探析隧道帷幕注漿堵水
發(fā)布日期:2013-08-08 23:10:23 瀏覽量:1855
帷幕注漿技術(shù)主要是指:在已經(jīng)打好孔的工作面上,注入一定量的水泥(或水泥—水玻璃等)漿液,注入的漿液水會(huì)受到一定的壓力,這就會(huì)使?jié){液從圍巖的間隙中擠出來,使其與巖體的縫隙填充,并且包裹巖體使其具有更高的強(qiáng)度,最后變成水帷幕。采用這種施工技術(shù)主要是為了防止地下水的過度流失以造成表面生態(tài)系統(tǒng)的破壞,確保生態(tài)環(huán)境不被破壞。
1、工程實(shí)例
歌樂山單洞雙線隧道全長4906m,它的進(jìn)口里程是DK151+070。采用Ⅳ級圍巖地段為DK151+995~DK152+050,這段地段處于低洼地段,具有導(dǎo)水性和儲水性,它的基巖很容易出現(xiàn)縫隙,并且?guī)r石還容易破碎;在它的右側(cè)有一段地下水發(fā)育而且圍巖不穩(wěn)定的水庫,這就使在洞室開采的時(shí)候容易出現(xiàn)塌方、突水事故。所以,這就需要帷幕注漿進(jìn)行堵水、加固巖石以保護(hù)施工的順利進(jìn)行。
2、施工技術(shù)
2.1施工技術(shù)參數(shù)
?。?)采用孔口管長度是108mm、壁厚5mm的無縫鋼管軋機(jī),型號為YXU-75型鉆機(jī)。(2)給止?jié){巖盤留處3m的長度,每次開挖深度為24m,注漿的長度為27m。(3)在了解該段隧道地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上,通過推算及工程比較,最終確定隧道開挖輪廓線外3m為漿液擴(kuò)散半徑(見圖1)。(4)利用將雙漿液超細(xì)水泥—水玻璃漿作為材料。水泥漿與水玻璃的體積比為1∶1~1∶1.03,水玻璃漿密度在1.21~1.38g/cm3之間,水灰在水泥漿中的比為0.8∶1.0~1.5∶1.0。(5)注漿壓力是由漿柱壓力、孔口壓力、管路損失壓力三部分構(gòu)成的。注漿的終壓力是根據(jù)該處的靜水壓力加上1.0-2.0Mpa,這個(gè)數(shù)據(jù)是根據(jù)現(xiàn)場的試驗(yàn)為依據(jù)的;注漿的終壓力要大于注漿的初壓力,并且隨著孔型深度的增加逐漸的遞減。
圖1注漿縱斷面、平面布置圖
2.2施工方法
2.2.1探索鉆探施工:在進(jìn)行隧道工作面鉆探的時(shí)候,先在鉆探前30m處進(jìn)行超前鉆探,在超前鉆探的區(qū)域進(jìn)行探測和注水試驗(yàn),據(jù)此來測定里面巖石的狀態(tài)、水壓力等等,這些操作都是為了以后的注漿做準(zhǔn)備的,通過探測可以為注漿提供參數(shù),以便后續(xù)工作可以順利的進(jìn)行。
2.2.2止?jié){墻的注漿施工:在進(jìn)行第一次注漿的時(shí)候,先在掌子面澆注50cm厚度的C30的止?jié){墻,在以后的注漿時(shí),利用已注漿的巖體來代替止?jié){墻(預(yù)留長度3m),用噴射混凝土把掌子面封閉起來,厚度在25-30cm之間。
2.2.3注漿孔施工:(1)循環(huán)注漿共分為5次,一共澆注79個(gè)注漿孔,澆注的注漿孔直徑要大于等于108mm,澆注終孔直徑要大于等于90mm;注漿孔的每個(gè)孔與孔要控制在3-4m之間。(2)在掌子面要留出注漿孔的位置,并且用紅油漆來標(biāo)記鉆孔位置;開啟鉆孔機(jī)器,先將機(jī)器對準(zhǔn)鉆孔位置,然后調(diào)整鉆孔機(jī)的位置和設(shè)計(jì)位置(即偏角和立角與設(shè)計(jì)相同);將鉆孔機(jī)調(diào)到低壓、慢速進(jìn)行開孔,鉆孔至2-3m的時(shí)候,關(guān)閉鉆孔機(jī)。(3)埋設(shè)孔口管:在管口的端部20-50cm處用棉紗纏繞2圈;在孔口管的里面放環(huán)氧樹脂錨固劑,在放進(jìn)孔里去,用錨固劑把孔口管進(jìn)行固定。
2.2.4鉆孔澆注:當(dāng)所有的孔口管都安裝完畢后,繼續(xù)鉆孔,然后安裝導(dǎo)管、止?jié){塞之后,進(jìn)行注漿澆注。注漿常采用分段式和前進(jìn)式兩種方式進(jìn)行澆注。所有孔都是先開孔以后在一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行澆注,直到達(dá)到設(shè)計(jì)的深度;檢驗(yàn)部門檢查合格后,在進(jìn)行下一部分的注漿。(1)開孔位置的確定。開孔的位置要與設(shè)計(jì)的開孔位置偏差在±5cm的偏角范圍內(nèi)。每完成一個(gè)鉆孔的時(shí)候,要先對鉆孔的位置進(jìn)行檢驗(yàn),及時(shí)的糾正,偏差應(yīng)該小于30cm。(2)澆注的順序應(yīng)該是由外到內(nèi)進(jìn)行澆注,采用同一圈孔間隔施工。在澆注的過程中如果出現(xiàn)跑漿或者是竄漿的時(shí)候,采用間隔注漿澆注的方式。其他部分的帷幕澆注要根據(jù)周圍的圍巖狀況和涌水量來確定,也是采用推進(jìn)式或前進(jìn)式方法。在澆注注漿的時(shí)候,那是一個(gè)連續(xù)的操作工藝流程,不宜中斷,要盡量減少由于外界因素而導(dǎo)致注漿操作出現(xiàn)的中斷,對于一些間歇性注漿,要注意冒漿和串漿現(xiàn)象的出現(xiàn),并且及時(shí)的制止和采取一些措施。(3)漿液的制定要按照事先制定好的參數(shù)進(jìn)行制配,配好的水泥漿在用1mm的篩過濾一遍。在注漿的時(shí)候,應(yīng)該先對注漿管進(jìn)行清理,以防堵塞。在保證注漿管暢通無阻后在進(jìn)行注漿。整個(gè)注漿系統(tǒng)都檢查完畢后,在開啟閥門,進(jìn)行注漿。利用注漿泵先稀后稠、由大到小的方案,先進(jìn)行水泥單漿在雙的順序進(jìn)行澆注。當(dāng)注漿量達(dá)到所需的數(shù)值時(shí),保持2-3分鐘,停止?jié)沧ⅲP(guān)閉系統(tǒng)閥門。整理整個(gè)注漿系統(tǒng)設(shè)備,用清水清理好后在安放好,以便下次使用。
2.3完成注漿標(biāo)準(zhǔn)
2.3.1單孔結(jié)束注漿標(biāo)準(zhǔn):隨著壓力表中的注漿壓力逐漸的升高,直至注漿量減少到一定的程度,達(dá)到注漿終壓值,在繼續(xù)注漿10分鐘以上;在結(jié)束時(shí)注漿量應(yīng)該小于20L/min或者總注漿量應(yīng)該大于全部注漿量的80%;孔的涌水量應(yīng)該小于0.2L/min;結(jié)束后要檢查鉆孔取巖芯,還有漿液的飽滿度。
2.3.2全程結(jié)束注漿標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)所有的開孔都已經(jīng)完成澆注的時(shí)候,要對所有的澆注效果進(jìn)行檢查,直至所有的澆注孔符合設(shè)計(jì)要求的時(shí)候,沒有出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象;漿液澆注都達(dá)到有效要求;巖體澆注后穩(wěn)定,可以保證開挖洞的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)任何問題。
2.4注漿結(jié)果檢查
注漿結(jié)束后,要對鉆孔取巖芯對注漿結(jié)果檢查,鉆孔的深度要達(dá)到開挖的深度標(biāo)準(zhǔn),并且還要預(yù)留出3m的距離,檢查出水口量應(yīng)該為0.2L/(min?m)。對漿液擴(kuò)散比較少的地方、還有鉆孔滲水量大于0.2L/(min?m)或漏水量大于10L/min的地方,應(yīng)該加注漿液,以保證達(dá)到符合的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)所有的注漿效果都達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后,才可以進(jìn)行開挖。
3、施工過程的關(guān)鍵點(diǎn)
(1)保證鉆孔質(zhì)量:在開孔時(shí)候,要先確定好位置,在盡可能的貼近巖石面進(jìn)行鉆孔,要盡量減少桿的震動(dòng);鉆進(jìn)時(shí)要用清水,為確保鉆孔質(zhì)量,開孔要慢速、輕減壓、大水量;換鉆桿時(shí)要注意檢查鉆桿中心水孔是否暢通,是否有損傷痕跡等。(2)調(diào)節(jié)好注漿壓力。在進(jìn)行澆注的時(shí)候,要注意壓力調(diào)節(jié)旋鈕,把油壓放在油壓刻度上,隨著注入量的逐漸增多,阻力也會(huì)逐漸的增大,當(dāng)壓力泵達(dá)到一定的數(shù)值時(shí),就會(huì)停止下來,不至于會(huì)出現(xiàn)超壓漿危險(xiǎn)。(3)控制注漿泵流量。注漿泵的排量記錄儀和排量調(diào)節(jié)控制鈕方便地控制注漿泵流量大小。(4)控制凝膠時(shí)間。采取調(diào)節(jié)水泥漿與水玻璃漿的注入比例以及注漿泵2個(gè)出漿口的變化及流量控制。接漿要在制定的泄?jié){口處,為了避免其他的意外發(fā)生,常常根據(jù)雙漿液的凝膠時(shí)間來進(jìn)行判定。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.tuoluotouzi.com/a_20130808231035.html 任何關(guān)于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
1、工程實(shí)例
歌樂山單洞雙線隧道全長4906m,它的進(jìn)口里程是DK151+070。采用Ⅳ級圍巖地段為DK151+995~DK152+050,這段地段處于低洼地段,具有導(dǎo)水性和儲水性,它的基巖很容易出現(xiàn)縫隙,并且?guī)r石還容易破碎;在它的右側(cè)有一段地下水發(fā)育而且圍巖不穩(wěn)定的水庫,這就使在洞室開采的時(shí)候容易出現(xiàn)塌方、突水事故。所以,這就需要帷幕注漿進(jìn)行堵水、加固巖石以保護(hù)施工的順利進(jìn)行。
2、施工技術(shù)
2.1施工技術(shù)參數(shù)
?。?)采用孔口管長度是108mm、壁厚5mm的無縫鋼管軋機(jī),型號為YXU-75型鉆機(jī)。(2)給止?jié){巖盤留處3m的長度,每次開挖深度為24m,注漿的長度為27m。(3)在了解該段隧道地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上,通過推算及工程比較,最終確定隧道開挖輪廓線外3m為漿液擴(kuò)散半徑(見圖1)。(4)利用將雙漿液超細(xì)水泥—水玻璃漿作為材料。水泥漿與水玻璃的體積比為1∶1~1∶1.03,水玻璃漿密度在1.21~1.38g/cm3之間,水灰在水泥漿中的比為0.8∶1.0~1.5∶1.0。(5)注漿壓力是由漿柱壓力、孔口壓力、管路損失壓力三部分構(gòu)成的。注漿的終壓力是根據(jù)該處的靜水壓力加上1.0-2.0Mpa,這個(gè)數(shù)據(jù)是根據(jù)現(xiàn)場的試驗(yàn)為依據(jù)的;注漿的終壓力要大于注漿的初壓力,并且隨著孔型深度的增加逐漸的遞減。
圖1注漿縱斷面、平面布置圖
2.2施工方法
2.2.1探索鉆探施工:在進(jìn)行隧道工作面鉆探的時(shí)候,先在鉆探前30m處進(jìn)行超前鉆探,在超前鉆探的區(qū)域進(jìn)行探測和注水試驗(yàn),據(jù)此來測定里面巖石的狀態(tài)、水壓力等等,這些操作都是為了以后的注漿做準(zhǔn)備的,通過探測可以為注漿提供參數(shù),以便后續(xù)工作可以順利的進(jìn)行。
2.2.2止?jié){墻的注漿施工:在進(jìn)行第一次注漿的時(shí)候,先在掌子面澆注50cm厚度的C30的止?jié){墻,在以后的注漿時(shí),利用已注漿的巖體來代替止?jié){墻(預(yù)留長度3m),用噴射混凝土把掌子面封閉起來,厚度在25-30cm之間。
2.2.3注漿孔施工:(1)循環(huán)注漿共分為5次,一共澆注79個(gè)注漿孔,澆注的注漿孔直徑要大于等于108mm,澆注終孔直徑要大于等于90mm;注漿孔的每個(gè)孔與孔要控制在3-4m之間。(2)在掌子面要留出注漿孔的位置,并且用紅油漆來標(biāo)記鉆孔位置;開啟鉆孔機(jī)器,先將機(jī)器對準(zhǔn)鉆孔位置,然后調(diào)整鉆孔機(jī)的位置和設(shè)計(jì)位置(即偏角和立角與設(shè)計(jì)相同);將鉆孔機(jī)調(diào)到低壓、慢速進(jìn)行開孔,鉆孔至2-3m的時(shí)候,關(guān)閉鉆孔機(jī)。(3)埋設(shè)孔口管:在管口的端部20-50cm處用棉紗纏繞2圈;在孔口管的里面放環(huán)氧樹脂錨固劑,在放進(jìn)孔里去,用錨固劑把孔口管進(jìn)行固定。
2.2.4鉆孔澆注:當(dāng)所有的孔口管都安裝完畢后,繼續(xù)鉆孔,然后安裝導(dǎo)管、止?jié){塞之后,進(jìn)行注漿澆注。注漿常采用分段式和前進(jìn)式兩種方式進(jìn)行澆注。所有孔都是先開孔以后在一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行澆注,直到達(dá)到設(shè)計(jì)的深度;檢驗(yàn)部門檢查合格后,在進(jìn)行下一部分的注漿。(1)開孔位置的確定。開孔的位置要與設(shè)計(jì)的開孔位置偏差在±5cm的偏角范圍內(nèi)。每完成一個(gè)鉆孔的時(shí)候,要先對鉆孔的位置進(jìn)行檢驗(yàn),及時(shí)的糾正,偏差應(yīng)該小于30cm。(2)澆注的順序應(yīng)該是由外到內(nèi)進(jìn)行澆注,采用同一圈孔間隔施工。在澆注的過程中如果出現(xiàn)跑漿或者是竄漿的時(shí)候,采用間隔注漿澆注的方式。其他部分的帷幕澆注要根據(jù)周圍的圍巖狀況和涌水量來確定,也是采用推進(jìn)式或前進(jìn)式方法。在澆注注漿的時(shí)候,那是一個(gè)連續(xù)的操作工藝流程,不宜中斷,要盡量減少由于外界因素而導(dǎo)致注漿操作出現(xiàn)的中斷,對于一些間歇性注漿,要注意冒漿和串漿現(xiàn)象的出現(xiàn),并且及時(shí)的制止和采取一些措施。(3)漿液的制定要按照事先制定好的參數(shù)進(jìn)行制配,配好的水泥漿在用1mm的篩過濾一遍。在注漿的時(shí)候,應(yīng)該先對注漿管進(jìn)行清理,以防堵塞。在保證注漿管暢通無阻后在進(jìn)行注漿。整個(gè)注漿系統(tǒng)都檢查完畢后,在開啟閥門,進(jìn)行注漿。利用注漿泵先稀后稠、由大到小的方案,先進(jìn)行水泥單漿在雙的順序進(jìn)行澆注。當(dāng)注漿量達(dá)到所需的數(shù)值時(shí),保持2-3分鐘,停止?jié)沧ⅲP(guān)閉系統(tǒng)閥門。整理整個(gè)注漿系統(tǒng)設(shè)備,用清水清理好后在安放好,以便下次使用。
2.3完成注漿標(biāo)準(zhǔn)
2.3.1單孔結(jié)束注漿標(biāo)準(zhǔn):隨著壓力表中的注漿壓力逐漸的升高,直至注漿量減少到一定的程度,達(dá)到注漿終壓值,在繼續(xù)注漿10分鐘以上;在結(jié)束時(shí)注漿量應(yīng)該小于20L/min或者總注漿量應(yīng)該大于全部注漿量的80%;孔的涌水量應(yīng)該小于0.2L/min;結(jié)束后要檢查鉆孔取巖芯,還有漿液的飽滿度。
2.3.2全程結(jié)束注漿標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)所有的開孔都已經(jīng)完成澆注的時(shí)候,要對所有的澆注效果進(jìn)行檢查,直至所有的澆注孔符合設(shè)計(jì)要求的時(shí)候,沒有出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象;漿液澆注都達(dá)到有效要求;巖體澆注后穩(wěn)定,可以保證開挖洞的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)任何問題。
2.4注漿結(jié)果檢查
注漿結(jié)束后,要對鉆孔取巖芯對注漿結(jié)果檢查,鉆孔的深度要達(dá)到開挖的深度標(biāo)準(zhǔn),并且還要預(yù)留出3m的距離,檢查出水口量應(yīng)該為0.2L/(min?m)。對漿液擴(kuò)散比較少的地方、還有鉆孔滲水量大于0.2L/(min?m)或漏水量大于10L/min的地方,應(yīng)該加注漿液,以保證達(dá)到符合的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)所有的注漿效果都達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后,才可以進(jìn)行開挖。
3、施工過程的關(guān)鍵點(diǎn)
(1)保證鉆孔質(zhì)量:在開孔時(shí)候,要先確定好位置,在盡可能的貼近巖石面進(jìn)行鉆孔,要盡量減少桿的震動(dòng);鉆進(jìn)時(shí)要用清水,為確保鉆孔質(zhì)量,開孔要慢速、輕減壓、大水量;換鉆桿時(shí)要注意檢查鉆桿中心水孔是否暢通,是否有損傷痕跡等。(2)調(diào)節(jié)好注漿壓力。在進(jìn)行澆注的時(shí)候,要注意壓力調(diào)節(jié)旋鈕,把油壓放在油壓刻度上,隨著注入量的逐漸增多,阻力也會(huì)逐漸的增大,當(dāng)壓力泵達(dá)到一定的數(shù)值時(shí),就會(huì)停止下來,不至于會(huì)出現(xiàn)超壓漿危險(xiǎn)。(3)控制注漿泵流量。注漿泵的排量記錄儀和排量調(diào)節(jié)控制鈕方便地控制注漿泵流量大小。(4)控制凝膠時(shí)間。采取調(diào)節(jié)水泥漿與水玻璃漿的注入比例以及注漿泵2個(gè)出漿口的變化及流量控制。接漿要在制定的泄?jié){口處,為了避免其他的意外發(fā)生,常常根據(jù)雙漿液的凝膠時(shí)間來進(jìn)行判定。
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