富水巖溶地層大斷面公路隧道注漿堵水技術(shù)
發(fā)布時間:2020-02-26 12:30
【摘要】:重慶市雙碑公路隧道主要穿越富水巖溶地層,結(jié)合該隧道的水文地質(zhì)條件,對注漿材料和注漿設(shè)備進行了比較優(yōu)選,同時進行了漿液配合比試驗,獲得了適合雙碑隧道的漿液初凝時間和配合比。結(jié)合工程實際,對注漿參數(shù)、注漿操作技術(shù)、注漿結(jié)束標準等注漿施工工藝進行了闡述。實踐證明該注漿技術(shù)可以有效地解決雙碑隧道穿越富水巖溶地層堵水問題。
【圖文】:
圖1涌水段縱斷面注漿材料的選取應(yīng)根據(jù)堵水要求、加固要求,是否作為永久性支護結(jié)構(gòu),以及注漿材料漿液的可注性、可控性、環(huán)保性、經(jīng)濟性等方面綜合考慮進行選擇[4]。2.1注漿材料及配合比的確定[5-6]根據(jù)隧道的水文地質(zhì)條件,選擇普通硅酸鹽水泥及38~42°Be、模數(shù)3.1~3.4的水玻璃作為主要注漿材料。水泥漿和水玻璃漿的濃度應(yīng)根據(jù)巖石裂隙發(fā)育程度、鉆孔單位吸水量的大小確定。準確掌握漿液的初凝時間是注漿中的一個重要環(huán)節(jié),影響漿液初凝時間的因素有:水泥漿和水玻璃體積比、水泥漿和水玻璃漿的濃度、外加劑、溫度、地下水等。為了準確地掌握漿液的初凝時間,雙碑隧道項目部試驗處在施工前進行了科學(xué)的配合比試驗,試驗結(jié)果如表1所示。根據(jù)雙碑隧道的實際情況,采用第4組中第3次試驗的數(shù)據(jù)確定了施工配合比。施工配合比:水∶水泥=0.8∶1;水泥漿∶水玻璃=1∶0.4(體積比);磷酸氫二鈉(緩凝劑)=3%水泥質(zhì)量。雙漿液試件7d抗壓強度平均值為20MPa。漿液配制的過程中先加水,然后加磷酸氫二鈉,最后加水泥。注漿時用雙液注漿泵按確定的比例將水泥漿、水玻璃漿同時注入,雙液注漿泵上安裝有2種漿液的調(diào)速閥,按照漿液配合比試驗確定的漿液體積比調(diào)節(jié)流速。2.2注漿設(shè)備和系統(tǒng)[7-8]2.2.1注漿主要設(shè)備1)注漿泵選用耿興80和120兩種型號注漿泵。2)鉆機選用全液壓意大利多功能鉆機C4,最大鉆進深度為80m。3)管路高壓膠管數(shù)條,可承受5~8MPa的壓力。4)攪拌機配備兩臺容積為1.0m3的泥漿攪拌機,以確保連續(xù)供漿。具體注漿設(shè)備如表2所示。2.2.2注漿系統(tǒng)采用雙液注漿系統(tǒng),其優(yōu)點是操作方便,便于施工,水泥-水玻璃在此混合后注入巖層可隨時調(diào)整,2種漿液在孔口混合后立即注入巖層裂隙,不易出現(xiàn)堵?
文地質(zhì)條件和現(xiàn)有注漿設(shè)備,為取得理想的注漿效果,取每1次注漿段的長度為30m,注漿后開挖長度為23~25m,余下的5~7m不開挖,作為下次注漿的止?jié){巖盤。4)止?jié){墻結(jié)合注漿的實際情況和止?jié){墻的施工工期,采用現(xiàn)澆混凝土C30的方式修筑止?jié){墻。止?jié){墻分上、中、下3個臺階進行施工,上臺階厚1m,中臺階厚1.5m,下臺階厚2m,其中上臺階高度2.4m,中、下臺階高度均為2m。注漿墻下部嵌入下臺階0.5m,拱部和邊墻嵌入圍巖0.3m。止?jié){墻周邊施作鐖22砂漿錨桿,長3.5m,環(huán)向間距1m,錨入圍巖內(nèi)長2m,嵌入止?jié){墻內(nèi)1.5m,如圖2a所示。在墻體與圍巖接觸的地方,施作與隧道軸線呈45°、長度4m的小導(dǎo)管,并在接觸處噴射25cm厚C25混凝土,防止注漿過程中出現(xiàn)漏漿,如圖2b所示。圖2止?jié){墻布置圖(單位:cm)5)注漿孔的布置[14]合理布置注漿孔是提高堵水效果與保證施工安全的主要因素。鉆孔的布置需根據(jù)探水注漿段的長度、巖層裂隙發(fā)育情況、含水層分布情況、隧道斷面大小以及鉆孔作業(yè)是否方便而定。由于巖層裂隙發(fā)育不均勻,鉆孔布置應(yīng)以含水層為主,同時要考慮開挖斷面均勻布孔。為使鉆孔穿越較多裂隙,鉆孔宜長短結(jié)合并呈傘形輻射狀布置,鉆孔布置拱部和邊墻為4圈,仰拱為5圈,內(nèi)外圈按梅花形排列,,并采用長短孔結(jié)合,以達到注漿充分,不留死角的目的。漿液擴散半徑3m,孔底間距≤4.5m,拱部及邊墻注漿加固厚度為5m,仰拱注漿加固厚度為3m。圖3注漿孔布置(單位:cm)根據(jù)雙碑隧道實際情況,在隧道全斷面注漿設(shè)計理念上,對隧道超前帷幕注漿技術(shù)進行改進,把原設(shè)計全斷面布孔改進為:拱部及邊墻的4圈孔和仰拱上面3圈孔進行上半斷面布孔,仰拱最下面一排孔和增加的一排孔在上、下臺階交界面上布孔,具體布孔位置如圖3所示。3.3注漿
【圖文】:
圖1涌水段縱斷面注漿材料的選取應(yīng)根據(jù)堵水要求、加固要求,是否作為永久性支護結(jié)構(gòu),以及注漿材料漿液的可注性、可控性、環(huán)保性、經(jīng)濟性等方面綜合考慮進行選擇[4]。2.1注漿材料及配合比的確定[5-6]根據(jù)隧道的水文地質(zhì)條件,選擇普通硅酸鹽水泥及38~42°Be、模數(shù)3.1~3.4的水玻璃作為主要注漿材料。水泥漿和水玻璃漿的濃度應(yīng)根據(jù)巖石裂隙發(fā)育程度、鉆孔單位吸水量的大小確定。準確掌握漿液的初凝時間是注漿中的一個重要環(huán)節(jié),影響漿液初凝時間的因素有:水泥漿和水玻璃體積比、水泥漿和水玻璃漿的濃度、外加劑、溫度、地下水等。為了準確地掌握漿液的初凝時間,雙碑隧道項目部試驗處在施工前進行了科學(xué)的配合比試驗,試驗結(jié)果如表1所示。根據(jù)雙碑隧道的實際情況,采用第4組中第3次試驗的數(shù)據(jù)確定了施工配合比。施工配合比:水∶水泥=0.8∶1;水泥漿∶水玻璃=1∶0.4(體積比);磷酸氫二鈉(緩凝劑)=3%水泥質(zhì)量。雙漿液試件7d抗壓強度平均值為20MPa。漿液配制的過程中先加水,然后加磷酸氫二鈉,最后加水泥。注漿時用雙液注漿泵按確定的比例將水泥漿、水玻璃漿同時注入,雙液注漿泵上安裝有2種漿液的調(diào)速閥,按照漿液配合比試驗確定的漿液體積比調(diào)節(jié)流速。2.2注漿設(shè)備和系統(tǒng)[7-8]2.2.1注漿主要設(shè)備1)注漿泵選用耿興80和120兩種型號注漿泵。2)鉆機選用全液壓意大利多功能鉆機C4,最大鉆進深度為80m。3)管路高壓膠管數(shù)條,可承受5~8MPa的壓力。4)攪拌機配備兩臺容積為1.0m3的泥漿攪拌機,以確保連續(xù)供漿。具體注漿設(shè)備如表2所示。2.2.2注漿系統(tǒng)采用雙液注漿系統(tǒng),其優(yōu)點是操作方便,便于施工,水泥-水玻璃在此混合后注入巖層可隨時調(diào)整,2種漿液在孔口混合后立即注入巖層裂隙,不易出現(xiàn)堵?
文地質(zhì)條件和現(xiàn)有注漿設(shè)備,為取得理想的注漿效果,取每1次注漿段的長度為30m,注漿后開挖長度為23~25m,余下的5~7m不開挖,作為下次注漿的止?jié){巖盤。4)止?jié){墻結(jié)合注漿的實際情況和止?jié){墻的施工工期,采用現(xiàn)澆混凝土C30的方式修筑止?jié){墻。止?jié){墻分上、中、下3個臺階進行施工,上臺階厚1m,中臺階厚1.5m,下臺階厚2m,其中上臺階高度2.4m,中、下臺階高度均為2m。注漿墻下部嵌入下臺階0.5m,拱部和邊墻嵌入圍巖0.3m。止?jié){墻周邊施作鐖22砂漿錨桿,長3.5m,環(huán)向間距1m,錨入圍巖內(nèi)長2m,嵌入止?jié){墻內(nèi)1.5m,如圖2a所示。在墻體與圍巖接觸的地方,施作與隧道軸線呈45°、長度4m的小導(dǎo)管,并在接觸處噴射25cm厚C25混凝土,防止注漿過程中出現(xiàn)漏漿,如圖2b所示。圖2止?jié){墻布置圖(單位:cm)5)注漿孔的布置[14]合理布置注漿孔是提高堵水效果與保證施工安全的主要因素。鉆孔的布置需根據(jù)探水注漿段的長度、巖層裂隙發(fā)育情況、含水層分布情況、隧道斷面大小以及鉆孔作業(yè)是否方便而定。由于巖層裂隙發(fā)育不均勻,鉆孔布置應(yīng)以含水層為主,同時要考慮開挖斷面均勻布孔。為使鉆孔穿越較多裂隙,鉆孔宜長短結(jié)合并呈傘形輻射狀布置,鉆孔布置拱部和邊墻為4圈,仰拱為5圈,內(nèi)外圈按梅花形排列,,并采用長短孔結(jié)合,以達到注漿充分,不留死角的目的。漿液擴散半徑3m,孔底間距≤4.5m,拱部及邊墻注漿加固厚度為5m,仰拱注漿加固厚度為3m。圖3注漿孔布置(單位:cm)根據(jù)雙碑隧道實際情況,在隧道全斷面注漿設(shè)計理念上,對隧道超前帷幕注漿技術(shù)進行改進,把原設(shè)計全斷面布孔改進為:拱部及邊墻的4圈孔和仰拱上面3圈孔進行上半斷面布孔,仰拱最下面一排孔和增加的一排孔在上、下臺階交界面上布孔,具體布孔位置如圖3所示。3.3注漿
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 孫國慶,張民慶;圓梁山隧道注漿材料及其配比選擇[J];隧道建設(shè);2005年S1期
2 鄒
本文編號:2583001
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