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1、超前導(dǎo)管注漿在隧道富水區(qū)治理施工中應(yīng)用 該文結(jié)合小盤嶺1#隧道富水段的綜合治理,就隧道在滲水、淋水、突泥突水、涌水等病的治理中,對采用的超前導(dǎo)管注漿施工工藝和施工方法做總結(jié)。隧道涌水是指在富水的巖體中開挖隧道,巖體裂隙互相貫通并且含有富水時,大量的地下水就涌入洞內(nèi),新開挖的隧道就成為排水的新通道。在粘性土及未膠凝的斷層破碎帶中,涌水的動水壓力和沖刷作用,能夠?qū)е滤淼绹鷰r失去穩(wěn)定性,從而形成突泥突水的隧道災(zāi)害。從目前的隧道施工技術(shù)角度,治理涌水的方法較多,大多分為兩類:即排水法和止水法。實際施工中排水和止水常常是被結(jié)合應(yīng)用的。所以“堵排結(jié)合”是經(jīng)常被采用的治理方法。下
2、面結(jié)合小盤嶺1#隧道涌水工程實例,介紹超前導(dǎo)管注漿在涌水治理中的應(yīng)用。位置。小盤嶺1號隧道位于琿春市密江鄉(xiāng)東陽村至甩彎子村之間,進(jìn)口里程DK340+132.0,終止DK346+419.0.隧道全長6287m,最大埋深250m。氣象特征。遂址區(qū)年平均氣溫6.8度,最冷月極端天氣32.5度,極端最高天氣22.3度,年平均降水量為528.7mm,年最大降水量1065.6mm,年最小降水量365.4mm,年平均降水日數(shù)105天。4物探解析地質(zhì)構(gòu)造。GDK343+040~GDK343+540.0處為物探異常帶,巖體較破碎,因地勢較低,利于匯水形成富水區(qū),對施工會產(chǎn)生較大影響。G
3、DK343+040~GDK343+540.0段作為設(shè)計變更試驗段,采取“以堵為主,堵排結(jié)合”的原則進(jìn)行施作。定位。測量人員準(zhǔn)確放出隧道開挖輪廓線,在輪廓線注漿工藝流程外側(cè)打設(shè)超前管孔位,布設(shè)范圍在起拱線以上,孔位間距為40cm,,每環(huán)共37個孔。鉆孔。施工中采用TY28型鑿巖機不少于8臺,進(jìn)行鉆孔作業(yè),采用50mm鉆頭鉆孔。每臺鉆機設(shè)2名鉆工,盡量減小鉆孔橫向偏位,控制鉆孔深度誤差在+5cm以內(nèi),并保證設(shè)計要求的30?巴獠褰???鋼花管制作及安裝。a.小導(dǎo)管前端做成尖錐形,尾部焊接?%o8mm鋼筋加勁箍,管壁上每隔10~20cm梅花型鉆眼,眼孔直徑為6~8mm,尾部長度
4、不小于30cm作為不鉆孔的止?jié){段。鋼花管大樣每個孔位打至設(shè)計深度后立即下管,鋼花管由人工輔助機械送入,鋼管到位后。采用錨固劑或水玻璃和水泥封口,以防注漿時冒漿。4注漿。采用水泥水玻璃雙液注漿機2臺,注漿時注漿壓力控制為初壓1.0~2.0MPa,在注漿孔的注漿末期,泵壓逐漸升高后增壓至3MPa。當(dāng)注漿壓力不低于3.0MPa,穩(wěn)定5s時可作為注漿孔施工的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。壓漿材料一般要求在一定時間內(nèi)具有膠凝作用,因此,多數(shù)情況下都采用以水玻璃為主體材料。設(shè)計中采用了水泥水玻璃類漿液,它是以水泥和水玻璃為主劑(水泥漿要求:W∶C=1∶1;水玻璃要求:模數(shù)m=2.4~3.4,濃度B=
5、35e′),兩者按1∶1的比例采用雙液方式注入,加入2%緩凝劑(磷酸氫二鈉)所形成的注漿材料。它具有以下優(yōu)點:可以調(diào)節(jié)膠凝時間;結(jié)石體抗壓強度高,可達(dá)到54~20MPa;不會產(chǎn)生固化收縮而形成空隙,有利于保持膠凝體與巖體的膠結(jié)和擠壓作用;漿液結(jié)石率為100%,結(jié)石體滲透系數(shù)為10~3cm/s,抗?jié)B性能好;漿液在流散過程中,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量水化熱,這些熱量將促使巖體含水量降低,巖體強度和自穩(wěn)性則因此而提高。泄水孔施工。泄水孔施作的目的,一是減小裂隙水水壓力,以預(yù)防掌子面突然涌水引起坍塌;二是集中引排,,減少掌子面滲漏水,改善施工條件,減少材料浪費。目前根據(jù)現(xiàn)場實際
6、圍巖節(jié)理的發(fā)育情況和裂隙走向,對裂隙水分布及補給并對孔位做了及時調(diào)整,改在掌子面節(jié)理、裂隙發(fā)育的右上及左邊偏下位置施打泄水孔,單孔泄水量達(dá)到60m3/h,,使掌子面的淋水情況大為改觀,泄水效果比較理想。泄水孔孔位見圖3所示。止?jié){措施。設(shè)計中指出小導(dǎo)管管尾0.5m范圍內(nèi)不打注漿孔。GDK343+040斷面超前導(dǎo)管注漿過程中,孔口出現(xiàn)大量溢漿現(xiàn)象。分析原因:施打泄水孔后,實際涌水量為100~120m3/h,設(shè)計方案治理水量為60~80m3/h,這樣實際水壓力也會比設(shè)計大很多。經(jīng)調(diào)整我部采取如下措施進(jìn)行止?jié){:管尾0.7m范圍內(nèi)不打注漿孔,送管施工完成后,先用止?jié){塞塞緊0.7
7、m中的前0.15~0.20m范圍,減小導(dǎo)管與孔壁之間的水量和流速,使?jié)B漏水從導(dǎo)管中流出,便于封堵止?jié){。再用干水泥和水玻璃嚴(yán)密封。預(yù)防堵管措施。在GDK343+040斷面導(dǎo)管注漿過程中,3號、7號、21號等孔位出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。分析認(rèn)為:雙液漿凝結(jié)時間較短,施工中若采用一段或一段半注漿設(shè)備,在換孔過程中,如果時間過長,漿液就會在注漿管中膠凝而堵管。因此在換孔過程中,首先要打開合流管部位的排漿閥,排出漿液,再用清水清洗注漿管,防止多次注漿的膠凝物累積堵管。注漿順序控制。GDK343+040斷面導(dǎo)管順序注漿施工后,個別孔周邊仍存在滲漏現(xiàn)象。考慮到該段圍巖裂隙發(fā)