富水岩溶地层大断面公路隧道注浆堵水技术
发布时间：2020-02-26 12:30
【摘要】：重庆市双碑公路隧道主要穿越富水岩溶地层,结合该隧道的水文地质条件,对注浆材料和注浆设备进行了比较优选,同时进行了浆液配合比试验,获得了适合双碑隧道的浆液初凝时间和配合比。结合工程实际,对注浆参数、注浆操作技术、注浆结束标准等注浆施工工艺进行了阐述。实践证明该注浆技术可以有效地解决双碑隧道穿越富水岩溶地层堵水问题。
【图文】：
图1涌水段纵断面注浆材料的选取应根据堵水要求、加固要求，是否作为永久性支护结构，以及注浆材料浆液的可注性、可控性、环保性、经济性等方面综合考虑进行选择［4］。2．1注浆材料及配合比的确定［5-6］根据隧道的水文地质条件，选择普通硅酸盐水泥及38～42°Be、模数3．1～3．4的水玻璃作为主要注浆材料。水泥浆和水玻璃浆的浓度应根据岩石裂隙发育程度、钻孔单位吸水量的大小确定。准确掌握浆液的初凝时间是注浆中的一个重要环节，影响浆液初凝时间的因素有:水泥浆和水玻璃体积比、水泥浆和水玻璃浆的浓度、外加剂、温度、地下水等。为了准确地掌握浆液的初凝时间，双碑隧道项目部试验处在施工前进行了科学的配合比试验，试验结果如表1所示。根据双碑隧道的实际情况，采用第4组中第3次试验的数据确定了施工配合比。施工配合比:水∶水泥=0．8∶1;水泥浆∶水玻璃=1∶0．4(体积比);磷酸氢二钠(缓凝剂)=3%水泥质量。双浆液试件7d抗压强度平均值为20MPa。浆液配制的过程中先加水，然后加磷酸氢二钠，最后加水泥。注浆时用双液注浆泵按确定的比例将水泥浆、水玻璃浆同时注入，双液注浆泵上安装有2种浆液的调速阀，按照浆液配合比试验确定的浆液体积比调节流速。2．2注浆设备和系统［7-8］2．2．1注浆主要设备1)注浆泵选用耿兴80和120两种型号注浆泵。2)钻机选用全液压意大利多功能钻机C4，最大钻进深度为80m。3)管路高压胶管数条，可承受5～8MPa的压力。4)搅拌机配备两台容积为1．0m3的泥浆搅拌机，以确保连续供浆。具体注浆设备如表2所示。2．2．2注浆系统采用双液注浆系统，其优点是操作方便，便于施工，水泥－水玻璃在此混合后注入岩层可随时调整，2种浆液在孔口混合后立即注入岩层裂隙，不易出现堵?
文地质条件和现有注浆设备，为取得理想的注浆效果，取每1次注浆段的长度为30m，注浆后开挖长度为23～25m，余下的5～7m不开挖，作为下次注浆的止浆岩盘。4)止浆墙结合注浆的实际情况和止浆墙的施工工期，采用现浇混凝土C30的方式修筑止浆墙。止浆墙分上、中、下3个台阶进行施工，上台阶厚1m，中台阶厚1．5m，下台阶厚2m，其中上台阶高度2．4m，中、下台阶高度均为2m。注浆墙下部嵌入下台阶0．5m，拱部和边墙嵌入围岩0．3m。止浆墙周边施作鐖22砂浆锚杆，长3．5m，环向间距1m，锚入围岩内长2m，嵌入止浆墙内1．5m，如图2a所示。在墙体与围岩接触的地方，施作与隧道轴线呈45°、长度4m的小导管，并在接触处喷射25cm厚C25混凝土，防止注浆过程中出现漏浆，如图2b所示。图2止浆墙布置图(单位:cm)5)注浆孔的布置［14］合理布置注浆孔是提高堵水效果与保证施工安全的主要因素。钻孔的布置需根据探水注浆段的长度、岩层裂隙发育情况、含水层分布情况、隧道断面大小以及钻孔作业是否方便而定。由于岩层裂隙发育不均匀，钻孔布置应以含水层为主，同时要考虑开挖断面均匀布孔。为使钻孔穿越较多裂隙，钻孔宜长短结合并呈伞形辐射状布置，钻孔布置拱部和边墙为4圈，仰拱为5圈，内外圈按梅花形排列，，并采用长短孔结合，以达到注浆充分，不留死角的目的。浆液扩散半径3m，孔底间距≤4．5m，拱部及边墙注浆加固厚度为5m，仰拱注浆加固厚度为3m。图3注浆孔布置(单位:cm)根据双碑隧道实际情况，在隧道全断面注浆设计理念上，对隧道超前帷幕注浆技术进行改进，把原设计全断面布孔改进为:拱部及边墙的4圈孔和仰拱上面3圈孔进行上半断面布孔，仰拱最下面一排孔和增加的一排孔在上、下台阶交界面上布孔，具体布孔位置如图3所示。3．3注浆
【图文】：
图1涌水段纵断面注浆材料的选取应根据堵水要求、加固要求，是否作为永久性支护结构，以及注浆材料浆液的可注性、可控性、环保性、经济性等方面综合考虑进行选择［4］。2．1注浆材料及配合比的确定［5-6］根据隧道的水文地质条件，选择普通硅酸盐水泥及38～42°Be、模数3．1～3．4的水玻璃作为主要注浆材料。水泥浆和水玻璃浆的浓度应根据岩石裂隙发育程度、钻孔单位吸水量的大小确定。准确掌握浆液的初凝时间是注浆中的一个重要环节，影响浆液初凝时间的因素有:水泥浆和水玻璃体积比、水泥浆和水玻璃浆的浓度、外加剂、温度、地下水等。为了准确地掌握浆液的初凝时间，双碑隧道项目部试验处在施工前进行了科学的配合比试验，试验结果如表1所示。根据双碑隧道的实际情况，采用第4组中第3次试验的数据确定了施工配合比。施工配合比:水∶水泥=0．8∶1;水泥浆∶水玻璃=1∶0．4(体积比);磷酸氢二钠(缓凝剂)=3%水泥质量。双浆液试件7d抗压强度平均值为20MPa。浆液配制的过程中先加水，然后加磷酸氢二钠，最后加水泥。注浆时用双液注浆泵按确定的比例将水泥浆、水玻璃浆同时注入，双液注浆泵上安装有2种浆液的调速阀，按照浆液配合比试验确定的浆液体积比调节流速。2．2注浆设备和系统［7-8］2．2．1注浆主要设备1)注浆泵选用耿兴80和120两种型号注浆泵。2)钻机选用全液压意大利多功能钻机C4，最大钻进深度为80m。3)管路高压胶管数条，可承受5～8MPa的压力。4)搅拌机配备两台容积为1．0m3的泥浆搅拌机，以确保连续供浆。具体注浆设备如表2所示。2．2．2注浆系统采用双液注浆系统，其优点是操作方便，便于施工，水泥－水玻璃在此混合后注入岩层可随时调整，2种浆液在孔口混合后立即注入岩层裂隙，不易出现堵?
文地质条件和现有注浆设备，为取得理想的注浆效果，取每1次注浆段的长度为30m，注浆后开挖长度为23～25m，余下的5～7m不开挖，作为下次注浆的止浆岩盘。4)止浆墙结合注浆的实际情况和止浆墙的施工工期，采用现浇混凝土C30的方式修筑止浆墙。止浆墙分上、中、下3个台阶进行施工，上台阶厚1m，中台阶厚1．5m，下台阶厚2m，其中上台阶高度2．4m，中、下台阶高度均为2m。注浆墙下部嵌入下台阶0．5m，拱部和边墙嵌入围岩0．3m。止浆墙周边施作鐖22砂浆锚杆，长3．5m，环向间距1m，锚入围岩内长2m，嵌入止浆墙内1．5m，如图2a所示。在墙体与围岩接触的地方，施作与隧道轴线呈45°、长度4m的小导管，并在接触处喷射25cm厚C25混凝土，防止注浆过程中出现漏浆，如图2b所示。图2止浆墙布置图(单位:cm)5)注浆孔的布置［14］合理布置注浆孔是提高堵水效果与保证施工安全的主要因素。钻孔的布置需根据探水注浆段的长度、岩层裂隙发育情况、含水层分布情况、隧道断面大小以及钻孔作业是否方便而定。由于岩层裂隙发育不均匀，钻孔布置应以含水层为主，同时要考虑开挖断面均匀布孔。为使钻孔穿越较多裂隙，钻孔宜长短结合并呈伞形辐射状布置，钻孔布置拱部和边墙为4圈，仰拱为5圈，内外圈按梅花形排列，，并采用长短孔结合，以达到注浆充分，不留死角的目的。浆液扩散半径3m，孔底间距≤4．5m，拱部及边墙注浆加固厚度为5m，仰拱注浆加固厚度为3m。图3注浆孔布置(单位:cm)根据双碑隧道实际情况，在隧道全断面注浆设计理念上，对隧道超前帷幕注浆技术进行改进，把原设计全断面布孔改进为:拱部及边墙的4圈孔和仰拱上面3圈孔进行上半断面布孔，仰拱最下面一排孔和增加的一排孔在上、下台阶交界面上布孔，具体布孔位置如图3所示。3．3注浆
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 孙国庆,张民庆;圆梁山隧道注浆材料及其配比选择[J];隧道建设;2005年S1期
2 邹
本文编号：2583001
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