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《超前小導(dǎo)管注漿在軟弱、富水隧道施工》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、超前小導(dǎo)管注漿在軟弱、富水隧道施工中的應(yīng)用中鐵五局(集團(tuán))有限公司機(jī)械化公司湖南省衡陽(yáng)市唐大雙貴州省榕江縣交通局貴州省榕江縣姚希敏[摘要]:對(duì)于軟弱、富水的大跨度隧道,不良的地質(zhì)常造成初期支護(hù)收斂變形大,圍巖松弛難以穩(wěn)定的問(wèn)題。文章結(jié)合工程實(shí)際,從施工、監(jiān)控量測(cè)方面介紹了超前小導(dǎo)管預(yù)注漿在軟弱、富水隧道中的應(yīng)用,并總結(jié)了相關(guān)的施工方法和經(jīng)驗(yàn)。[關(guān)鍵詞]:軟弱涌水小導(dǎo)管注漿監(jiān)控量測(cè)1.工程概況三口隧道位于安徽省黃山市黃山區(qū)三口鎮(zhèn)境內(nèi),屬左右分離式單向行車(chē)隧道。本隧道按山嶺重丘區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),全封閉,全立交;計(jì)算行車(chē)速度80Km/h;單洞兩車(chē)
2、道;建筑限界為:凈寬9.75m,凈高5.0m。左線隧道樁號(hào)為ZK173+510~ZK175+061,長(zhǎng)1551m;右線隧道樁號(hào)為YK173+490~YK175+036,長(zhǎng)1546m。本合同段施工范圍為左線隧道ZK173+510~ZK174+300,長(zhǎng)790m,右線隧道YK173+490~YK174+300,長(zhǎng)810m。左右線隧道均為不設(shè)超高的大半徑曲線隧道,左右線隧道中線相距約38~48m。本合同段隧道穿越主要圍巖類(lèi)別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、、Ⅳ、Ⅴ類(lèi)五種圍巖,各類(lèi)圍巖所占比例如下表:各類(lèi)圍巖所占比例表圍巖類(lèi)別Ⅰ類(lèi)Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)Ⅳ類(lèi)Ⅴ類(lèi)長(zhǎng)度(m)/百分比(%
3、)左線180/22.7840/5.0640/5.06226/28.61304/38.48右線184/22.7234/4.238/4.69230/28.40324/40.00隧址區(qū)巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育。隧道進(jìn)口段圍巖為上覆第四系殘坡積層,下伏全~強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長(zhǎng)巖,巖體組織結(jié)構(gòu)全部或部分被破壞,呈砂狀散體,為松散結(jié)構(gòu),屬Ⅰ類(lèi)圍巖,施工時(shí)極易坍塌變形,如逢雨水,可能水與砂土一起涌出,甚至坍至地表。在如此差的地質(zhì)條件下施工,對(duì)于施工安全和進(jìn)度都是很大的難題。我項(xiàng)目采用了超前小導(dǎo)管注漿,同時(shí)解決了加固圍巖、封閉滲水和涌水問(wèn)題,對(duì)于保證生產(chǎn)安全和加快生產(chǎn)進(jìn)
4、度起著至關(guān)重要的作用。2.超前小導(dǎo)管注漿施工2.1.施工方法及流程運(yùn)用新奧法原理,沿隧道開(kāi)挖輪廓線按軸向輻射狀布管并注水泥漿,使隧道周邊形成一個(gè)堵水帷幕(加固區(qū)),切斷地下水流通路,保持圍巖穩(wěn)定,保證施工安全性。超前小導(dǎo)管注漿施工流程如下:超前小導(dǎo)管注漿施工工藝流程圖封閉工作面準(zhǔn)備工作聯(lián)接管路及密封孔口注漿鉆孔安設(shè)小導(dǎo)管制作小導(dǎo)管機(jī)具設(shè)備檢修拌漿結(jié)束壓水檢查達(dá)到要求否?壓力流量達(dá)到要求否?否否是是2.2.主要施工工藝及要點(diǎn)2.2.1.鉆孔鉆孔采用手持式風(fēng)鉆(YT-28型)進(jìn)行,孔位沿拱部開(kāi)挖輪廓線外夾角120°范圍內(nèi)布置;其環(huán)向間距為40cm
5、,縱向搭接長(zhǎng)度不小于1m,外插角度為10~15°,孔徑為45mm(鉆頭直徑為φ45mm),鉆孔深度比設(shè)計(jì)孔深大5cm。當(dāng)孔鉆好后,再用風(fēng)管插至孔底,用高壓風(fēng)對(duì)孔進(jìn)行沖洗,清除孔中的污水和巖屑,并盡快進(jìn)入下一工序施工。2.2.2.小導(dǎo)管制作、安裝小導(dǎo)管采用φ42×4mm無(wú)縫鋼管加工制作成鋼花管。鋼花管前端呈尖錐狀,尾部焊接φ8加勁箍,并車(chē)外絲扣5cm;管壁四周鉆φ6注漿孔,孔距15cm,呈梅花形布置,尾部100cm不鉆注漿孔作為止?jié){段。加工示意圖如下:小導(dǎo)管的安裝在型鋼(格柵)鋼架架立完成后進(jìn)行。鋼花管采用錘擊或鉆機(jī)頂入,頂入長(zhǎng)度不小于管長(zhǎng)的9
6、0%。鋼花管安裝完成后,及早用錨固劑(或其它速凝高強(qiáng)材料)封堵孔口,封堵長(zhǎng)度不小于10cm,以保證注漿時(shí)孔口不漏漿。為充分發(fā)揮小導(dǎo)管的支護(hù)作用,應(yīng)將導(dǎo)管尾部焊接在已安設(shè)好的鋼架上。當(dāng)小導(dǎo)管位于鋼架上部時(shí),直接將其焊牢于鋼架外緣;若小導(dǎo)管尾部位于鋼架腹部,可在鋼架腹部打孔穿過(guò),以保證導(dǎo)管端部的穩(wěn)固性。小導(dǎo)管安設(shè)示意圖如下:2.2.3.注漿(1)注漿參數(shù)及壓漿方案的確定綜合考慮到膠凝時(shí)間,結(jié)合巖體圍巖松散程度與抗壓強(qiáng)度、工程成本及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),注漿采用水泥、水玻璃雙液漿;水泥、水玻璃體積比為1:0.5,水泥漿水灰比為1:1;水泥選用425#普通硅酸鹽
7、水泥,水玻璃濃度控制為35Be,模數(shù)取2.4。單孔注漿量由漿液擴(kuò)散半徑及圍巖的空隙率等參照下式確定,計(jì)算得出單孔注漿量為0.057m3,當(dāng)掌子面涌水量較大時(shí),適當(dāng)加大。注漿壓力根據(jù)圍巖松散程度、孔隙率、圍巖抗壓強(qiáng)度,采用經(jīng)驗(yàn)值0.5~1.0MPa。Q=πR2LNAB式中,Q——漿液注入量(m3);R——漿液有效擴(kuò)散半徑(m),取0.15;L——注漿段長(zhǎng)度(m),取4.2;N——圍巖裂隙率(%),取0.13~0.25;A——漿液充盈系數(shù),取0.85;B——超耗系數(shù)(超注、跑漿消耗),取1.12。注漿采取由邊墻部向拱部跳孔壓漿的順序進(jìn)行,在涌水量
8、大、圍巖松散、嚴(yán)重風(fēng)化段采取隨鉆隨壓漿的方法。當(dāng)單孔注漿量超過(guò)預(yù)計(jì)量或壓漿壓力達(dá)到要求值時(shí)即可停止注漿。(2)注漿準(zhǔn)備注漿前應(yīng)檢查管路連接的牢固性,并進(jìn)行壓水檢查管