地層超前支護及加固施工工藝標準

2022-08-20 16:12:02 字數 3348 閱讀 9764

一、 適用範圍

在地質不良、水文條件較差或淺埋隧道開挖中,為控制軟弱圍岩的鬆弛,一般採用超前支護對地層進行預注漿加固,從而改善掌子面上方的圍岩狀況。常用的超前支護措施有大管棚超前支護、小導管超前支護、注漿錨桿超前支護等。但在不同的地質條件及位置應採取何種措施,應根據其外部條件的不同進行方案比選,並根據實際開挖的掌子面地質情況進行優化,從而選擇最適合該隧道的超前支護方式。

二、 施工準備

(一) 技術準備

1、在施工前,應根據基坑開挖深度、地下管線分布、工程地質勘察報告等進行方案設計,並經審核和批准。

2、施工作業前,應進行技術、質量和安全交底,交底要有記錄,並有交底人和接收人。

(二)材料準備

水泥,砂漿,導管

(三)機具裝置

導管,鑽孔機,注漿機

(四)施工條件

1.建築物的控制軸線、灰線尺寸和標高控制點已經複測。

2.有相關的地質勘探報告

3.周圍受影響的建築物和構築物的位移監測已準備就緒。

4.防止周圍受影響的建築物和建築物的措施已準備就緒。

5.水源電源已準備。

6.所採用的裝置已維修和保養, 確保能正常使用。

三、操作工藝

超前支護

1 一般規定

(1)隧道施工前應根據設計提供的工程及水文地質資料,結合現場實際情況,對隧道自穩時間小於完成支護所需時間的地段,制定超前支護方案,進行超前支護。

(2)超前支護根據設計可選擇超前錨桿、小導管超前注漿、超前管棚支護、小導管周邊注漿、超前預注漿(全斷面注漿或周邊帷幕注漿)等一種或多種手段對圍岩進行加固處理。

(3)超前支護施工前,應選擇合格的材料**方,對進場的原材料進行檢驗、試驗並選定配合比,選擇滿足施工要求的各項資源配置,並同時進行試執行確認其有效性,確定改善作業環境的措施及人員防護方案。

(4)超前支護施工後,應清理場地和裝置料具,為下一工序創造條件,並分析檢測不滿足要求的專案及產生原因,並制定整改措施,確保超前支護質量滿足進行隧道開挖的要求。

2 超前注漿

(1)目前常用的注漿方式主要有全斷面封閉注漿、周邊半封閉帷幕注漿、小導管注漿、圍截注漿、劈裂注漿、充填注漿、徑向注漿等幾種,施工時應根據注漿的目的和工程地質條件等因素綜合選擇,選用時可參考以下原則:

①對於無自然排水條件的山嶺隧道,遇岩石縫或斷層破碎帶時,可採用以全斷面封閉注漿為主,圍截注漿法為輔的注漿方式。

②對於岩石裂隙破碎帶,可採用周邊半封閉預注漿為主,輔以充填注漿和徑向圍岩注漿的方式進行堵水和加固。

③對於均質鬆散的粘性土及斷層泥地帶,運用劈裂注漿法加固圍岩,封堵漏水並輔以充填注漿進行處理。

④對於斷面較小的單線隧道鬆散岩層和斷層破碎帶,可用小導管注漿,同時在襯砌砌背後充填注漿。

⑤對於塌方體的處理,採用小導管超前預注漿的方式進行。

⑥對於大裂隙,溶洞、溶裂集中湧水,可採用圍截注漿法堵水。

⑦對於鬆軟和破碎岩體,支護後圍岩仍處於急劇變形狀態,量測值未收斂趨勢,可採用充填注漿或徑向圍岩固結注漿。

⑧當隧道埋深在20m以內時,可採用地表注漿;當隧道埋深超過20m時,則應採用開挖工作面預注漿。

(2)注漿施工前,除根據注漿工藝要求配備應有的機具裝置外,還應視工作條件,做好注漿站的選址與布置,進行試幫浦與注水試驗,安裝注漿管路和止漿塞、止漿岩盤,然後製漿壓注。

①注漿站的選址與布置

注漿站應盡量靠近工作面,幫浦站布置不僅要考慮緊湊、操作方便,並應加強通風防塵。若在隧道內進行,場地狹窄,應採用移動式的注漿站。

②安裝注漿管和止漿塞

鑽孔完畢,應進行檢查,在確認沒有坍孔和探頭石的情況下,方可下管。

③壓水試驗

注漿前應進行壓水試驗,以測定岩層的吸水性,核實岩層的滲透性,為注漿時選取幫浦量、幫浦壓及漿液配方等提供參考依據,同時沖洗鑽孔,檢查止漿塞效果和注漿管理是否有跑、漏水現象。

(3)注漿材料及漿液配比應根據工程地質、水文地質條件、注漿目的、注漿工藝、裝置和成本等因素選擇和調整,並滿足以下要求。

①注漿材料應**廣、**適宜,形成的漿液具有良好流動性、可灌性、凝膠時間可根據需要調節、固化時收縮小,漿液與圍岩、混凝土、砂土等粘結力強,固結體具有高強度和良好的抗滲性、穩定性、耐久性,注漿材料和固結體無毒、無汙染、對人體無害,要求的注漿工藝及裝置簡單、操作安全方便;

②一般情況下應採用強度等級不低於32.5r的水泥系漿材,不宜採用化學漿材;

③在淤泥質、粉質粘性土、全風化、中強風化及斷層破碎帶富水和動水條件下採用普通水泥—水玻璃雙液漿,在砂層中採用超細水泥—水玻璃雙液漿。

(4)注漿裝置的選取應滿足以下要求:

①鑽機可選用迴轉式、衝擊式鑽機及鑿岩機等,注漿孔徑一般為ф70~130mm,鑽孔機具應滿足注漿段長的要求;

②在灌注水泥漿時,宜採用單液注漿幫浦或泥漿幫浦。灌注砂漿時則採用專用砂漿幫浦。在灌注雙液漿時應採用雙液注漿幫浦,注漿幫浦的最大壓力應達到設計壓力的1.5~2.0倍。

③注漿管根據設計要求選用相應規格的鋼管加工或選用袖閥管、tss管;

④注漿前檢查注漿材料數量能否滿足連續注漿要求,如不能保證連續注漿要求,則要等補足數量或有運輸保障**的情況下才能注漿。

(5)注漿鑽孔作業應滿足以下要求:

①鑽孔a 鑽孔注漿順序宜先鑽內圈孔後外圈孔,先無水孔後有水孔;

b 鑽孔前要按照設計將鑽機就位,計算出各鑽孔在工作面上的座標,標識出注漿孔的準確位置,開孔前保持鑽機前端中點與掌子面鑽孔位於同一軸線上,固定鑽機,保證鑽桿中心線與設計注漿孔中心線相吻合,鑽機安裝應平整穩固,在鑽孔過程中也應檢查校正鑽桿方向。超前注漿孔的孔底偏差應不大於孔深的1/40孔深,注漿孔和檢查孔的孔底偏差應不大於孔深的1/80孔深,其它鑽孔的孔底偏差應小於1/60孔深或符合設計規定。

四.質量標準

注漿段的注漿孔全部注完後,在工作面鑽3~5個檢查孔並取巖芯,觀察漿液填充情況,要求注漿加固後土體滲透係數要求不大於10-6cm/s,強度不小於1mpa,粘接力不小於50kpa。

含水砂層條件下,注漿措施的固結效果難以保證均勻、密實,地下水也難以被有效封堵,因此在開挖之前,首先對掌子面布設檢查孔,檢查孔可採用直徑42無縫鋼花管,孔口設定止水閥門,每個掌子面不小於5個,分別為拱部2個、斷面中間1個、大跨處各1個,若掌子面地下水滲透係數大於10-6cm/s,應對掌子面進行補充注漿,補充注漿工藝

五、成品保護

嚴格控制注漿料質量和注漿質量,待注漿體達到設計強度後進行下步施工。

六、安全環保措施

1.施工場地內一切電源、電路的安裝和拆除,應由持證電工專管,電器必須嚴格接地接零和設定漏電保護器,現場電線、電纜必須按規定架空,嚴禁拖地和亂拉、亂搭。

2.所有機器操作人員必須持證上崗。

3.施工場地必須做到場地平整、無積水,挖好排漿溝。

4.排出的地下水應經沉澱處理後方可排放到市政地下管道或河道。

5.施工機械、電氣裝置、儀器儀表等在確認完好後方準使用,並由專人負責使用。

七、質量記錄

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注漿體攪拌質量記錄

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