吴忠房屋/地基/基础/路面/设备基础注浆加固/磐岿地基处理
注浆加固的作用机理
2．1 破碎 圈岩 的强度特征
节理 、裂 隙发育 。弱面较多的 围岩 ，其 强度和变形主要 由强度较小的
弱面控制 ，因弱面的强度及变形模量均较低 ，所 以破碎围岩巷道变形量
大 、维护 困难 。
2．2 洼浆能够提膏 圈岩弱面的强度和变形模量
注浆 固化可显著提高弱面的强度和刚度 ，高水速凝材料的塑性变形
较大 ，当载荷较 大时 ，固结体发生较大变形但不破坏 ，载荷主要 由强度较
高的 围岩承担。围岩的破坏 由原来强度较小的弱面控制转变为 由强度较
高的 围岩控制。弱面强度和变形模量等力学性能的改善 ，大大提高了岩
体的强度 ，从而提高 了围岩的 自身承载能力 ，改善围岩维护状况。
2．3 充填压密裂黢
浆液在泵压的作用下 ，渗透充填一些裂隙 ，另外经挤压可使一些充
填不 到的裂隙闭合 ，使裂 隙端部的应力集 中大大削弱或消失 。从而使巷
道 围岩的破坏机制发生转变 ，例如 由原来拉仲破坏转变为压缩破坏等。
另外 ，当围岩 中存在较大的裂隙 ，裂隙附近 的岩体处于双 向应力状态 。裂
隙 内充满加固材料或压密后 ，将变为三向应力状态 ，而岩体在三向应 力
状态时的强度比双向应力状态时显著增大 ，并且脆性 减弱 、塑性 增强。
2．4 提膏破碎圈岩中锚杆 的锚 同力
锚杆支护可以施加较大的预紧力 ，属于主动支护 ，可强化围岩强度 。
改善 围岩应力状态 ，提 高围岩的承载能力。但破碎围岩之间易发生错 动、
离层 ，树脂锚固剂 与围岩之间的粘结力较小 ，即在破碎围岩中锚 杆的锚
固力较小 ，并且 围岩发生较大变形 后 ，锚 固力快速衰减 ，对围岩 的加固作
用迅速减小 ，围岩变形加剧 。注浆 固化不但提高了围岩的强度和锚杆的
锚 固力 ，同时 ，浆液渗透 到锚杆孔 中，可增加锚 杆锚 固长度 ，提高锚杆锚
固力 ，改善锚杆受力状 况。
破碎围岩注浆 加固是一种改善围岩结构及其性质 、提高围岩整体性
和 自承载能力、降低支护成本 、提高支护效果的有效方法 ，利用浆液把围
岩的各种弱面充实、重新胶结起来 ，从而提高围岩整体稳定性 。增强围岩
自承载能力。围岩注浆加 固与锚杆支护相结合 ，不仅能够改善围岩力学
性能和应力分布 ，而且能够提高 围岩承载能力和锚杆锚 固力 ，大大减小
巷道 围岩变形 。显著 改善巷道维护状况。
3 注浆方案的比较
破碎巷道顶板注浆加 固技术研究与应用 科技研讨
注浆分为预注浆和滞后注浆 。预注浆 即在巷道尚未开挖时进行注浆
加 固，要在掘进窝头施工 ；滞后 注浆 即在巷道开挖后再进行注浆 加固，可
在 窝头后方 lOOm处或更远处施工 。
预 注浆能 够在巷道尚未 开挖 时就得到加 固，使其节理 、裂晾闭合，顶
板 的整体性得 到加 强 ，使锚杆支护 的初始条件得到了很大的改善，因此 ，
不但能提高巷道的掘进速度 、减低支护成本 ，而且 ，巷道掘成后 ，由锚杆
和顶板 相互作 用组成的支护体 仍保持 着较高 的强度 ，能够承受较大的采
动压力 。
而滞后 注浆是在巷道开挖后 再注浆加 固 ，一方面不能改善 巷道掘进
施 工条件 ，另一方面在注浆 时，由于巷道的开挖 ，顶板在经历应力重新分
布的过 程中，虽然有锚杆 的加 固作用 ，但其整体强度也有一定的损失，节
理 、裂隙也有 一定 的发育，靠注浆很 难恢 复到其初始状态的强度。
滞后 注浆看 似不影响掘进施工 ，但 由于巷道的掘进条件 没有得到改
善 ，保持在较低 的掘进速度上 ；预注浆则 提前加 固了顶板 ，改善 了巷道施
工条件 ，从而有利于快速 掘进，并不影响巷道掘进 工期 。因此 。我们 采用
预注浆。
根据 1306回风巷的实际情况 ，可 以选择的预 注浆方案有两个 。一是
在掘进迎头打超前预注浆孔 ，进行 预注浆 ，称为方案 ；另一个是 由瓦
斯巷向 回风巷顶板打注浆孔 ，进行预注浆 ，称为第 二方案 。
现将两个方案进行 比较 ：方 案优点是 近距离施工 。注浆孔 的工
程量小 ；注浆范 围易于控 制；边注浆边掘巷，在掘巷时检验注浆效果 ，根
据注浆效果可 以及时调整注浆参数 ；能够有 效地利用 注浆材料 ，避免 浪
费。缺点是 由于在掘进头施 工，注浆 工作要 占用掘进时间 ；浆液固化需要
一 定的时 间，即注浆 6h一8h后 才能发挥作 用，需要加 长注浆时间。
第二方案的前提是先掘进瓦斯巷 ，后掘进 回风巷 。其优点是回风巷
正常掘进 ，不占用 巷道掘 进时间；注浆固结时间长 ，能充分发挥材料的力
学性能 ；通过 调整 布置注浆 孔，可 以对顶板 、两巷的煤体实施加固。其 缺
点是打眼需要穿过瓦斯巷与 回风巷之间的 20m煤柱 ，钻孔工程量大 ；注
浆范 围大 ，注浆材料消耗大 ，不能及时检验注浆效果 ；为 了增加注浆的针
对性 ，及时检验注浆效果 ，不能过早地对全巷注浆 ，而是边注浆边掘进 ，
需注浆 的地段 ，要在掘巷前 4d一5d注浆 ，这样便不能及 时、有效地调整
注浆参数 。
