19暗挖隧道注漿加固施工方案

2021-03-04 09:43:17 字數 4094 閱讀 1575

編制審核批准

1.編制依據

2.工程概況

2.1工程概括

隧道主要穿越全風化、強風化、微風化混合片麻岩。根據隧道斷面形式、埋深及所處地質條件,本段隧道採用噴錨構築法設計和施工。隧道施工對地面交通基本無影響。

隧道主要穿越粉質粘性土、淤泥質粉質粘土、全風化、強風化混合片麻岩,區域性穿越粗砂層。根據隧道斷面形式、埋深及所處地質條件,本段隧道採用噴錨構築法設計和施工。

2.2工程地質及水文地質情況

(1) 地層岩性

第四系全新統人工填土(q4ml)及沖積層(q4al)

①1素填土:主要為褐黃色、紅褐色,主要由黏性土、砂粒等組成,區域性含少量磚塊。厚1.30~4.50m,層底高程25.92~30.63m;

③2淤泥質粉質黏土:灰褐色,流塑,混少量粉細砂,具高壓縮性,厚2.45~4.

00m,該層僅bd1z-1630、bd1z-1644孔有揭露。層頂高程26.25~27.

44m,層底高程23.44~23.80m;

④1粉質黏土:以褐黃色、褐紅色為主,夾灰白色,硬塑,由下伏基岩風化殘積而成。具中壓縮性,厚2.

50~7.50m,層頂高程25.92~30.

63m,層底高程20.62~26.69m。

該層大部分鑽孔有揭露;

下古生界(pz1)

⑨1全風化混合片麻岩:岩石強烈風化,岩芯呈堅硬土狀,區域性夾風化岩塊,礦物成份顯著風化。揭露層厚0.

90~18.80m,層頂高程20.62~28.

01m,層底高程6.52~25.79m。

該層各個鑽孔均有揭露。

⑨2強風化混合片麻岩:岩石裂隙較發育,岩體呈碎塊狀,塊狀,區域性短柱狀,揭露厚度厚0.40~5.

25m,層頂高程7.44~25.79m,層底高程5.

06~24.79m。該層除bd1z-1626、bd1z-1639、bd1z-1641、bd1z-1646孔,其他鑽孔均有揭露。

⑨3弱風化混合片麻岩:岩質堅硬,岩體呈塊狀及短柱狀,揭露厚度厚3.70~24.80m,層頂高程5.06~24.79m,揭露頂埋深8.20~27.00m。

車站址區均為第四系地層覆蓋,未發現斷裂等地質構造。

(2) 地層基本承載力

①1素填土鬆散 (ⅱ)

③2淤泥質粉質黏土軟塑0=70kpa (ⅱ)

④1粉質黏土硬塑0=200kpa (ⅱ)

⑨1混合片麻岩全風化 σ0=250kpa (ⅲ)

⑨2混合片麻岩強風化 σ0=500kpa (ⅳ)

⑨3混合片麻岩弱風化 σ0=1000kpa (ⅴ)

(3) **烈度

**動峰值加速度0.05g,**基本烈度:6度。

地下水位埋深2.9-3.3m,地下水質對普通混凝土結構,混凝土結構中鋼筋具有微腐蝕性,對鋼結構具弱腐蝕性。

主要成分以黏性土和砂粒為主的①1素填土具弱透水性,建議取滲透係數k=0.1~0.4m/d;沖積③2淤泥質粉質黏土呈飽和狀態,具微透水性,屬相對隔水層,建議取滲透係數k=0.

001m/d;殘積④1粉質黏土呈飽和狀態,具弱透水性,建議取滲透係數k=0.1~0.5m/d。

⑨1全風化混合片麻岩具弱~中等透水性,滲透性從上向下逐漸增大,建議取滲透係數k=0.2~1.2m/d。

⑨2強風化混合片麻岩具弱~中等透水性,建議取滲透係數k=0.2~2.0m/d。

⑨3弱風化混合片麻岩具弱~中等透水性,滲透性隨節理裂隙發育程度改變,建議取滲透係數k=0.2~1.0m/d。

3.施工方法

3.1工藝流程

注漿工藝流程下下圖1:

不符合要求

滿足設計要求

圖一:注漿施工工藝流程圖

3.2施工步驟

1. 在施工鑽孔前,用c25噴射混凝土施做20cm止漿牆,然後按照圖紙及技術交底施做小鑽成孔並預注漿。

2. 深孔預注漿加固範圍為隧道開挖輪廓線外2m,注漿沿隧道掘進方向20m一迴圈段,乙個注漿段完成後留3公尺不開挖作為下一迴圈的止漿岩盤

3. 鑽孔前先根據注漿孔起終座標計算出其鑽進豎直角和水平角,具體角度依據現場技術人員交底內容施做,實際施做時角度可以臨時調整。

4. 注漿孔布置由工作面開挖方向呈輻射狀,鑽孔均勻呈圓形圈,保證注漿充分,不留死角,注漿擴散半徑1.5m。

開孔直徑為φ89.每迴圈超前預注漿共設定51個注漿孔,第一環1-1~1-11,孔深8公尺;第二環2-1~2-10,孔深14m;第

三、四、

五、六環3-1~6-1孔深20.5m。

5. 注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿,漿液濃度應根據索道圍岩條件加以調整;初擬為c:s=1:

(0.6:~1.

0)(體積比),水泥漿水灰比0.8:1~1:

1,水玻璃模數2.6~2.8,水玻璃濃度30~40%

6. 注漿壓力:採用0.3~2.0mpa,注漿時根據實際注漿止水效果進行調整。

7. 注漿方式:根據現場施工條件選擇退後或前進法注漿。

8. 注漿結束標準:單孔注漿壓力達到設計終壓並繼續注漿10min以上,可結束本孔注漿;單孔注漿量大致與設計注漿量相同,結束時的進漿量20~30l/min以下可以結束本孔注漿。

9. 注漿效果檢標準:乙個注漿段的注漿孔全部注完後,鑽2~3個孔對注漿效果進行檢驗,並取巖芯觀察漿液填充情況,同時檢查孔內湧水量不大於0.

2l/min:m,且某一處的漏水量不大於10l/min;或者壓水試驗,在1.0mpa壓力下檢查孔進水量應小於10l/min:

m。注漿後土體滲透係數應小於10-5cm/s,無側限抗壓強度應大於0.8mpa,否則加密鑽孔注漿。

10. 下圖中各注漿引數為圖紙初擬,注漿的填充率按15%進行計算,實際施工中應根據現場試驗結果及實際施作情況進行調整;同時施工過程中應加強監督和記錄。

11. 注漿各引數應先按設計圖紙選定,注漿完成後應對注漿效果進行檢測,根據注漿效果對原引數進行修改調整,直至找到適合的注漿引數為止。

12. 注漿順序

注漿順序選擇的合理與否對注漿效果有著極其重要的影響,因此,在注漿施工中,應通過對工程地質條件、水文地質條件充分掌握分析後,確定施工中所採取的注漿順序。

注漿順序的選擇從外圍上講應達到「圍、堵、截」目的,在內部應達到「填、壓、擠」目的,從而使注漿取得更好的效果。因此,注漿施工中對八個原則應引起高度重視,即分割槽注漿原則、跳孔注漿原則、由下游到上游原則、由下到上原則、由外到內原則、約束發散原則、定量定壓相結合原則、多孔少注原則。同時,在注漿施工中,並不是每乙個原則在單項工程施工中都能用到,應根據工程特點確定3~5種原則進行應用,這對提高注漿效果十分有利。

具體施工圖如下圖(以上斷面注漿為例):

4.施工過程中各種措施及應急預案

4.1淺埋段開挖防坍塌和緊急預案措施

(1)地質超前探測

為做到提前**、預防,根據設計檔案的地質資料,採用地質超前鑽,超前探明地質情況和地下水的情況,探明斷層破碎帶地段岩石的強度、岩性、岩層的破碎程度、湧水壓力和湧水量等情況。

(2)預防淺埋段坍塌施工措施

以「早預報、預注漿、管超前、短台階弱爆破、強支護、緊封閉、勤量測」為施工原則。首先加強施工監測,施工中對地表沉降量、圍岩收斂變形量、地表沉降檢測等進行不間斷量測,必要時施工支護應力應進行量測;淺埋段施工超前錨桿或超前管棚,地質情況較差、圍岩破碎時應先進行小導管超前預注漿,必要時採用超前長管棚注漿預支護;富水地段根據預報的湧水量,適時採取帷幕注漿、周邊注漿、超前水泥注漿等措施;淺埋段在超前支護的前提下,遵循短進尺、弱爆破的施工原則,根據石質情況,開挖可相應選擇上下或環形台階法施工,為儘量減少對圍岩的擾動,採用微爆破作業或人工和機械配合開挖法;強支護是預防塌方的主要措施,在爆破後即使對圍岩情況進行較準判斷,在圍岩自穩時間內及時給予支護,可有效限制圍岩變形的自由發展,防止岩體因鬆動、脫動、脫位而造成塌方;在進行下半段面為避免上半斷面拱架懸空,支護結構失穩,在拱腳處增設鎖腳錨桿或增設拱腳設立鋼肋支撐。

(3)淺埋段防坍塌應急預案措施

一旦出現險情,一是要採取緊急轉移人員和指揮系統;而是參加緊急搶險工程,延緩或組織工程災害發生或防止工程災害進一步擴大;三是工程災害發生時,承擔搶險救災工作。應急搶險隊接到通知後半小時內趕到現場,首先應防止坍方事故的擴大,可在坍方範圍內架設支撐或噴射混凝土,加快襯砌。處理坍方體方位應在架設支撐牢固時,從兩端或者一端逐步清除坍渣,隨挖隨噴混凝土,必要時可先行施作混凝土護拱。

並做好地表及洞內圍岩變形觀測。當坍塌堵塞逃生通道,或隧道斷面後,應用水平或豎直鑽機先從合適的位置打孔到裡面進行通風、供氧食品與裡面的人員互通訊息等,確保人員安全。

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