环接头
短钻杆

快速联结

（井架大门处）坡板
大鼠洞
正规钻杆接头
调节阀
放压管线
承托环
反循环阀
反循环打捞篮
反循环孔
导档齿轮
倒扣工具
钢圈
梅花扳手
铆钉
转盘
转盘电机
转盘风机

安全卡瓦
安全接头
安全限位档块
安全开关
安全带
捞砂滚筒
筛布
护丝
三牙轮钻头
大钳
大钳平衡器
大钳牙板
钳头
大钳刻痕
大钳搭绞部位
工具接头
工具钢
顶（底）塞
水泥面
TOTCO承托环
游动滑车
泥浆计量罐
两通阀

井架大门
阀门
阀，凡尔
凡尔体
阀盖，阀帽
凡尔座
阀面
阀杆
阀密封
起阀座器
阀弹簧
灵敏指针
虎钳

壁钩
冲管
耐磨补心
井口装置
造斜器
翼状扶正器
20"“ L”型接头

临界速度
天车防碰装置
天车防碰装置
割大绳
危险品
除垢剂
井斜测量
压差卡钻
定向钻井
定向井
狗腿
狗腿率
停工时间
通径
钻具组合
钻进突变
钻进承包商
钻井成本
钻进时间
钻井作业
钻井程序
钻井报表
钻井日报
钻井水
钝钻头分级
戴纳钻具
乳化剂
刺坏
评估井
初探井
疲劳极限
自动灌浆浮鞋
泥饼
降失水剂
絮凝作用
流压
失水
地层
地层测试
地层水
淡水
功能测验
气含量
气侵
泥浆中的气
气层
裸眼
作业者
上提，遇卡
上扣过紧
钟摆钻具组合
机械钻速
塑性黏度
塑料
水泥回堵
管内压降
压力试验
泵入水泥塞
泵效
泵压
泵速
泵冲
额定流量
划眼
记录
记录纸
松开捞矛
缓凝剂
反循环
钻台
转盘转速
下套管
运转时间
下入工具
砂桥
饱和盐水泥降
晕船
海水泥浆
坐卡瓦
浅层气
泥质砂岩
短起下
关井
关井套压
关井钻杆压力
请病假
侧钻
倒大绳
坍塌
苏打
软地层
固相含量
锚
抛锚船
风速表
重晶石
气压计
般土
锅炉
爬杆
防喷演习
手提式CO2灭火器
空压机
冷凝器
吊车
甲板
柴油机
吃水线
电动机
排烟管
柴油
逃生呼吸器
传真
消防报警系统
消防演习
太平门
消防斧
消防管线
消防面罩
消防服
急救设备
急救箱
泡沫灭火系统
燃油（柴油）
防毒面具
发电机
砂轮机
硫化氢气体检测系统
热交换器
加热盘管
直升机平台
可膨胀式救生阀
升降室
升船
升降系统
信号、信号灯
车床
桩腿
卸载
可变载荷
排气孔
电焊条
绞盘、绞机
工作救生衣
气压表
流量警报器
流量指示器
流量计
泥浆流量计
泥浆体积指示器
油压表
泥浆液位计
位置指示器
压力表
泵冲数计数器
泵冲数指示器
泵冲数传感器
转盘转速表
转盘扭矩表
灵敏度
指重表

钻井设备及工具
中文名称
储能器
循环池
（刹把）调节螺栓
进气管
搅拌器
空气包
气管线
气动绞车
交流电驱动
环形BOP
消音器

球阀
井口喇叭管
老虎钳
钻头
钻头装卸器
钻头规
盲板防喷器
剪切闸板防喷器
防喷器
螺栓
防喷器控制盘
防喷器平台
底塞
母扣
刹把
刹带
桥塞
梯形扣
蝶阀
旁通
旁通塞

卡钳
套管打捞筒
套管接箍
套管隔刀
套管吊卡
套管悬挂器
套管头
套管平台
岩心烘箱
变换接头
天车
天车梁

死绳
死绳固定器膜片
死绳固定器
除气器
井架
除砂（泥）器
直流电驱动
排出管线
排出阀
双闸板防喷器
入井工具
绞车
绞车电机
通径规
钻铤
钻铤卡瓦
钻杆
钻杆卡瓦
钻杆刮泥器
钻柱
司钻控制台
司钻监视器
钻井大绳
钻杆防喷器
驱动轴
从动轴
传动链条
滚筒
滚筒容量
滚筒离合器
滚筒高速（低速）
空气离合器
分级箍

涡磁刹车
吊卡
吊卡耳环
吊卡-卡盘
应急牙嵌离合器
（刹带的）平衡杠
外卡钳
液压泵
液压油箱
液压大钳
液动阀
液动试压泵
液压绞车

惯性
惯性刹车
入口
内岩心筒
中间套管
钻刚内防喷器
内卡钳
内外加厚
内平钻杆接头

震击器
牙嵌离合器
接头，单根
笼式打捞篮
打捞爪
打捞杯

方补心
方钻杆考克
方保接头
方钻杆旋转短节
键槽破坏器
压井管线
弯管

梯子
水平仪
提伸短节
滑车装绳数
缸套
尾管
锁紧螺栓
锁紧法兰
低压管线
润滑油泵
加油孔
磁力打捞工具

卸扣猫头
钳子
撬杠
活塞
活塞皮碗
活塞杆
手钳子
旋塞阀
气动工具
硅酸盐水泥
动力卡瓦
动力供应设备
动力大钳
动力扳手
缓冲罐
生产层套管
滑轮
反循环接头
短钻杆

快速联结

（井架大门处）坡板
大鼠洞
正规钻杆接头
调节阀
放压管线
承托环
反循环阀
反循环打捞篮
反循环孔
导档齿轮
倒扣工具
钢圈
梅花扳手
铆钉
转盘
转盘电机
转盘风机

安全卡瓦
安全接头
安全限位档块
安全开关
安全带
捞砂滚筒
筛布
护丝
三牙轮钻头
大钳
大钳平衡器
大钳牙板
钳头
大钳刻痕
大钳搭绞部位
工具接头
工具钢
顶（底）塞
水泥面
TOTCO承托环
游动滑车
泥浆计量罐
两通阀

井架大门
阀门
阀，凡尔
凡尔体
阀盖，阀帽
凡尔座
阀面
阀杆
阀密封
起阀座器
阀弹簧
灵敏指针
虎钳

壁钩
冲管
耐磨补心
井口装置
造斜器
翼状扶正器
20"“ L”型接头

临界速度
天车防碰装置
天车防碰装置
割大绳
危险品
除垢剂
井斜测量
压差卡钻
定向钻井
定向井
狗腿
狗腿率
停工时间
通径
钻具组合
钻进突变
钻进承包商
钻井成本
钻进时间
钻井作业
钻井程序
钻井报表
钻井日报
钻井水
钝钻头分级
戴纳钻具
乳化剂
刺坏
评估井
初探井
疲劳极限
自动灌浆浮鞋
泥饼
降失水剂
絮凝作用
流压
失水
地层
地层测试
地层水
淡水
功能测验
气含量
气侵
泥浆中的气
气层
裸眼
作业者
上提，遇卡
上扣过紧
钟摆钻具组合
机械钻速
塑性黏度
塑料
水泥回堵
管内压降
压力试验
泵入水泥塞
泵效
泵压
泵速
泵冲
额定流量
划眼
记录
记录纸
松开捞矛
缓凝剂
反循环
钻台
转盘转速
下套管
运转时间
下入工具
砂桥
饱和盐水泥降
晕船
海水泥浆
坐卡瓦
浅层气
泥质砂岩
短起下
关井
关井套压
关井钻杆压力
请病假
侧钻
倒大绳
坍塌
苏打
软地层
固相含量
锚
抛锚船
风速表
重晶石
气压计
般土
锅炉
爬杆
防喷演习
手提式CO2灭火器
空压机
冷凝器
吊车
甲板
柴油机
吃水线
电动机
排烟管
柴油
逃生呼吸器
传真
消防报警系统
消防演习
太平门
消防斧
消防管线
消防面罩
消防服
急救设备
急救箱
泡沫灭火系统
燃油（柴油）
防毒面具
发电机
砂轮机
硫化氢气体检测系统
热交换器
加热盘管
直升机平台
可膨胀式救生阀
升降室
升船
升降系统
信号、信号灯
车床
桩腿
卸载
可变载荷
排气孔
电焊条
绞盘、绞机
工作救生衣
气压表
流量警报器
流量指示器
流量计
泥浆流量计
泥浆体积指示器
油压表
泥浆液位计
位置指示器
压力表
泵冲数计数器
泵冲数指示器
泵冲数传感器
转盘转速表
转盘扭矩表
灵敏度
指重表

中文名称
刮管器
套管鞋
套管卡瓦
套管打捞矛
套管四通
套管大钳
锚头绳
锚头绳爪
锚头轴
锚头
井口甲板
水泥
水泥伞
水泥塞
水泥阻流环
固井质量检查
水泥头
固井管线
固井泵
链
链钳
链钳
房间，寝室
阀箱，闸室
灌注泵
止回阀、回压凡尔
节流阀、阻流器
阻流管线
节流阀位置指示器
节流阀
阻流管汇
离合器
导管
牙轮
牙轮打捞器
牙轮卡死
冷却水泵
取心筒鞋
取心爪
取心钻头
岩心爪
岩心爪外套
外部割刀
吊耳、吊环
绳套、接环

灌泥浆管线
失水测定仪
指梁
打捞钩
打捞头
打捞震击器
打捞颈
打捞公锥
打捞作业
打捞母锥
打捞矛
打捞管柱
打捞公锥
打捞工具
法兰
扁锉
扁嘴钳
平地铣鞋
绕性接头
浮鞋
浮阀
浮箍
四通阀
卡点测定仪
贯眼钻杆接头
漏斗粘度计

储气筒
大门
闸门阀
鹅颈管

锤子
加重钻杆
厚壁钻杆
高压管线
开眼器
大钩
大钩弹簧
水龙带
卸扣液缸
液压锚头
上扣猫头
手摇钻
手动阀
转盘大补心
铣鞋
铣具
混合漏斗
混合泵
猴台
电机，马达
小鼠洞
泥浆比重计
泥浆清洁器
泥浆槽
挡泥板
泥浆枪
泥浆泵
泥浆泵安全阀
泥浆返出管线
泥浆池

钉子
近钻头扶正器
针形阀
扳手加长套筒
镊子
非磁钻铤
常闭阀
常开阀
水眼
螺帽
带帽螺栓
自动螺母扳手

油位
油位检查丝堵
油柜
油尺
开口扳手
外岩心筒
出口

油漆刷
领眼钻头
公扣
销子
螺钉
螺丝刀
无缝钢管
立根盒容量
沉砂池
轴
振动筛
减震器
倒开门吊卡
单根吊卡
单闸阀防喷器
计算尺
管钳
吊索
卡瓦
卡瓦补心
卡瓦牙板
卡瓦槽
卡瓦牙
卡瓦打捞筒
(卡瓦)锥形座
套筒扳手
卡盘
螺旋钻铤
钢丝绳打捞钩
开眼钻头
插入式注水泥
对扣台（下套管用）
扶正器
不锈钢
立管
插人头
（内管）注水泥管柱
双端螺栓
双头螺栓
盘根盒
接头
吸入管线
吸入阀
表层套管
水龙头

卷尺
三通
丝扣
丝扣油
先行水
环空流速
表观黏度
倒扣
回压
打好背钳
泥包
压舱水
尾水
宾汉模型
钻头成本
钻头直径
钻头进尺
钻头IADC编码
钻头寿命
钻头位置
钻头系列号
钻头齿
钻头时间
钻头类型
钻头磨损
吹扫作业
扫线用管线
吹压压力
井喷
防喷
防喷设备
装卸防喷器
沉砂
井底压力
双母接头
套管程序
套管尺寸
阳离子表面活性剂
烧碱
水泥胶结
水泥串槽
固井失败
水泥冲洗
水泥浆
固井配方
循环
粘土泥浆
控制钻进
岩心取样
腐蚀
气显示
硬地层
井眼尺寸
井眼纠斜
大钩负荷
大钩位置
初切力
内管注水泥
表面活性剂
方入
方入深度
方入
方余
键槽卡钻
井涌
控制井涌
压井
甩钻杆
漏失实验
左旋“J”型槽
迟到时间
低固相泥浆
最小速度
平均海平面
平均潮面
泥浆添加剂
泥浆柱
泥浆柱
调节泥浆
泥浆处理材料
泥线
泥浆录井
泥浆量
不漏
无返出
水眼效率
水眼尺寸
离开井底
海上
漏油
油层压力
耐油橡胶
油封
油页岩
油基泥浆
接触井底
开钻
开钻泥浆
挤水泥
分级注水泥
待命
待命费
启动（泵）
静压
卡钻
卡点
泵冲
抽吸压力
抽吸
转盘高度
转盘扭矩
试纸
绸化时间
错扣
造扣
脱扣
滑扣
缩径井眼
大钳扭矩
起下钻
起下钻时间
事故
垂深
增稠剂
侯凝
壁厚
开泵循环下放
冲刷井段
水击
钻压
加重材料
井口流压
井位
通井
作业指令
工作压力

救生圈
救生衣
救生艇
照明
水位报警器
定位浮标
人孔、检修孔
人孔盖
指示灯、标志灯
隔膜泵
锚泊系统
马达油
拖航灯
空载、空车
障碍灯
超载
泥浆池测定演习
可移动式1211灭火器
手提式干粉灭火器
生活水（淡水）
压载水
压载
通风设备
软（绳）梯
接线盒
安全网
卫生水管线
海水淡化装置
海水管线
分离器
值班船
担架
潜水泵
救生服
电话
电传打字机
电传打字电报
试运转、试车
温度计
可控硅
计时器、秒表
气焊
拖缆
收发报机
变压器
打字机

⑵ 灌浆施工工艺

1.注浆施工方法的分类

注浆施工方法的分类主要有两种，一是按注浆管设置方法分类，二是按注浆材料混合方法或灌注方法分类，见表7-23。

表7-23 注浆施工方法分类表

(1)按注浆管设置方法分类

1)钻孔方法。该法主要是用于基岩或砂砾层或已经压实过的地基。这种方法与其他方法相比，具有不使地基土扰动和可使用填塞器等优点。但一般工程费用较高。

2)打入方法。当灌浆深度较浅时，可用打入法，即在注浆管顶端安装柱塞，将注浆管或有效注浆管用打桩锤或振动机打进地层中的方法。为了拆卸柱塞，而将打进后的注浆管拉起，所以就不能从上向下灌注。采用有效注浆管时，在打进过程中孔眼堵塞较多，洗净又费时间。

3)喷注方法。这是在比较均质的砂层或注浆管打进困难的地方而采用的方法。这种方法是利用泥浆泵和喷嘴进行水射流来设置注浆管。因容易扰动地基，所以不是理想的方法。

(2)按灌注方法分类

1)一种溶液一个系统方式。将所有的材料放进同一箱子中，预先做好混合准备，再进行注浆，这适用于凝胶时间较长的情况。

2)两种溶液一个系统方式。将A溶液和B溶液预先分别装在各自准备的不同箱子中，分别用泵输送，在注浆管的头部使两种溶液汇合。这种在注浆管中混合进行灌注的方法，适用于凝胶时间较短的情况。对于两种溶液，可按等量配合或按比例配合。

3)两种溶液两个系统方式。将A溶液和B溶液分别放在不同的箱子中，用不同的泵输送，在注浆管(并列管、双层管)顶端流出的瞬间，两种溶液就汇合而注浆。这种方法适用于凝胶时间是瞬间的情况。

(3)按注浆方法分类

1)钻杆注浆法。钻杆注浆施工法是把注浆用的钻杆(单管)，由钻孔到所规定的深度后，把注浆材料通过钻杆注入地层中的一种方法。钻孔达到规定深度后的注浆起点，如图7-45所示。与其他注浆法比较，钻杆注浆法的优点是容易操作，施工费用较低。其缺点是浆液沿钻杆和钻孔的间隙容易往地表喷浆，浆液喷射方向受到限制，即为垂直单一的方向。

图7-45 钻杆注浆施工方法

2)单过滤管注浆法。单过滤管(花管)注浆法如图7-46所示。把过滤管先设置在钻好的地层中，并填以砂，管与地层间所产生的间隙(从地表到注浆位置)用填充物(粘性土或注浆材料等)封闭，不使浆液溢出地表。一般从上往下依次进注浆。每注完一段，用水将管内的砂冲洗出后，反复上述操作。这样逐段往下注浆的方法比钻杆注浆方法的可靠性高。单过滤管注浆的优点是:在较大的平面内可得到同样的注浆深度。注浆施工顺序是自上而下地进行，注浆效果可靠。化学浆液从多孔扩散，且水平喷射渗透易均匀。注浆管设置和注浆工件分开，注浆容易管理。化学浆喷出的开口面积比钻杆注浆的大，所以一般只采用较小的注浆压力很少出现急剧变化。其缺点是:注浆管加工及注浆的设置麻烦，造价高。注浆结束后，回收注浆管困难，且有时可能成为施工障碍。

图7-46 单过滤管注浆法施工顺序

3)双层管双栓塞注浆法。该法是沿着注浆管轴限定在一定范围内进行注浆的一种方法，即在注浆管中有两处设有两个栓塞，使注浆材料从栓塞中间向管外渗出，其施工顺序如图7-47所示。

钻孔:通常用优质泥浆进行护壁，很少用套护壁;

插入双层管:为使封填材料的厚度均匀，应设法使双层管位于钻孔的中心;

浇注封填材料:用封填材料转换孔内泥浆，浇注时应避免封填材料进入管内，并严防孔内泥浆混入封填材料中;

图7-47 双层管双栓塞注浆法施工顺序

灌浆:待封填材料具有一定强度后，在管内放入带双塞的灌浆管进行灌浆。

封填材料都采用以粘土为主、水泥为辅的低强度配方，为了提高封填材料的脆性，有时还掺入细砂或采用粉粒含量较高的粘性土。

4)双层管钻杆注浆法。双层管钻杆注浆法是将A、B两浆液分别送到钻杆的端头，浆液在端头所安装的喷枪里或从喷枪中喷出之后就混合而注入地基。双层管钻杆注浆法的注浆设备及其施工原理与钻杆法基本相同，不同的是双层管钻杆法的钻杆在注浆时为旋转注浆，同时在端头增加了喷枪。注浆顺序等也与钻杆注浆相同，但段长较短，注浆密实，注入的浆液集中，不会向其他部位扩散，所以原则上可采用定量注浆方式。

2.注浆施工的机械设备

目前常用的注浆施工机械及其性能见表7-24。注浆泵是采用双液等量泵，所以检查时要检查两液能否等量排出是非常重要的。搅拌和混合器根据不同的化学浆液和不同的厂家而有各自的型号。在城市的房屋建筑中，通常注浆深度在40m以内，而且是小孔钻孔，所以钻机使用立轴式回转油压钻机。

表7-24 注浆机械设备的种类和性能表

3.灌浆

(1)灌浆施工

1)定孔位、并进行复测。

2)钻机与注浆设备就位，且应就近安装，注浆管线应固定，不宜过长，一般为30～50mm，以防压力损失。

3)钻孔:①将钻杆对准所标孔位，开孔钻进至设计深度;②采用双层管双栓塞注浆施工时，钻孔过程中通常采用优质泥浆进行护壁，或用套管护壁;③为防止钻孔过程中大量泥砂涌出，钻孔应严格按照操作工艺进行。

4)压水试验:对于钻杆注浆，注浆前为检验土层的密实程度及孔之间的连通性，可用压力小于注浆压力的清水作压力试验。

5)插管、封填及提升套管:①对于单过滤管(花管)注浆施工，成孔后要先把过滤管设置在钻好的土层中，再向管内填砂。对于管与地层间所产生的间隙(从地表到注浆位置)用粘性土或注浆材料等封闭，以防注浆时浆液溢出地表。②对于双层管双栓塞注浆施工，成孔后要先插入套管，在套管中再插入外管，在套管与外管之间注入封填材料，然后将套管拔出。

6)安装注浆管:①在确定注浆管内无阻塞物后，即可进行注浆管安装。为减少拔管时的阻力，在注浆管上可上防水板。②注浆管安放好后，在注浆管管口加上闷盖，以防止杂物进入。用顶杆顶紧注浆管，缓慢地将套管拔出。

7)浆液配制:①按设计要求的水灰比用高速拌浆机拌和水泥浆液。水灰比可取0.6～2.0，常用水灰比为1.0。拌和浆液的水温不得超过30～50℃。②当注浆需要水玻璃时，要在浓水玻璃中加水稀释，边加水边搅拌，并用玻美计测试其浓度。施工中采用的水玻璃玻美度为30～45。③将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆桶内备用。

8)注浆:①先启动注浆泵，通过注浆管路将浆液注入被加固的土体。②当采用单过滤管(花管)注浆法施工时，应从钻杆内灌入封闭泥浆，并在注浆孔上部先灌入封顶浆以封堵地面裂缝，防止冒浆、串浆，然后插入金属花管注浆。封闭泥浆7d的抗压强度应为0.3～0.5MPa。③单过滤管(花管)注浆法注浆时，一般从上往下依次进行注浆。每注完一段，用水浆管内的砂冲洗出，再进行该段注浆。反复上述操作，完成整个注浆段的注浆。④双层管双栓塞注浆法注浆时，将带有花管和止浆塞的注浆芯管先插入注浆管孔底，接上注浆管路后，根据每次注浆段的长度，进行第一段注浆。第一段注浆完成后，浆芯管后退，进行第二段注浆，如此下去，直至整个注浆段完成。⑤注浆用的浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始注浆，并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。注浆施工时，宜采用自动流量和压力记录表，并应及时对资料进行整理分析。⑥注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。⑦注浆顺序应按跳孔间隔方式进行，并应采用先外围后内部的注浆施工方法。⑧提管、回填。注浆完成后应立即拔管，若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔管时宜使用拔管机。用塑料管注浆时，注浆芯管每次上拔高度应为300mm;花管注浆时，花管每次上拔高度宜为500mm。拔出管后，应及时刷洗注浆管，以便保持清洁、通畅。拔出管后在土中留下的孔洞，要用水泥砂浆或土料填塞。

9)夏季施工时，在注浆体静止时，不得将盛浆桶和注浆管路暴露于阳光下，以防浆液凝固。冬季施工时，对注浆管路、注浆泵和储浆桶等应采取保温措施，以防浆液冻结。

(2)施工中应注意的问题

1)注浆孔的钻孔孔径一般为70～110mm，垂直偏差应小于1%。注浆孔有设计角度时，倾角偏差不得大于20″。

2)注浆压力一般与加固深度的覆盖压力、建筑物的荷载、浆液粘度、灌注速度和灌浆量等因素有关。注浆过程中压力是变化的，初始压力小，最终压力高，在一般情况下每深1m压力增加20～50kPa。

3)若进行第二次注浆，化学浆液的粘度应较小，不宜采用自行密封式密封圈装置，宜采用两端用水加压的膨胀密封型注浆芯管。

4)灌浆结束后要及时拔管，否则浆液会把管子凝住而增加拔管难度。用塑料阀管注浆时，注浆芯管每次上拔高度应为330mm，花管注浆时，花管每次上拔或下钻高度宜为500mm。拔出管后在土中留下的孔洞，应用水泥砂浆或土料填塞。

5)灌浆的流量一般为7～10L/min。对充填型灌浆，流量可适当加快，但也不宜大于20L/min。

6)在满足强度要求的前提下，可用磨细粉煤灰或粗灰部分替代水泥，掺入量应通过试验确定。一般掺入量约为水泥重量的20%～50%。

7)为了改善浆液性能，可在水泥浆液拌制时加入一些外掺剂，如加速浆体凝固的水玻璃，一般掺加量为0.5%～3%;提高浆液扩散能力和可泵性的表面活性剂(或减水剂)，用三乙醇胺等，其掺入量为水泥用量的0.3%～0.5%;提高浆液的均匀性和稳定性，防止固体颗粒离析和沉淀而掺加的膨润土，其掺入量不宜大于水泥用量的5%。

8)冒浆处理。土层的上部压力小，下部压力大，浆液就有向上抬高的趋势。灌注深度大，上抬不明显，而灌注深度浅，浆液上抬较多，甚至会溢到地面上来，此时可采用间歇灌注法，即让一定数量的浆液灌注入上层孔隙大的土中，暂停灌注，让浆液凝固，几次反复，就可把上抬的通道堵死，也可加快浆液的凝固时间，使浆液出注浆管就凝固。工作实践证明，需加固的土层之上应有不少于1m厚的土层，否则，应采取措施防止浆液上冒。

⑶ 陈小华的介绍

小华 经济师。男，1948年5月出生，江苏常熟人。中共党员。1972年毕业于江苏师范学院。曾任常熟第二电机厂技术员，供销科长，副厂长。1980年至今任江苏常熟市石油固并工具厂副厂长、厂长。主要业绩：所领导的江苏常熟市石油固井工具厂是生产石油固并工具及钻采配件的专业化工厂，始建于1970年，为集体所有制企业、主要产品有钢性螺旋套管扶正器，自动定位偏心钢性套扶正器；易钻型和弹簧式浮箍浮鞋，内管插入式注水泥潭箍浮鞋；下套管自动灌浆器，套管卡箍；新型挡板阀（蝶阀），分级注水泥器、水泥伞；单、双塞水泥；人装间歇套管头，循环节头；CHQ－l型、CHI－3型水泥浆磁化器；简单尾管悬挂器；TFS32下营管扶正机械手；随钻打捞杯，磨鞋打捞杯；平底凹球面磨鞋；套管接箍，滚子补芯；W钻稳定器；TG－A型钻挺、钻杆内、外螺纹滚压工具。

⑷ 钻井下套管往套管内灌浆是什么意思

套管抗外压是有一定程度的，下进去越多，底部套管所承受的压力就越大，此外就是增加悬重了。

⑸ 我是钻井新人，请教一个关于下套管很简单的问题哈！

下部下壁来厚9.17的是为了抗源内压，避免地层蠕动破坏套管，提高油井寿命，上部是为了抗拉，井深的话避免套管断，下7.72是为了省钱，下双阻流环是防止单一阻流环失效水泥浆倒返，中间的短套管是为了提高双阻流环的阻流作用，下套管时灌浆是防止中间有空气，下到底时形成高压，破坏阻流环。

⑹ 灌注填充法

（一）方法简介

对岩溶塌陷区的灌注填充（即岩溶注浆）是通过钻孔灌注水泥浆液，堵塞浅部的岩溶洞穴空间，截断地下水对上覆土体的潜蚀运移通道，消除产生岩溶塌陷的基本条件，从而达到防止塌陷的目的。灌注填充一般应用于岩溶发育深度不大、形态以溶蚀裂隙为主、大型溶洞很少、填充率高、而且具有较厚的第四系土层的岩溶地区。这些特点，使岩溶注浆方案的技术可靠性和经济合理性明显优于其他整治方案。

另外，岩溶注浆方案还具有施工简单、对环境影响干扰小、不污染地下水源、不增加维护工作等特点，因而在实际工作中得到了广泛应用。

（二）岩溶注浆工程设计与施工

由于覆盖型岩溶的特殊性、复杂性及目前勘测手段的局限性，岩溶注浆工程的设计与施工一般采用“探－注结合”的方法，即详细勘察与注浆试验工程结合进行，要求地质人员、设计人员参与施工全过程，并通过实地的注浆试验，取得较为可靠的注浆设计与施工参数。

1.注浆设计主要技术参数

1）注浆处理范围一般延至场地外5m。

2）注浆孔孔距不大于8m，并结合场地条件布置，一般采用直孔，有时也采用斜孔。

3）注浆孔深至基岩顶面以下2～3m，注浆段孔径110～130mm。

4）浆液采用抗压强度为41.7MPa的普通硅酸盐水泥，掺加速凝剂配制，水灰比一般选用（0.8∶1）～（1∶1）。

5）岩溶注浆量的计算可采用以下公式：

地质灾害防治技术

式中：Q为设计注浆量（m³）；R为浆液扩展半径（m）；H为基岩注浆深度（m）；μ为平均岩溶裂隙率；γ为岩溶填充率；α为超灌系数（与岩溶空间形态及注浆技术有关）；λ为地区性经验系数。

实际注浆工程都是一定范围内的多孔注浆，将πR²改用注浆面积S，则公式为

地质灾害防治技术

式中：β为有效充填系数；其他符号意义同前。

2.注浆施工工艺

1）按先外围后中间的顺序进行注浆。注浆孔采用取心钻进方法，并进行简易水文地质观测。第四系潜水层需用套管封闭，注浆管下至基岩面上0.5m，并嵌固于第四系土体中。当土体很薄时，应采用粘土球回填夯实的方法嵌固。

2）清洗孔底基岩注浆段，清洗时间不应过长，一般以3～5min为宜。对不漏水的孔，洗孔最大孔口压力不超过500kPa。

3）进行注水试验，测出基岩注浆段单位吸水率，其计算公式为

地质灾害防治技术

式中：q为单位吸水率；r为套管内半径（m）；h₁、h₂分别为第一次、第二次测定的孔内水柱高度（m）；h₀为基岩注浆段高度（m）；t为两次水位测定间隔时间（h）。

4）根据钻孔岩心及注水试验资料选用适宜的浆液浓度、速凝剂配比、注浆压力、注浆流量等参数，并根据注浆过程中吸浆量及注浆压力的变化进行调整。在实际工作中，遇到多种情况与多种变化过程的各种组合，关系较为复杂。一般地，对于吸浆量较小的孔，采用先稀后浓的浆液进行连续压力注浆；对于吸浆量较大的孔，采用先浓后稀再浓的浆液进行多次定向间歇注浆；对于遇到较大岩溶通道、吸浆量又较大的孔，应在注浆的同时加注粗骨料，并选用适宜的投砂量。

5）岩溶注浆结束的标准为：孔底压力达到600～700MPa，吸浆量小于4L/min，并稳定30min。由于岩溶发育的不均匀性，各注浆孔的实际耗浆量一般大于平均单孔耗浆量，后期注浆孔则较小，所以，切不可以单孔耗浆量作为注浆结束的标准。

6）岩溶注浆结束后，提拔套管，进行土层注浆，注浆压力一般小于100kPa。

3.注浆效果检查

浆液的扩散是在地下隐蔽进行的，必须通过注浆效果检查来确认工程质量。

1）检查钻孔的数量为注浆孔数的10％～20％。采用在注浆孔之间或随机布置的方法布孔，部分（约20％～30％）检查孔的位置，是由建设单位和接收单位的监理人员与验收人员于现场确定。检查孔深度比临近注浆孔深度大2～3m。

2）对检查孔岩心进行检查。要求在基岩和土层部位不再有洞隙空间，原有岩溶洞隙或土洞、土缝处可见到柱状、片状的胶结致密水泥结块。

3）进行孔内注水（压水）试验。测定注浆后浅部基岩的单位吸水率，并与注浆前对比。注浆前的注浆孔内单位吸水率一般在10～30L/min·mm，而注浆后的检查孔内单位吸水率大多小于0.05L/min·mm。

4）对于个别吸水率较大的检查孔，进行压力补注浆。单位吸水率小于4L/min·mm检查孔，实际补浆量一般都不大；对个别单位吸水率大于4L/min·mm或补浆量较大的孔，宜结合有关注浆孔的地质资料和注浆施工资料进行综合分析，适当增布检查孔和补注浆孔。

（三）高压旋喷技术处理高速公路桥梁桩基溶洞的工程实例

福建龙长高速公路A9标段线路位于连城县境内，属丘陵区，水文地质复杂，尤其是石灰岩地区地质构造极为复杂，溶洞、溶槽、裂隙发育，场地内的岩溶给桥梁桩基施工带来较多困难。

1.桩基概况

该工程主线山窝岗大桥5－1^＃桩（设计桩径150cm，采用C25混凝土，施工桩长35m）和9－2^＃桩（设计桩径150cm，采用C25混凝土，施工桩长27.15m）施工完，钻孔取心抽样检查发现桩身混凝土心样连续完整、质量良好，但桩尖持力层内仍存在溶洞。经福建省交通规划设计院进一步勘探确认，5－1^＃桩桩尖持力层1.8～2.6m处存在一个高1.20～2.40m、长约3.00m、宽约2.00m的溶洞，洞内含有泥质及砂质充填物；9－2^＃桩桩尖持力层内存在1.1～1.3m的溶洞，洞内为粘土、粉细砂及角砾等充填物。而设计要求桩底持力层完整基岩3倍桩径范围内无溶洞、采空区及软弱夹层。因此，两桩均不满足设计要求，必须采取补救措施。经讨论研究，提出以下3种解决方案：

1）原桩报废，在原桩位重新冲孔，穿过溶洞区域，终孔于可靠持力层上；

2）保留原桩，在原桩位两侧增加2根直径80cm的桩；

3）利用高压旋喷浆加固原桩底持力层。

以上3种方案技术上均可行，但前两种方案施工工期长，也不经济。因此，决定采用高压旋喷法对桩基进行压浆置换补强。

2.高压旋喷技术补强桩底持力层机理

利用旋喷机把装有水平喷嘴的旋喷管伸入孔底，以20～25MPa的高压水流对缺陷部位上下反复冲击切割，使其充填物削落形成松散物，然后采用气举反循环的方法清渣，将削落的松散物全部或大部分清出桩身外，形成空腔，再采用高标号水泥配制水泥浆，将旋喷管伸到溶洞底部自下而上边提升边旋喷注浆，置换出桩底持力层空腔内的清水，再通过孔口压力挤浆使其与持力层紧密连接，形成整体，从而使持力层连续、完整，达到补强的目的。

3.高压旋喷施工

（1）施工工艺

高压旋喷施工的基本工序：孔位布置→高压旋喷切割→清渣→配制浆液→旋喷注浆→压浆。其中，高压旋喷切割和清渣需反复进行。

1）孔位布置：考虑到已有2个取心抽样钻孔，若2孔连通，则可以利用该抽心孔（图4－3）；如果不连通，则再考虑钻第3个孔。

图4－3 缺陷桩示意图

2）高压旋喷切割：将旋喷管伸入抽心孔底溶洞部位，通过钻杆及高压管与高压泵连接，利用高压泵产生的高压水流对溶洞内壁缓慢进行定喷、旋喷，对溶洞填充物进行反复旋喷切割。施工参数为：旋喷压力为27～30MPa，转动速度为10～20r/min，提升速度为5～10cm/min，清水排量为80～90L/min。3）气举反循环清渣：将桩顶表面杂物清

除干净，在原抽心孔孔口埋置直径大于等于102mm的孔口管，待试压强度达到2MPa后方可进入下道工序。将清渣管下至孔底，并将风管置入其内，从相邻的孔位注入清水，开动空气压缩机，同时不停地提动气管管窜，采用气举反循环法使孔底缺陷部位被切碎的淤泥、粉细砂及角砾等充填物随水排出桩外。施工参数为：空气压力为0.6～0.7MPa，空气排量为3m/min，反复进行高压旋喷切割和清渣，直至排出较清水且无砂为止。

4）配制浆液：按水灰比0.5～0.8配浆，采用42.5R普通硅酸盐水或1％～2％FDN或2％减水剂，预计每桩使用水泥10t，加入200kg减水剂。

5）注浆：下入管窜至溶洞底0.5～1.00m处，自下而上进行旋喷注浆，注浆速度为10cm/min，转速为18r/min，压力15MPa，喷嘴直径为3mm。如旋喷注浆量达到理论值的2～3倍后孔内仍不返浆，则改用孔底间歇注浆，直至孔口返出浓浆（浆液稠度与注入浆液稠度一致）为止。

安装孔口压浆装置，开动压浆泵压浆，压力为1～2MPa，压力超过2MPa并稳压10min后关闭压浆泵和井口，等待浆液凝固。

（2）质量控制

1）施工前应全面检查设备是否完好，材料是否落实，人员是否到位。

2）密切注意孔口返浆是否正常，如返浆偏小或不返浆，说明有跑浆情况。可采用间断注浆法进行处理，间隔时间根据浆液的初凝情况控制在1～1.5h或加速凝剂，使浆液速凝，同时放慢旋喷管提升速度。

3）在正常情况下，旋喷管的转速维持在1～2r/min，提升管的速度控制在5～10cm/min，以保证旋喷桩的成桩桩径和长度。

4）旋喷压力必须大于20MPa，浆液压力为0.4～2.0MPa，要时刻关注压力表，并做记录。

（3）效果检测

施工完成后，沿压浆孔侧钻孔取心进行检测，结果显示心样连续完整，效果较好，两桩心样强度均满足设计要求。采用高压旋喷法进行注浆置换补强施工成功。

高压旋喷灌浆技术已由主要用于地基加固发展到用于岩溶发育地区桩基施工事故处理中。工程实践表明，高压喷射注浆是一种防治岩溶塌陷非常有效的技术方法。

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⑼ 注浆加固

南岭隧道注浆种类：

1）按地点分：地表注浆、洞内注浆。

2）按注浆材料分：水泥浆液、化学浆液，或单液浆、双液浆。

3）按注浆时间：预注浆、后注浆。

4）按注浆目的分：围岩加固、堵水堵泥。

据不完全统计，南岭隧道注浆工作量如表10-3。

表10-3 南岭隧道钻孔注浆工程量统计表

（1）注浆方案的选择

注浆方案的选择是指地表垂直钻注法与导坑水平钻注方案的选择，应根据隧道与施工条件确定。一般情况下，当含水层较厚距地表较近，或含水层虽薄，层数较多时；当隧道为浅埋隧道，能使钻注与导坑掘进平行作业，加快施工进度时；当地表钻孔较易见到突水层时，用地表垂直钻注是合适的。反之，含水层较薄，但深，或含水层虽多，但相距较远，其间又有隔水层时；当隧道为深埋隧道，钻孔工作量过大，且钻孔不易见到突水层时，则宜用导坑水平钻注。

南岭隧道下连溪、生潮垅地区为岩溶发育地层。涌水突泥时间长，量大，已经产生许多陷坑，还可能存在一些隐蔽陷坑，地表与洞内存在许多网状、串珠状岩溶通道。故地层已被严重扰动，采用单一的地表钻注或洞内钻注都不能达到堵水的作用，采用两者结合的办法较好。

1）地表钻注比洞内钻注超前一环进行，可以加快施工进度，可充填溶裂，加固地层，堵塞大的突水通道，以利提高洞内钻注效果。

2）岩溶地层溶裂无规律，地表钻孔往往不易见到溶裂地层，所以必须结合洞内钻注法，以提高钻注质量。

3）地表钻注条件好、速度快；洞内钻注工作面小、干扰大、施工条件差，影响和占用掘进时间。

4）地表与洞内注浆量出入不大，各种注浆方法的效益还难以精确判断。倘有成果，这是由于采取两种注浆方法相结合之故。但洞内注浆止水效果优于地表注浆。

5）当地表钻注能控制和堵塞溶裂，且打20°～30°斜孔能见溶裂层时，宜优先使用地表钻注，反之应优先或结合使用洞内钻注。

（2）注浆方法与段高

注浆段高是指一次注浆的长度，其方法分为全段一次注浆和分段注浆两种。全段一次注浆是将注浆孔钻至终深一次注浆。分段注浆又分分段下行式（自上而下）注浆与分段上行式（自下而上）注浆。

地表钻注时从节约投资考虑，地质钻孔同时又是注浆孔，并且，为了避免施工干扰，只能把地质钻孔全钻完后方可注浆，这给施工带来了极大困难，只好采用全段一次注浆。注浆中极易孔口冒浆，浆液未达毛洞有效范围的溶裂，注一孔造成周围邻孔冒浆固结。如注生潮垅一期工程12#孔周围11个孔串浆；地质钻孔多次变径且小，满足不了注浆要求；套管埋深不够，仅满足地质孔要求，但作为注浆孔则不够；施工中采取的措施是将全段一次注浆改变为分段注浆，根据溶裂的标高可分别采用下行式或上行式，采用多次洗孔注浆法，直至满足终孔标准。提高注浆工艺，严格控制注浆范围，采取的方法：①将不合格的孔口管重新埋至完整灰岩下2m。②注意浆液配比，适时压注双液。③下钢花管控制注浆范围。④加强注浆信息反馈测试工作。⑤采用多孔同步注浆新工艺等。在地质极其复杂，施工条件极为不利的情况下，通过采取上述措施，注浆质量符合设计要求。在钻孔附近，即在有效范围6m内的隧道附近溶裂已加固，隧道净空以上与洞内连通的溶裂封堵加固，地表形成注浆层硬壳，以利洞内施工方案的实施。注浆压力通过多次钻注从0→（0.5～0.7）MPa→（1～2.5）MPa。从洗孔取样看，溶洞部分岩心为普通水泥-水玻璃双液浆浆块或浆液与泥的混合块。生潮垅注浆扩散由南向北移动。

洞内注浆段高的选择，可参考我国的经验数据。在极破碎岩层中，注浆段高一般为5～10m，破碎岩层10～15 m，裂隙岩层15～30m，重复注浆可取30～50m。南岭隧道采用多孔反复钻注法，且钻机的性能决定注浆段高选择为30～40m。

注浆方法一般宜采用预注浆以防患未然，如出现涌水突泥，再钻注的后注浆法，则成本高、干扰大、工期长、效果不如预注浆显示得快而好。

（3）钻孔布置与钻孔机械

注浆孔的数目布置对注浆效果、钻注时期、成本影响很大。注浆孔数的确定与岩石裂隙的大小、发育情况、导坑与隧道断面、钻注机械的性能、浆液种类等因素有关。

按照注浆机理，粘土中一般不能进行渗透注浆。若按渗透注浆则粘土中孔距大大小于粗砂地层的1.5 m间距。施工中按经验布孔，同时不采用渗透注浆原理，而用压溃、劈裂原理布孔。

地表布孔的原则：①距隧中线左右各7 m，间距10m梅花形布置两排钻孔。岩溶发育的隧道可加孔，以期形成帷幕。②应根据钻探资料、洞内水平钻孔资料、施工的有关资料，将钻孔位置适当移动，增减孔数。③本工程一般都设计为垂直钻孔，碰到岩溶几率较少，最好应布斜钻孔，以增加揭露裂隙几率。

岩溶地层为典型非均质岩层，与均质岩层的钻注设计和施工差别很大。施工中布孔遵循下列原则：①绝大多数钻孔的终止位置在隧道外轮廓线外2m以上。②终孔间距5m左右，以达到沿隧道轮廓形成封闭帷幕。导坑中部布孔稀，主要为获取地质资料和作注浆用。③对已探明溶裂突水处应布孔。如钻孔突水，及时注浆堵水。④对充填稀粘土的溶洞地层，采取临孔钻注，使本孔排稀泥。⑤布孔先疏后密、先外后内。一般导坑四角各打一孔，中部一孔，根据具体情况再增加钻孔。先钻一般溶裂地层的孔，然后再集中于大的溶裂与溶洞层。

根据铁路隧道施工的特点要求钻机体积小、重量轻、钻进速度快。本工程钻机分两类，一类地质钻机：XY-2、XY-2B、XU300A-D宜用于注浆与打管棚孔，可取岩心；100A-D宜用于导坑探水取岩心。二类YG-80、YGZ-100重型风动凿岩机。后者更好，配有液压风动支架，经改进钻孔工艺，可打俯角孔，与在溶洞地层中取岩心，地质钻小班进尺约2 m，风动钻小班进尺5～10m。南岭隧道出口端钻孔机械配套如表10-4。

表10-4 南岭隧道出口端钻孔机械表

（4）注浆材料与配比

注浆材料主要有水泥、水玻璃、化学浆液三大类。注浆材料应选择适用于南岭隧道的注浆设备并能注入岩溶中去。在其中固化堵塞涌水通道，加固溶裂中流塑性粘土的品种，由于岩溶注浆用压溃、劈裂法代替渗透注浆，对注浆材料种类、黏度、颗粒性等要求不再像静压渗透注浆那样严格。

本工程以水泥浆液为基本浆液，要求用新鲜的普通硅酸盐32.5 R水泥，不宜使用矿渣水泥。

采用水泥-水玻璃系双液注浆时，双液配合比主要用经验方法确定，试验室配比试验得到的初凝时间与抗压强度，施工中要适当调整。本工程浆液水灰比控制在0.65∶1～1∶1。一般开始与终结的配合比为0.8∶1～1∶1。注浆中程大进浆量时水灰比为0.8∶1～0.65∶1。水泥浆与水玻璃的配合比用泵量控制。

为了改善水泥浆性能和提高在流塑泥中注浆的效果，可适当掺加若干化学材料。其作用：①速凝。②缓凝。③增强。④增加浆液和易性，提高浆液的可注性。⑤促使粘土块粒崩解，以利浆液脉状运动，固结土体。⑥节省材料与投资。⑦选出最佳经济效益与性能的配合比。

（5）注浆设备与注浆工艺流程

南岭隧道出口端注浆设备如表10-5。

表10-5 南岭隧道出口端注浆设备表

BW250泥浆泵代注浆泵，该机性能较好卧式三缸往复单作用注塞泵。性能如表10-6。

表10-6 BW250泥浆泵性能表

拌和机卧式较好，它拌和均匀，体积净空小，尤适用于洞内注浆。

单液注浆工艺流程较简单，而普通水泥-水玻璃双液浆要求浆液能按预定的扩散距离准确凝固，对其工艺流程要求严格。普通水泥-水玻璃双液浆注浆工艺流程较单浆注浆多一套设备及管线，较为复杂，其主要特点如下。

1）用两台同型号注浆泵（用泥浆泵代），也可用两台不同型号泥浆泵，或一台能够同时输送CS的双液泵。

2）两种浆液在孔内或孔口混合，采用孔口混合的立式球阀混合器或三通旋塞。

3）泥浆泵应用可调泵量压力的泵，双液泵也应可调泵量与压力。

4）采用混合注浆时，浆液在注浆设备与管路中均不得发生凝固而影响正常工作。

5）注浆设施应满足最大吸浆量和最大压力的要求，并应有备用部件。

6）混合器在孔口，泵应紧靠工作面，输浆管尽量短一些。

南岭隧道洞内工作面注浆。由于工作面狭窄，水泥拆包、搅拌灰尘飞扬，若开风机粉尘愈浓，职工劳动条件恶劣，气温也高，注浆材料用梭式矿车从洞外运入洞内。一旦运输发生故障，注浆材料供不上，对注浆质量影响也极大。对此，充分利用浅埋隧道的特点，在下连溪、生潮垅地段打了六个通风（ϕ35～ϕ60cm）大孔，并用大孔运输浆液。将搅拌站固定在通风孔的地表。

1）开挖工作室，双线导坑尺寸3.2 m×3.5 m，长度不小于10m，工作面破碎或已涌水突泥，按设计灌注止水墙。

2）在地表通风孔处安装搅拌站，在通风大孔内安装两种浆液的输送管道入洞内。洞内同时设置两种浆液贮浆池，搭设工作平台，安装钻注机械。

3）开孔嵌入基岩2 m，用普通水泥-水玻璃浆埋设ϕ127mm或ϕ150mm孔口管（带法兰盘）。

4）24 h后即可正式钻进：①无大的溶裂，可钻至设计孔深；②遇较大溶裂，应停钻准备注浆；③遇有承压水或流塑泥的钻孔，应组织人力，千方百计安装闸阀，并关闭，准备注浆。

5）安装注浆管道，双液混合器与三通旋塞。注水试验完毕合格后即可注浆。水泥浆在洞内贮浆池内要进行第二次搅拌，注浆达到规定的标准，即可终孔。

6）继续洗孔或开新孔，再按上述情况进行注浆，直至全部设计钻孔完成。

7）打检查孔，综合注浆资料与检查孔岩心情况，判断注浆质量，达到设计要求，即可撤除钻注机械，掌子面可放炮掘进；未达要求可适当补孔补注。

（6）注浆参数和质量检查

注浆参数有：浆液的扩散半径，注浆压力、浆液浓度、浆液注入量、注浆结束标准等。

目前在非均质岩溶中注浆的参数尚少，按几环钻注的经验并参阅有关资料，对注浆参数作如下规定。

1）浆液的扩散半径。浆液扩散半径即表示浆液的有效范围。按照岩溶中普通水泥水玻璃双液浆注浆的压溃劈裂有效范围之经验值为4～6m的孔间距，选用为5m。遇到整体灰岩时间距可放大，遇大裂隙和溶洞断层应将间距缩小或增孔。

2）注浆压力。注浆压力是使浆液扩散、充塞、压实所需的压力。它与掌子面静水压力、突水的动水压力、岩溶裂隙的粗糙程度、溶洞是否充实及其大小、位置、过流断面的大小、充填物的成分、含水率、浆液的黏滞性、颗粒度和胶凝时间等因素有关。注浆压力经验公式：

地表注浆按下式：

地下工程注浆技术

式中：P为注浆压力（MPa）；H为孔位至静水位的高度（m）。

洞内注浆按下式：

地下工程注浆技术

式中：K为洞内修正系数，动水突泥因素，取1.2～2.0。

注浆压力与裂隙宽度有关，如图10-15。本工程地表注浆压力为1.5MPa，洞内注浆压力3～4MPa，注浆段最后施工的钻孔可达6MPa，个别孔瞬间可达10MPa。

图10-15 注浆压力与裂隙宽度关系曲线

3）浆液浓度。浆液浓度是指水玻璃的浓度，水泥浆与水玻璃的配合比一般不改变，若要改变浆液的参数，一般只是改变水泥浆的浓度。岩溶裂隙越大，用浆也越浓，每孔灌注时通常是由稀逐渐调浓，终孔前又可能由浓调稀，浆液浓度的选择可参照经验公式，按岩层的吸水率公式计算：

地下工程注浆技术

式中：Q为单位时间每米钻孔在每米水压作用下的吸水量（L/（min·m·m））；H为试验时所利用的压力（水头压力高度，m）；h为试验钻孔长度（m）。

在岩溶发育的石灰石岩层注浆，可利用表10-7所列数据选择浆液浓度。

表10-7 浆液浓度选择表

4）浆液注入量。可按扩散半径、岩溶裂隙率采用下式计算。

地下工程注浆技术

式中：Q为注浆量（m³）；R为扩散半径（m）；H为注浆段长（m）；n为地层裂隙度或空隙率，一般取1%～5%；α为浆液填充率，根据地层不同，一般取0.3～0.9；β为浆液损失率，取0.1～0.3。

5）注浆结束标准。可从三方面掌握。第一，由于地层岩溶范围难于精确测定，注浆总量也难以测算，故注浆结束不能用注浆量控制，应以设计注浆压力的终值进行控制。其终值根据客观条件的变化，应选择合理的上限和下限值，以满足整治涌水突泥的要求。第二，每一注浆段应经几次注浆才能达到质量要求，且每一注浆段由多孔组成，当注最后一个孔时压力应较规定值大。达到终值时，地表注浆应稳定半小时，洞内注浆应稳定2 小时。第三，规定导坑突水量作为终止标准，矿山、煤矿规定为10m³/h，南岭隧道为20m³/h。

6）注浆质量的检查。在施工中应详细的记录，数据齐全。经过认真的整理分析后，可作为判断、评价注浆质量的重要依据。

用检查孔检查钻进中的情况与岩心成分与注浆体，用溶洞泥固结的抗压强度等来评价溶裂与流塑泥的注浆质量。

采用各种测试手段测定工作面注浆后的突水量，突水量小于规定值，则质量合乎要求。

还可以从注浆段掘进情况中直接检验注浆质量。

7）突泥整治。南岭隧道DK1935＋696～＋745段长55 m，为全隧地质复杂之冠。该段岩溶极为发育，溶洞距地表高达87 m，水平长度85 m，成45°倾斜，与隧道斜交。穿过相交长度约50m。溶洞多为流塑与软塑状黄色粘土所充填，其形态为：①隧道左侧岩溶发育规模较大，形态较复杂并延伸至隧底；隧道右侧岩溶由大到小逐渐消失；②DK1935＋685～＋745段溶洞标高由高到低，从隧道拱顶以上延伸至隧道底以下；③溶洞主要通道为管道型，溶洞横向宽度较宽。

1980年6月11日，下导掘进至DK1935＋745时发出涌水突泥长达165 m。前85 m全部淤满导坑。后80m部分充填，总突泥量约3550m³。突泥两天后，隧道斜上方的地表出现一大陷坑，即编为24号陷坑。该陷坑中心距导坑开挖面约85 m，坍陷面积为1297 m²，呈锅形，最深下陷量3 m，断裂最大宽度为1.2 m。

经认真研究后，决定用钻孔注浆法处理。从1984年8月6日至11月10日为钻注总工期，扣除暴雨水害停工半个月及材料供不应求影响一个月，纯钻注时间为26天。钻孔位置如图10-16。

图10-16 注浆钻孔位置图

0～3号为探孔，7、8、13号为注浆孔，J₁～J₁₁号为检探孔，共用水泥759.4 t、水玻璃80.85 t。其中13号注浆10 次，工作压力达1.6MPa，用水泥317.15 t、水玻璃21 t，孔深8.47 m，远未终孔。8 号孔注浆2 次，工作压力为1.8MPa，用水泥38.5 t、水玻璃4.35 t，孔深18 m，未终孔。7号孔注浆7 次，工作压力为2.5MPa，用水泥99 t、水玻璃8.25 t，孔深达设计要求。其他11个检探孔，以探地质为主，检查三个注浆孔的情况。对检探孔为了造孔需要注1～2次浆，注浆压力2～2.5MPa。

1984年11月26日，DK1935＋745 下导放炮6 分钟后，导坑底板被稀泥顶破，突泥汹涌喷出，涛声回响，而后不断传来机器、钢排架支撑倾覆声，工人都安全撤离险区。当放炮16分钟后，地表24号陷坑传出钻机下沉声响、水响，后突然下陷，最深达15.69 m，面积约1587 m²，估算下陷土石约5467 m³。突泥淹没隧道长177 m，突泥量约8000m³。如图10-17。

1）施工方案。DK1935＋660处已下陷6千方，尚有2万方已松动。

①DK1935＋660溶洞口地层加固：对溶洞口已松动的土体进行注浆，并埋置钢导管及安装钢筋砂浆锚杆，加固坍塌体使之形成整体。

②DK1935＋705处岩溶管道在隧道上方，断面较小，高宽各为15 m 左右，断面约200m²，在此处设置一地表垂直钻注拦堵墙，阻止溶洞上方充填物下滑，具体作法是压浆固结土体并设置钢导管钢筋笼CS浆体锚杆，以增加抗滑能力。

③DK1935＋705洞内隧顶上方设工作室，对＋705 以南土体再度注浆，设4 排16 根钢导管钢筋笼CS浆体锚固桩。钢管要插入基岩2 m，形成横向钢管棚堵截墙，堵住岩溶管道的泥流通道。

④DK1935＋705下导与＋745上半断面高压注浆，以加固洞身溶洞体流塑性粘泥。

图10-17 DK1935＋745突泥及地表陷坑示意图

⑤DK1935 ＋745 向北打拱部管棚，DK1935 ＋705 向南打左边墙管棚，以顺利通过隧道洞身溶洞，管内并压注环氧树脂化学浆液。

注浆施工方案如图10-18。

图10-18 DK1935＋745突泥治理方案示意图

2）施工步骤。施工中根据地质情况、注浆质量，为了缩短工期、降低造价，对设计进行了局部变更。

①24 号陷坑口的整治：在陷穴口线路右侧设一排钻孔，间距2 m，孔内设ϕ108mm～ϕ127mm钢套管，溶洞部分为花管，管内还加ϕ16mm～ϕ24mm钢筋两根，形成一座钢管、钢筋、CS浆体柱墙，堵塞突泥主要通道，有足够的强度阻止坍塌体向洞内突泥。在喇叭口薄弱环节，可适当加设1～2排孔加固，同时由于浆液扩散，使松散坍塌体固结。浆液扩散半径4～5 m，工作压力满足要求。从取样来看，对疏松、软的泥质页岩、软的粘土，注浆胶结体强度较高，注浆质量好，缩短一半工期。

②为管棚施工创造了有利的条件：原设计为长管棚40m，变更为短管棚20～25 m。拱部管棚孔一次成孔，钻进顺利，未产生钻孔侵入开挖断面，末发生钻孔平交、立交等现象，管棚基本平、顺、直，取消拱部一半管棚根数，将原设计55根1460.2 m变更减少为28根602.8 m，节约投资20万元。