帷幕注漿技術(shù)在隧道防水中應(yīng)用

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1、帷幕注漿技術(shù)在隧道防水中應(yīng)用摘要：文章以某隧道工程為例，介紹了帷幕注漿技術(shù)在隧道防水工程中的實(shí)踐應(yīng)用，較為詳細(xì)的闡述了隧道帷幕注漿設(shè)計(jì)方案和施工。實(shí)踐證明，工程防水效果良好，為隧道穿越淺埋過河地段的防水處理，提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可為相關(guān)技術(shù)人員參考。關(guān)鍵詞：隧道工程；帷幕注漿；設(shè)計(jì)；施工中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1工程基本情況某隧道全長(zhǎng)6233m。隧道最大高差374m，最大埋深342.46m，5‰上坡。線路等級(jí)為Ⅰ級(jí)單線鐵路，開挖寬度6.52m，高9.06m。其中DK164+350～DK164+395段45m穿越河流，平均

2、埋深為19m，在DK164+366處埋深僅15m。河流水源主要為大氣降水,流速0.5m/s，流量較大。設(shè)計(jì)圍巖為強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，呈碎塊狀砌體結(jié)構(gòu)，圍巖等級(jí)為Ⅴ級(jí)加強(qiáng)。7通過鉆探，DK164+350～DK164+395段地質(zhì)情況基本探明：DK164+350～DK164+365段為白灰色花崗片麻巖，全風(fēng)化，巖體整體破碎，屬較軟巖，地下水較發(fā)育，水量約40m3/h，水壓約1.5MPa；DK164+365～DK164+395段為白灰色花崗片麻巖，強(qiáng)風(fēng)化，巖體整體較破碎～破碎，屬較軟巖，地下水發(fā)育，水量約60m3/h，水壓約

3、1.5MPa。由于隧道埋深淺，圍巖差，涌水量較大，施工過程中稍有不慎，就極有可能造成隧道涌水、坍塌,甚至有可能造成河水灌入隧道的嚴(yán)重后果，因此，如何保證隧道安全順利通過此段過河淺埋段是本工程的關(guān)鍵。2隧道帷幕注漿設(shè)計(jì)方案（1）超前預(yù)注漿注漿段長(zhǎng)度該隧道DK164+350～DK164+395段45m穿越河道段帷幕注漿段長(zhǎng)度確定為：注漿加固固結(jié)范圍為開挖輪廓線外4m，每一注漿段長(zhǎng)度按25m，共施作2個(gè)循環(huán)。（2）止水止?jié){墻厚度根據(jù)掌子面涌水的水壓及水量的情況，為防止注漿過程中地下水涌向工作面及注漿時(shí)跑漿，注漿工作面噴射C20混凝土20cm（加雙層

4、鋼筋網(wǎng)）進(jìn)行封閉。第一個(gè)注漿段終止處留5m止?jié){巖盤。（3）帷幕注漿單孔注漿方式在隧道施工過程中，由于隧道節(jié)理發(fā)育、巖體破碎、富水較大，故采用后退式注漿方式進(jìn)行注漿（見圖1）。圖1后退式分段注漿示意圖（4）漿液擴(kuò)散半徑及鉆孔參數(shù)7單孔注漿有效擴(kuò)散半徑為2m?？卓诠苁褂弥睆綖?20Ф鉆頭鉆深3.5m，孔口管采用Ф108鋼管，長(zhǎng)3m，用Ф90金剛石鉆頭鉆進(jìn)注漿孔。（5）漿液膠凝時(shí)間由于此段富水，漿液膠凝時(shí)間選擇為30～50S。（6）注漿終壓注漿終壓為1～1.5MPa。（7）注漿量的計(jì)算漿液的擴(kuò)散半徑與巖層裂隙很難精密確定，注漿量的估算按下式進(jìn)行：Q

5、=Anα（1+β）式中：Q—總注漿量，m3；A—注漿范圍圍巖體積，m3；N—圍巖空隙率，％；α—漿液充填系數(shù)（0.7～0.9）；β—注漿材料損耗系數(shù)。設(shè)計(jì)中，nα（1+β）統(tǒng)稱為充填率，充填率按表1選用。由于隧道淺埋過河段圍巖破碎，節(jié)理發(fā)育，為確保注漿堵水效果，充填率選擇5%。表1充填率選用表序號(hào)圍巖地質(zhì)條件充填率％1裂隙帶2～32斷層破碎帶5～103溶洞、巖溶發(fā)育帶20～307（8）注漿材料的選擇注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確定，水泥與水玻璃體積比1：0.5，水泥漿水灰比0.8，水玻璃模

6、數(shù)m=3，波美度Be=35。3帷幕注漿施工3.1帷幕注漿施工工藝流程帷幕注漿施工工藝：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（超前探孔）→注漿參數(shù)確定→施工準(zhǔn)備→布孔→鉆孔→下注漿管→注漿→效果檢查。3.2帷幕注漿孔位布置及施工（1）布孔。以隧洞中軸為中心呈傘形布置，共3環(huán)，計(jì)72個(gè)孔（見圖2）。圖2帷幕注漿孔位布置圖（2）開孔。首先根據(jù)孔位布置圖，測(cè)量技術(shù)人員在灌漿部位用測(cè)量?jī)x器測(cè)放出控制點(diǎn)。測(cè)放出各灌漿孔位，并用紅油漆作出標(biāo)志，以便在施工過程中記錄方便?？孜话凑誛m-n-s-k格式進(jìn)行編號(hào)。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置、方向進(jìn)行施鉆，埋管鉆孔的直徑要大于孔口管外徑，孔深3.5m

7、?？足@好后將孔口管置于孔內(nèi)，外露長(zhǎng)度保持30cm。7（3）鉆孔。使用Φ90金剛石鉆頭鉆進(jìn)?？卓谖恢脺?zhǔn)確定位，與設(shè)計(jì)位置的允許偏差為+5cm，偏角應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，每鉆進(jìn)一段，檢查一段，每隔10米對(duì)鉆孔使用JJX-3鉆孔測(cè)斜儀進(jìn)行一次測(cè)斜，及時(shí)糾偏，以保證鉆孔質(zhì)量，在鉆孔終孔時(shí)對(duì)孔底偏斜進(jìn)行一次測(cè)量?？椎孜恢闷顟?yīng)小于30cm；施鉆時(shí)鉆機(jī)要盡量貼近巖面，以減小鉆桿的震動(dòng)；要用清水鉆進(jìn)，開孔要輕加壓，慢速，大水量，以保證開孔質(zhì)量；換鉆桿時(shí)要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無(wú)損傷，中心水孔是否暢通等。（4）下管。鉆孔完畢，進(jìn)行清孔檢查，在確認(rèn)沒有塌孔和探頭石

8、的情況下，方可下管，否則必須用鉆桿進(jìn)行掃孔。在確定注漿管內(nèi)無(wú)阻塞物后，即可進(jìn)行注漿管安裝。把管子插入孔內(nèi)，再將管頂入孔內(nèi)到要求深度，使橡膠栓塞與孔壁充分?jǐn)D壓密實(shí)，注