太陽莊隧道出口初支滲水處理方案

2021-12-20 17:28:18 字數 2436 閱讀 2307

1 概況

太陽莊隧道全長4510m,寬12.82m,高8.68m;線間距4.

8m。在該隧道d3k67+406~d3k67+358段的範圍內,地形變化極大,圍岩嚴重風化,岩層破碎,裂隙極為發育,溶蝕溶槽發育嚴重。在該段隧道施工過程中,支護採用加強複合式襯砌,初期支護為鋼拱架混凝土;實際施工中,由於岩石破碎,地壓較大,風化岩石遇水軟化,溶洞(充填泥質)等因素的影響,實施搶險通過。

造成從初支混凝土夾層中竄水現象。嚴重影響了施工質量和工程形象。

2 注漿方案及主要技術引數

2.1 注漿方案的確定

為了提高工程質量,確保隧道安全,若採用**滲漏就在**造眼注漿的方法,已不可能徹底解決滲漏水問題及加固工程。若採用從山體邊坡打眼往隧道頂灌注漿方法,不但距離遠,工程量大,而且效果也會受到影響。故確定採用帷幕注漿結合個別地段堵滲漏水的方法。

順序是先帷幕切斷水源,再對個別地段堵漏,最後進行帷幕注漿加固。

2.2 注漿裝置的選擇

注漿幫浦採用錦西注漿幫浦廠產2tgz-60/210型雙液注漿幫浦;混凝土攪拌採用0.4m3的桶式攪拌機;造眼採用7655型風鑽;孔口管選用φ42×4.5mm的鋼管。

2.3 注漿方式及工序

由於該段二次襯砌未施作,故本次帷幕注漿採用分片即隧道的一半採用前進式注漿,後退式復掃復注,澆築混凝土裂縫較明顯或混凝土較薄地段多次復注的方式。以期達到一定厚度隔斷水源的帷幕效果。鑽注漿工序如下。

鑽進→埋設孔口管→安裝進漿及保護閥→壓水→注漿→掃孔→注漿→終孔

2.4 鑽孔布置孔口管結構及埋設

2.4.1 本次帷幕注漿,鑽孔布置原則上採用網格型交叉布置。進深方向布設排鑽孔,排間距離為2~3m;縱向布置每排5個鑽孔。布孔以拱頂為中心,向兩側分布,間距為2m~3m,充分覆蓋漏水範圍。

2.4.2 用風錘直對初支混凝土打眼,造孔深度一般要求穿過初支澆築混凝土背面0.5~1.5m。

孔口管選用φ42×4.5mm的無縫鋼管,每根長600mm,每根孔口管纏上麻絲,用大錘將孔口管撞入孔內。

2.5 注漿材料及配比

不同的漿液濃度有不同的比重、粘度等特性,漿液的特性應考慮注漿物件的可灌性,另一方面也要考慮注漿機具的能力。本次注漿材料採用425#普通矽酸鹽水泥及35be′~40be′的水玻璃。漿液以水泥+水玻璃的雙液漿為主及少量水泥單液漿。

根據壓水試驗及混凝土基底凹凸不平、脫空情況,適當選擇漿液的濃度及水玻璃的用量。水灰比基本採用1∶0.75~1∶1(具體請現場試驗負責人進行調節),水玻璃用量一般是水泥重量的1/4~1/3,這樣就控

制了凝膠時間。

2.6 注漿壓力選擇

注漿壓力是漿液流動、充塞、壓實脫水的總動力。漿液流動阻力大小與空隙度及其充填程度、漿液濃度(粘度)有關。在正常情況下,注漿壓力也與漿液的擴散距離成正比關係。

注漿壓力包括注漿初始壓力,注漿終壓力及在注漿過程中的壓力變化。該隧道注漿除考慮了以上因素外,還充分考慮檢驗初支混凝土厚度和質量。方案確定了本次注漿壓力選擇不得大於2mpa。

初支混凝土較厚且空隙度較小地段,終孔壓力採用1.5mpa~2mpa;空隙度較大,終孔壓力不得超過1mpa;澆築混凝土較薄且質量差的地段,注漿終孔壓力控制在0.5mpa之內。在施工過程中,根據實際情況對壓力作了適當調整。

2.7 注入量及有效擴散半徑

漿液注入量包括總的注入量和單位注入量,從總體來看,單位注入量最有經濟技術價值。由於隧道該段頂部初支混凝土厚度不均以及該段圍岩較破碎且有溶洞發育(充填泥質),施工時水泥漿液有流失的情況。本次注漿採用單位注入量控制在3m3/孔~5m3/孔是比較合適的(根據實際情況,水泥漿從加強錨管溢位視為注滿)。

各種注漿一般均要考慮漿液的有效擴散半徑。正常情況下,漿液的擴散半徑是假設在同一高度上下均勻向各方向擴散一致計算而得。對於基岩裂隙注漿,不僅要考慮裂隙發育不均勻,以及裂隙開度大小不一等原因,漿液在各方面擴散距離極不一致,還要考慮漿液的擴散向兩側速度快,距離也相對較遠,而向進深方向擴散的距離就近等因素。

因此,漿液的有效擴散半徑取3m~4m,確保帷幕之效果。

3 注漿施工中的主要技術問題

由於該段為偏壓段,且圍岩極不穩定且破碎,附加有充填溶洞,初次襯砌支護的鋼架可能被壓變形並拌有滲水,且滲水點分布極不規律。給本次注漿施工帶來了很大的難度。

3.1 充填注漿的關鍵首先是對漿液的處理,漿液處理效果好壞直接影響帷幕注漿及堵水的質量;

3.2 控制單位注入量,不僅節約材料,降低成本,縮短工期;還能有效的止水。

3.3 控制注漿壓力及漿液擴散半徑,能確保原澆築混凝土不出問題,有效達到充填帷幕,密實之作用;

3.4 掌握造孔深度,防止漿液擴散過大,盡可能把漿液注入初支砌混凝土背後圍岩中,確保該地段的圍岩能有效固結。

4注意事項

4.1 施作注漿管的時候,不宜連續的布置,應間隔布置,以確保對區域性初支的擾動過大;

4.2 在將注漿管打入的時候,對注漿管施加的力應從小到大,以確保將注漿管安全的打入;

4.3 在打入注漿管的時候,應有專人負責觀察初支的變化情況,確保施工安全;

4.4 現場人員應對注漿進行記錄(每個孔的注漿量及注漿時間),並分析。

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