隧道全断面注浆技术

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浅埋暗挖隧道全段面注浆方案

浅埋暗挖隧道全段面注浆方案

1、工程概况本工程为浅埋暗挖隧道工程。

拟建管线主要由雨水、污水组成。

拟建雨水管线和拟建污水管线均采用预制混凝土圆管,砂石垫层基础,雨水方沟采用现浇钢筋混凝土结构,雨水管道拟采用开槽方式施工。

过滨河路路口采用浅埋暗挖施工。

由于本次暗挖隧道位于, 人工堆积层以下为新近沉积之粘质粉土、砂质粉土②层,重粉质粘土、粉质粘土②1层,细砂、粉砂②2层及砂质粉土②3层。

土质比较疏松,覆土厚度约 4.5m左右,隧道跨度比较大,所以隧道施工前对隧道整个断面进行全断面注浆。

2、注浆加固的范围对于隧道内深孔注浆主要是通过从作业面的周边和断面内设置注浆孔,形成固定体。

在实际施工中,超前深孔注浆每循进尺12m,开挖循环段的预留止浆墙厚为3.0m,钻孔间距0.7米×0.7米,梅花型布置,对隧道开挖上顶至大管棚,两侧线外2.0m,底拱线外1m范围内土体进行加固,形成具有一定抗压强度和支承能力的支护结构,为隧道的开挖施工创造较好的施工条件,确保隧道开挖过程周边环境安全以及隧道结构安全。

注浆加固的范围详见下图。

隧道内深孔注浆止水加固图3、注浆参数由于本工程是在砂质粉土层中注浆,主要为渗透注浆,浆液的扩散半径取决于岩土的渗透系数、裂隙宽度、注浆压力、注入时间,为了充分发挥灌浆孔的潜力,以获得最大的注浆体厚度。

注浆压力:预注浆加固地层P=0.5~1.5Mpa 注入率:25%凝结时间:60s ~100s (根据地质条件可做适当调整) 4、注浆材料(1)其特性对地下各软弱土层易结合,无收缩;(2)对不同地层,凝结时间可调节,流动性高,渗透性强; (3)高强度; (4)注浆材料配比注浆止水墙 隧道初支可开挖段长度L=12.0m12米线预留注浆墙厚9米线内侧注浆层内侧注浆层外侧注浆层外侧注浆层外侧注浆层外侧注浆层内侧注浆层内侧注浆层5、钻孔参数设计根据工程地质条件,对现有地基加固注浆参数及如下:孔径:42mm;孔间距:0.5m~0。

浅埋暗挖地铁隧道全断面帷幕注浆施工技术

浅埋暗挖地铁隧道全断面帷幕注浆施工技术

浅埋暗挖地铁隧道全断面帷幕注浆施工技术本文在深入分析实际工程的全断面帷幕注浆施工技术,提出了可行的技术方案,并对质量控制方法进行了全面的剖析,从而为帷幕注浆施工技术做出了全面的探讨,以减少由于地层失水造成的建筑物和周边管线稳定性较差的现象。

可见该技术对提高施工的效果提供了重要的保障。

标签:地铁;隧道;全断面帷幕注浆;施工技术1 工程概况该工程的名称主要是莞惠城际铁路GZH-6 标暗挖区间隧道,该隧道的设计起点的里程为DK33+022.303,终点里程DK33+835.447。

该隧道的围岩主要为VI级,其中隧道拱顶埋深的深度为8-10米,对地下水位进行勘测时其埋深的深度为1.30-9.0米。

隧道开挖过程中掌子面岩层主要为素填土层、淤泥层、流沙层、全风化混合片麻岩层、强风化混合片麻岩层等五种岩层,这些岩层的分层更加明显。

该线路是城市的主干道,其能够穿越一些废旧的鱼塘。

同时,该道路主要处于两镇交界处的位置,其道路周围的地下管线较为密集和复杂,并且种类相对较多,在加上车流量的加大,该隧道出现了堵塞的现象。

特别是遇到雨季时,其顺利排水的可能性较小。

2 施工重点与难点2.1 施工重点该隧道内全断面帷幕注浆主要采用的就是水泥-水玻璃双液浆,在注浆施工的过程中对注浆的压力、浆液的凝固时间、注浆的量等已经成为注浆阶段的重中之重。

2.2 施工难点根据上面的工程概况可以看出,隧道掌子面的岩层较为分明,并具有复杂多变的特征,例如:黏土层和砂层在分层上较为显著,其地下水丰富,沙层的涌水量较大。

因此,在选择注浆方式时,应该对不同的砂层特点进行注浆。

同时,注浆的形式或者浆液的配比等也受到不良的因素,其在选择时较为困难。

3 研究全断面帷幕注浆具体施工技术注浆是在压力作用下,在结构物孔隙里以及地层中使用能够凝固的液体进行有效的填充,进而能够合理的改变结构物以及地层的性质和功能,具有显著的优势,如,止水、加固。

土体内注入浆液以后,通常情况下首先是渗透。

某隧道全断面深孔预注浆堵水施工方案

某隧道全断面深孔预注浆堵水施工方案

某隧道全断面深孔预注浆堵水施工方案一、工程概况隧道位于市区域,全长约10公里,采用全断面预注浆堵水技术进行施工。

该方案将通过施工思路、施工工艺、施工设备等方面进行详细介绍。

二、施工思路根据该隧道的地质条件和水文地质特点,结合预注浆堵水技术的要求,采用深孔预注浆堵水的方法进行施工。

施工思路如下:1.确定施工区域:根据隧道的地质调查资料和水文地质报告,确定施工区域,并进行细致的分区划分。

2.预注浆施工:按照设计要求,在施工区域内钻探深孔,并预注浆进行堵水处理。

预注浆主要采用的浆液为聚丙烯酰胺注浆液,可起到填充孔隙、堵塞裂缝的作用。

3.后期处理:在预注浆堵水完成后,对施工区域进行巡视和监测,及时发现和处理漏水问题。

三、施工工艺1.预注浆工艺:采用深孔预注浆堵水的工艺,即在隧道施工区域内钻探深孔,然后通过注浆管道将聚丙烯酰胺注浆液注入深孔中,填充孔隙,堵塞裂缝。

2.孔深和孔距:深孔的长度和间距根据具体地质条件而定,一般来说,孔深大于50米,孔距大于5米。

具体的孔深和孔距设计在施工前根据实测地质条件进行确定。

3. 注浆压力和流量:注浆时应控制好注浆压力和流量,保证注浆液充分填充孔隙和裂缝。

注浆压力一般不超过5MPa,流量一般在5-10L/min 之间。

四、施工设备1.钻机:根据孔深和孔径的要求,选用适当型号的钻机进行施工。

钻机应具备相应的钻探能力和注浆能力,确保施工质量。

2.注浆设备:选用高压注浆泵进行注浆,注浆泵应具备一定的注浆压力和流量调节功能,以及稳定的液压系统和注浆管道。

3.其他辅助设备:包括注浆管道、浆液罐等。

注浆管道应具备耐压、耐腐蚀等特性,浆液罐应具备存储浆液的功能。

五、安全措施1.操作人员应具备相应的施工经验和技能,熟悉施工操作流程和安全规范。

2.施工现场应设置合理的警示标志,确保施工区域的安全。

3.施工过程中,应定期检查设备的运行状态,确保设备正常运转。

4.施工前,应进行地质勘察和风险评估,并采取相应的预防措施。

延山隧道全断面周边径向注浆止水技术

延山隧道全断面周边径向注浆止水技术

112延山隧道全断面周边径向注浆止水技术研究陈明东 中铁二十二局集团第三工程有限公司摘 要:针对延山隧道左线隧道ZK54+700~730段水文地质条件较复杂,地下水丰富的特点,通过采用有利于保护洞顶生态环境、减少后患的全断面周边径向注浆止水技术,成功地解决了洞内涌水、坍塌等施工难题。

关键词:延山隧道;全断面;周边;径向;注浆;止水1 前言高速公路隧道的迅猛发展,必然会带来相应的技术问题,隧道穿越节理密集带等不良地质段的设计施工技术问题。

实际上对于一些节理密集带,围岩风化严重、软弱破碎、隧道自稳能力极差。

加之雨季施工有可能地表水下渗进一步软化围岩,产生涌水等现象,如果再有偏压现象,会给隧道施工带来很大困难。

本文通过延山隧道左线隧道ZK54+700~790 段穿越节理密集带采用的全断面周边径向注浆止水工程实例,开展隧道全断面周边径向注浆施工方法研究,将适应当前高速公路隧道的发展要求,可为类似工程提供参考依据。

2 工程概况延山隧道是沈海复线高速公路漳州段重点控制性工程,隧道全长 2931.5 米,为分离式长隧道。

隧道结构按新奥法原理进行设计,采用复合支护。

左线隧道 ZK54+700~730 段地貌上属侵蚀剥蚀高丘陵,地势起伏较大,坡地上覆地层为第四系坡积层,下覆地层为侏罗系梨山组砂岩、粉砂岩(J11)及其风化层。

钻探揭露地层分布如下:坡积粉质粘土 [fao]=180kpa ,全风化岩 [fao]≥300kpa ,散体状强风化岩 [fao]≥400kpa ,碎块状强风化岩 [fao]≥600kpa ,中风化岩 [fao]≥2000kpa ,微风化岩[fao]≥3000kpa 。

地下水以风化带孔隙裂隙水、基岩裂隙水和构造裂隙水为主,断层发肓处构造裂隙水水量较为丰富。

本路段已查明断层 F2004 ,断裂均位于隧道洞身处,与线路呈大角度斜交穿过。

断层对隧道的围岩级别和涌水量有较大的影响,不良地质作用不发育。

全断面注浆流程范文

全断面注浆流程范文

全断面注浆流程范文全断面注浆是一种将注浆材料注入岩土体内,以提高其物理力学性质和工程性能的方法。

这种方法通常用于地下工程中,如隧道、堤坝、房屋基础等。

全断面注浆流程涉及以下几个主要步骤:勘测、准备材料、施工准备、注浆处理等。

首先是勘测。

在开始全断面注浆流程之前,必须进行现场勘测。

勘测的目的是确定注浆区域的地质情况和注浆所需的材料和设备。

勘测包括地质勘测、注浆区域测量和施工技术勘测等。

接下来是准备材料。

根据勘测结果,准备所需的注浆材料。

注浆材料通常包括水泥、水和添加剂。

水泥是主要材料,用于增加岩土的黏性和强度。

水被用来调节黏性和流动性。

添加剂可以改善注浆材料的性能,如延迟凝结时间和增加流动性。

施工准备是下一步。

先确定注浆的施工方法和工艺。

施工方法有两种:静力注入和动力注入。

静力注入适用于细土、砂层和软岩层等地质条件,而动力注入适用于较坚硬的岩石层。

根据施工方法的不同,还需要准备相应的注浆设备和工具。

准备好材料和设备后,就可以进行注浆处理了。

首先进行预注浆,用清水将注浆管道冲洗一遍。

然后将注浆管道插入注浆孔中,并用注浆泥浆进行注入。

注浆泥浆的流量和压力需要根据地质条件和工程要求进行调整。

在注浆的同时,要根据注浆孔的厚度和间距进行控制,以确保整个岩土体都得到了注浆处理。

在注浆过程中,需要不断监测注浆孔的情况。

这可以通过注浆压力、注浆量和注浆速度等参数来监测。

如果发现注浆不良,如注浆孔堵塞或漏注浆现象,需要及时采取措施进行处置。

最后是注浆完工。

当注浆结束后,需要将注浆孔口密封,以防止注浆材料的损失和外界环境的污染。

注浆完工后,还需要对注浆区域进行清理和验收。

清理包括清除注浆材料和设备,验收包括检查注浆区域的施工质量和效果。

综上所述,全断面注浆流程包括勘测、准备材料、施工准备、注浆处理和注浆完工等步骤。

每个步骤都需要仔细规划和操作,以确保注浆的效果和质量。

全断面注浆是一种常用的地下工程处理方法,可以提高岩土体的力学性质和结构稳定性,为地下工程的安全运行提供保障。

地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法

地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法

地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法一、前言地铁是大城市交通建设的重要组成部分,为了确保地铁的安全性和稳定性,水平注浆加固工法被广泛应用于地铁的施工中。

本篇文章将详细介绍一种称为"地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法"的施工方法。

二、工法特点该工法主要特点是注浆施工过程中采用全断面进行注浆,能够有效减少地下水渗流和土体液化,提高隧道的稳定性。

此外,该工法还具有施工周期短、工艺操作简单、施工效率高等特点。

三、适应范围该施工工法适用于各种不同地质条件下的地铁隧道施工,包括软土层、淤泥层、砂层等。

四、工艺原理该工法采用多孔水封管注浆加固的方式,通过管道将注浆材料注入地下土体中,形成注浆体,增加土体的密实度和强度。

同时,采用步进式施工,即分成多个工作面同时进行注浆,提高施工效率。

五、施工工艺1.准备工作:包括材料准备、机具设备部署、施工组织等。

2.洞口处理:对洞口进行清理和加固处理,确保施工的安全性和稳定性。

3.注浆施工:将注浆材料通过多孔水封管注入地下土体中,形成注浆体。

4.压浆处理:对注浆体进行压浆处理,确保注浆体的均匀性和完整性。

5.检查验收:对施工质量进行检查和验收,确保施工达到设计要求。

六、劳动组织根据具体的工程规模和施工要求,合理组织施工,确保施工工作的顺利进行。

七、机具设备1.注浆设备:包括多孔水封管、注浆泵等设备,用于将注浆材料注入土体中。

2.压浆设备:用于对注浆体进行压浆处理,确保注浆的均匀性和完整性。

八、质量控制在施工过程中,通过严格的质量控制措施,对施工进行监管和检查,以确保施工过程中的质量达到设计要求。

九、安全措施1.施工人员必须佩戴个人防护装备,确保施工安全。

2.施工现场必须设立安全警示标志,提醒施工人员注意安全事项。

3.施工人员必须严格按照操作规程进行施工,避免发生安全事故。

十、经济技术分析通过对施工工法的分析,可以得出该工法施工周期短、施工成本低、使用寿命长的优点,具有较高的经济效益。

隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案

隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案

隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案一、项目背景隧道工程在现代城市建设中起着至关重要的作用,然而隧道施工过程中常常会遇到岩层松软、地下水涌入等问题,这给隧道的安全施工造成了极大的困难。

为了解决这一问题,设计了隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案。

二、施工方案1. 隧道帷幕施工1.1 施工原理隧道帷幕施工是利用帷幕钻机在隧道施工前方进行注浆加固,形成一个稳固的隧道帷幕。

帷幕钻机通过旋转、注浆等方式将水泥浆注入周围土层中,从而增加土层的承载能力,防止隧道施工过程中地下水和泥土涌入。

1.2 施工步骤1.选址布点:根据隧道的实际情况确定隧道帷幕施工的位置和布点。

2.孔位钻孔:使用帷幕钻机在选定位置进行孔位钻孔。

3.注浆加固:通过帷幕钻机将水泥浆注入钻孔中。

4.监测数据:对注浆后的帷幕进行监测,确保施工质量。

2. 全断面注浆施工2.1 施工原理全断面注浆施工是在隧道完工后,对整个隧道断面进行注浆加固,以增加隧道的整体稳定性和抗渗能力。

2.2 施工步骤1.清理隧道表面:清理隧道内表面的杂物和污泥,保证注浆效果。

2.钻孔注浆:在隧道断面各处进行钻孔,然后注入水泥浆。

3.施工完工:等待水泥浆充分凝固后,全断面注浆施工完成。

三、施工注意事项1.施工期间必须注意安全,严格遵守现场作业规范。

2.施工过程中需对水泥浆的配比进行严格控制,以确保注浆效果。

3.隧道帷幕施工后需进行定期监测,发现异常情况及时处理。

四、总结通过隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案的实施,可以有效提高隧道的整体稳定性和安全性,保障隧道工程的顺利进行。

在今后的隧道施工中,可以根据实际情况进行调整和改进,不断提高施工效率和质量。

以上是关于隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案的文档内容,希望对相关工程人员在实际施工中有所帮助。

隧道全断面法施工工艺

隧道全断面法施工工艺

隧道全断面法施工工艺1、全断面法施工工艺全断面开挖是一次开挖成形的施工工艺,全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。

⑴全断面法施工工艺流程见图1⑵工艺主要说明及要求适用范围:适用于铁路客运专线隧道的Ⅰ~Ⅱ级围岩地段,Ⅲ级围岩单线隧道、Ⅲ级围岩双线隧道采取了有效的预加固措施后,亦可采用全断面开挖施工工艺。

作业内容:施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。

本标段在Ⅱ级围岩地段采用多功能台架凿岩机钻孔,进行全断面开挖。

用XG951C侧式装载机装碴,自卸汽车运输至弃碴场,锚杆台车进行全断面锚杆安装、钢筋网挂设和喷混凝土施工。

钻爆采用光面爆破技术爆破,喷混凝土采用湿喷技术。

测量放线:测放中线、水平、所有炮眼位置;多功能台架就位钻孔爆破:多功能台架就位、全断面钻孔、装药、爆破;排烟:爆破后,利用通风机排除炮烟;出碴:用XG951C侧式装载机装碴,自卸汽车运输至弃碴场;初期支护:采用混凝土湿喷机在素喷一层混凝土封闭围岩后,局部打设锚杆;初期支护完毕,进入下一开挖循环。

⑶施工特点开挖断面与作业空间大,干扰小;有条件充分使用机械,减少人力;工序少、便于施工组织与施工管理,改善劳动条件;开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。

图1全断面法施工工艺流程图2、台阶法施工工艺台阶开挖是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工工艺。

⑴台阶法施工工艺流程图见图2⑵工艺主要说明及要求台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定。

适用范围:铁路客运单线、双线隧道Ⅲ~Ⅳ级围岩地段,Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法施工。

作业内容:施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。

在本标段的Ⅲ~Ⅳ级围岩地段采用台阶法开挖,在每一开挖循环中,利用风动凿岩机钻孔;出碴时,用挖装机装碴,自卸汽车运输至弃碴场;上下台阶均采用风动凿岩机钻孔,人工安装锚杆及钢筋网挂设和喷混凝土施工。

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圆梁山隧道全断面注浆技术摘要:圆梁山隧道是渝怀线上最长的铁路隧道,隧道出口掘进至PDK355+020时遭遇岩溶涌水突泥,导致开挖面被淹,严重影响了正常施工,通过地质钻探等综合预测预报手段并结合涌出物分析,决定采用全断面预注浆技术进行封堵,有效地堵住了地下水,并对围岩进行了加固,恢复了正常施工。

关键词:隧道岩溶涌水突泥全断面注浆1 概述圆梁山隧道全长11068m,是新建铁路渝怀线上最长的单线隧道,隧道主要穿越毛坝向斜和桐麻岭背斜,其中毛坝向斜高压富水区总长2200m,向斜翼部最大埋深780m,核部最小埋深550m。

该段岩溶和岩溶水异常发育,岩溶、高压富水是地质难题。

根据设计资料,毛坝向斜段正常涌水量为55000m3/d,最大涌水量83000m3/d,且洞身处存在4.6MPa的高静水压力。

毛坝向斜高压富水区大量排水将会引起地下水位大幅度下降,甚至可能被疏干,直接影响居民的生产、生活用水,也可能引起局部地面的塌陷或开裂。

为了减少隧道修建对周围环境的影响。

针对圆梁山隧道高压富水区采取了“注浆堵水,限量排放”的施工原则。

2 开挖面超前地质探测及涌出物分析为确保圆梁山隧道的安全优质、快速顺利施工,有效地采取施工方案,选择合理的注浆方法,在圆梁山隧道施工中采取了多种地质超前预测预报手段,如超前探水孔钻探、红外线、TSP地质雷达超前地质预测预报和地质素描等手段,通过对地质预报信息的综合分析,可以比较准确地判明前方地质情况。

2.1 探测过程圆梁山隧道出口端平导掘进到毛坝向斜高压富水区后,独头掘进达7133m,并在PDK355+058处开始进行反坡开挖,为了确保施工安全,每30m进行一次超前钻孔,以探明前方地质情况,圆梁山隧道出口端平导开挖至PDK355+019时,于2003年6月27日6点开始在掌子面采用MKD-5S地质钻机进行常规超前探测工作。

超前探孔布置如图1所示。

图1 探水孔横断面布置图2 注浆段地质情况示意Fig.1 Layout of water-exploring holes Fig.2 Geologic pro grouting segment 在探水孔施作过程中,探1#在整个钻进过程中,岩粉为深灰色颗粒,有白色方解石颗粒,有刺激性气体逸出;钻至3m处为破碎岩层,宽度约0.2~0.3m,钻孔内有水涌出,涌水量为20m3/h,充填有黄泥;8~40.6m岩粉为深灰色,较坚硬,局部有破碎灰岩,发生卡钻。

探2#有少量水,钻进过程岩石破碎。

探3#孔深30.20m,当探水孔钻至15 m处有0.3~0.5 m岩溶管道,有岩溶水涌出,充填有泥砂和粘土,并含少量砾石,6月27日测得钻孔涌水压力为1.4MPa,全孔涌水量实测100 m3/h左右。

于2003年6月28日结束探孔。

通过探孔情况和地质资料分析掌子面前方3m处有一宽度较小的破碎带,在15m处发育一小型岩溶管道。

由于泥砂太多及停电影响,同时洞外大量降雨,导致探3#孔涌水量及水压急剧增大,7月5日涌水量增大到200m3/h 左右,由于此处反坡开挖,抽水设施由于泥砂和停电的影响导致掌子面大量涌水不能抽出,引起掌子面淹没。

后加快抽水,将掌子面水用两路Φ150mm钢管引出,并在掌子面施作了模筑混凝土封闭掌子面,止浆墙厚2m,又因水大混凝土密封困难改为3m。

掌子面稳定后又进行了TSP地质预测预报和红外线超前探水等探测和验证。

根据以上地质预测预报成果可判定前方地质条件大致如图2所示。

2.2 涌出物分析2003年6月29日现场采集涌出物并对涌出物进行筛分试验,测试结果图3、图4示。

图3 涌出物成份比例图4 涌出物筛分曲线Fig.3 Proportion of gushed-out materialsFig.4 Sieving curve of gushed-out materials由图3、图4来看:涌出物中粉砂、中砂占86%,而粗砂和砾石等占13.8%,砾石长约3~10mm,说明涌出物在岩溶管道中经过长期迁移和冲蚀作用下被磨圆和筛选,因而隧道断面内岩溶管道或溶隙最大直径大于10mm,涌出物累计筛余百分率曲线比较平缓,可见原地层充填物在未受到压力水冲出前,其级配相当合理,呈较致密结构。

从涌出物86%为中细砂可以看出,在岩溶形成过程中,由于地下水的溶蚀作用,泥砂被搬运填充在灰岩裂隙中,后经不断溶蚀,逐渐形成岩溶管道。

一旦超前钻孔或隧道开挖揭穿岩溶管道容易发生涌水突泥。

2.3 涌水量及水压测试在超前探测和注浆过程中对平导掌子面涌水量进行了测试和水压测试如图5、图6所示。

由图5可见:在进行顶水注浆前平导掌子面处涌水量是急剧增大的,然后逐渐趋于稳定,最大涌水量200m3/h;由图6可见:在封堵掌子面后涌水压力不断上升,最后稳定在2.4MPa。

图5 掌子面涌水量变化曲线图6 水压力变化曲线Fig.5 Curve of water spraying on the face Fig.6 Curve of hydraulic pressure3 注浆设计及施工3.1 注浆方案的确立根据超前探孔过程中涌水状况,从安全性、经济性考虑,结合该工程实际情况,针对前方出现的岩溶管道水,经过反复研究,制订了“以堵为主”的施工原则,采用了“注浆堵水,封堵岩溶管道,加固破碎地带”的施工方案。

根据溶洞区工程及水文地质复杂,选用“深浅孔结合复式全断面注浆”堵水措施。

3.2 顶水注浆和小导管周边注浆根据二院要求及现场实际,在掌子面施作厚2.5~3m砼止浆墙,两个探水孔的孔口管预埋入止浆墙,然后对其进行顶水注浆。

由于砼止浆墙与开挖面周边密封施做的不够严密,导致顶水注浆时周遍跑浆严重,于是决定在止浆墙周边进行小导管注浆。

如图7所示。

⑴小导管注浆管长L=3m,采用Φ32mm焊接钢管。

注浆管前端加工成圆锥状并封死。

花管部分长2m,在花管段上间隔30mm~40mm,按梅花型布设Φ4~6mm的溢浆孔。

管尾部分采用两道Φ8mm的圆型钢筋焊箍,其中一道用于缠上60cm左右的麻丝后用于止浆,另一道采用丝扣和注浆管连接。

⑵小导管沿隧道开挖轮廓线布置,略向外倾斜,外插角为50~100。

⑶注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆和HSC浆液,其配比为W:C=0.8:1,C:S=1:1,凝胶时间为30s~3min。

超细水泥MC浆,其水灰比为1:1~0.6:1,HSC浆液水灰比为1:1~0.8:1,凝胶时间为30 min~60min。

⑷注浆结束标准采用定压结合定量的原则,注浆终压为2~3MPa,单孔注浆量为0.2~0.4m3。

图7 顶水注浆和小导管注浆布置(单位:mm)Fig.7 Layout of withstand-water grouting and small pipe-grouting3.3 超前预注浆加固全断面超前预注浆是在整个断面上布孔,通过注浆形成截水帷幕,并加固周围岩体,注浆加固范围为隧道开挖面及开挖轮廓线外5.0m,注浆段长30m,即PDK354+020~9DK355+990。

注浆设计如图8、9所示。

⑴注浆孔采用MKD-5S型钻机成孔。

开始用大直径钻头钻进2m后安设φ108mm无缝钢管作为孔口管。

再改用φ90mm钻头钻至15~30m。

孔口管长度150cm,孔口处缠60cm的麻丝。

并用HSC浆锚固。

⑵钻孔深度以达到钻入岩层2~3为原则,采用前进式分段钻进和注浆工艺。

⑶在岩溶管道段注浆是以堵水加固为目的,在岩石破碎带(少量水)注浆是以加固地层为目的。

因此在浆液配置及单孔注浆顺序上予以区别对待。

①用引水管将水引出后,封闭掌子面。

注浆时关闭阀门,形成静水压力注浆。

②对破碎无水岩层,初始注浆可注入稀浆(1.5:1~1:1),因稀浆中的水泥颗粒在脉冲压力的作用下对冲开及沟通裂隙能够起到润滑剂的作用,一旦裂隙冲开后即进入正常的双液浆注浆。

③对于涌水量较大岩层,凝胶时间可适当缩短,使浆液进入地层后能较快凝固,避免浆液随水流失,达到控制注浆的目的。

图8 超前预注浆孔位布置(单位:cm)Fig.8 Cross section of advanced pre-grouting holes图9 超前预注浆纵断面布置(单位:cm)Fig.9 Longitudinal section of advanced pre-grouting3.4 注浆材料注浆材料采用普通水泥单液浆或普通水泥—水玻璃双液浆(CS)。

注浆孔无水时采用普通水泥单液浆,水灰比W:C=0.8:1~1:1;有水孔则采用单液水泥浆、普通水泥—水玻璃双液浆(C—S浆)和超细水泥浆、HSC浆,根据水量大小选择配比和浆液凝胶时间。

涌水量小时,水泥C浆:水灰比W:C=1. :1~0.8:1,C:S=1:1~0.8:1, 水玻璃S浆浓度30Be'。

孔内水量较大时,水灰比W:C=0.8:1~0.6:1,C:S=1:0.3~0.6,水玻璃S浆浓度35~40Be',当双液注浆压力上升到3MPa 左右时,开始注入超细水泥(MC)或HSC浆,直到达到设计终压7MPa。

3.5 注浆工艺采用前进式分段注浆工艺,钻一段,注一段。

分段长度根据钻孔情况确定,若出现大的涌水或泥砂(Q>10m3/h)则按1~2m分段;若涌水涌泥(砂)较小(Q<10m3/h)或轻微卡钻,则钻孔注浆段长度可适当加大至3~5m。

如无涌水涌泥(砂)和卡钻的情况发生,则可采用全孔一次性注浆方式进行。

以保证注浆质量和减少扫孔作业,增加作业时间和效率。

3.6 注浆参数注浆参数主要依据设计加固范围和经验选定,本段注浆纵向加固长度30m,主要参数如表1所示表1 注浆参数表Table 1 Parameters of grouting参数名称全断面深孔超前预注浆备注加固范围掌子面及开挖轮廓线外5m钻孔深度15m~30m浆液扩散半径2m凝胶时间30s~2min30s 普通水泥—水玻璃双液浆注浆速度10~100L/min根据钻孔情况确定注浆分段岩层完整且有水3~5m、岩层破碎且有水1~2m3.7 注浆顺序注浆顺序原则上先施作短孔,再施作长孔,最后施作检查孔。

注浆孔顺序按由外到内,从下往上分三序孔施工。

三序孔的设计原则是水平方向上采取跳孔原则(Ⅰ序孔采取跳孔,Ⅱ序孔采取间隔跳孔,Ⅲ序孔为余下孔位),垂直方向上采取隔行跳排原则。

同时结合涌水水源点位置和水流方向,按由有水孔到无水孔的顺序施工,检查孔施工顺序待注浆孔注浆结束后视现场情况而定。

3.8 注浆结束标准采用定量定压相结合方式进行注浆结束标准控制,当注浆量达到设计注浆量时,而注浆压力不上升则调整浆液配比,缩短凝胶时间,并采取间歇注浆措施,控制注浆量。

或注浆压力达到设计终压,且注浆量达到设计注浆量的80%以上,即可结束注浆。

3.9 效果检查与补孔注浆根据现场钻孔所揭示的地质状况,结合注浆过程中P-Q-t曲线分析,选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查。

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