深埋长隧洞不良地质治理关键技术研究
发布时间：2021-10-30 18:41
以滇中引水工程大理I段香炉山隧洞某施工隧洞为例,详细阐述了施工段的地质情况和隧道开挖过程中所遇到的塌方及涌水地质灾害概况。综合考虑施工进度与安全,通过对灾害的机理研究、现场试验、方案优化,提出应对灾害的关键施工技术。在断层破碎带不良地质洞施工,采用"管超前、短进尺、强支护、早封闭";在富水破碎带洞段,采用"先探后掘,以堵为主、堵排结合"的施工原则,优化确定掌子面帷幕超前注浆的施工技术。成果在现场得到成功验证,保证了隧洞的安全掘进。
【文章来源】：科技和产业. 2020,20(09)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
香炉山隧洞某施工隧洞工程区地貌影像图
1)超前小导管注浆。当开挖面仅采用抽水满足不了排水要求时且外水压力小于1 MPa,围岩节理发育,岩体强度较低但岩石十分软弱的情况下,采用超前小导管对掌子面周边进行全断面注浆。加固底层同时封堵地下水,减少渗水对隧洞施工的影响。小导管采用Φ42×3.5 mm无缝钢管,纵环向间距3.0×0.3 m,L=4.5 m,外插角25°～30°,周边全断面注浆,注浆加固长度为4米,加固范围为开挖线外2～3米,开挖3米后,再进行下一循环注浆,如图8所示。2)掌子面帷幕灌浆。当围岩较差,涌水量较大且外水压力大于1 MPa时,对掌子面进行帷幕注浆堵水。注浆要按照先外后内,间隔钻孔,逐步加密,随钻随注的方式进行,用后序注浆孔检查前序注浆孔的注浆效果,开挖时辅以小导管超前支护。帷幕注浆治理措施施工关键技术施作步骤及工艺要求应符合以下描述:
单孔注浆方式可分为分段式注浆和全孔一次注浆。本工程富水破碎带围岩裂隙发育或破碎,难以成孔,为避免灌浆过程中绕塞冒浆,促使浆液在岩层裂隙中均匀扩散,保证注浆质量,提高注浆堵水率,本工程分段前进式注浆方法。分段注浆的分段长度根据岩层裂隙发育程度、涌水量大小而定。考虑到玄武岩破碎带成孔条件差,且浆液扩散程度难以进行预测,注浆循环长度不宜过长,为保证注浆质量,超前预注浆每孔注浆段长度为 20 m。同时,为使浆液在岩体裂隙中充填扩散,严格控制注浆压力。注浆压力与岩层裂隙发育程度、涌水压力等其他因素有关。注浆前要首先测定地下水静水压力。设计终压值即为所测的地下水静水压力加上1.5～2.0 MPa。在溶洞有充填物及细小裂隙段,注浆终压宜加大。对于当前严重扰动的破碎段的处理措施需根据前述灌浆实验的注浆效果而定。由于岩土体结构松散,且地下水通道发育,易发生水流较大的情况。采用普通硅酸盐水泥注浆受地下水流动的作用的注浆效果一般,扩散范围较小。因此,根据出水量的大小进行复合注浆。对于出水量较小的测孔(小于100 L/min),直接采用0.5∶1纯水泥浆灌注;对于出水量较大的测孔(大于100 L/min),采用0.8∶1水泥浆掺加10%～25%水玻璃灌注,若涌水较大且外漏较严重时,掺入水溶性聚氨酯等化学材料灌注。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全强风化花岗岩隧道突水灾害机制与协同治理技术研究[J]. 袁敬强,陈卫忠,黄世武,周小生,周曾辉,刘金泉. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[2]地下工程建设安全面临的挑战与对策[J]. 钱七虎. 岩石力学与工程学报. 2012(10)
[3]中国隧道及地下工程修建技术[J]. 王梦恕,谭忠盛. 中国工程科学. 2010(12)
[4]隧道掘进机在我国应用的进展[J]. 张镜剑,傅冰骏. 岩石力学与工程学报. 2007(02)
[5]富水隧道注浆快速堵水技术[J]. 张胜. 铁道标准设计. 2005(09)
[6]隧道掘进机在中国地下工程中应用现状及前景展望[J]. 钱七虎,李朝甫,傅德明. 地下空间. 2002(01)
[7]小山水电站引水隧洞不良地质条件洞段施工及支护措施[J]. 郑德学,王民才,陈延飞. 吉林地质. 1999(02)
本文编号：3467229
【文章来源】：科技和产业. 2020,20(09)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
香炉山隧洞某施工隧洞工程区地貌影像图
1)超前小导管注浆。当开挖面仅采用抽水满足不了排水要求时且外水压力小于1 MPa,围岩节理发育,岩体强度较低但岩石十分软弱的情况下,采用超前小导管对掌子面周边进行全断面注浆。加固底层同时封堵地下水,减少渗水对隧洞施工的影响。小导管采用Φ42×3.5 mm无缝钢管,纵环向间距3.0×0.3 m,L=4.5 m,外插角25°～30°,周边全断面注浆,注浆加固长度为4米,加固范围为开挖线外2～3米,开挖3米后,再进行下一循环注浆,如图8所示。2)掌子面帷幕灌浆。当围岩较差,涌水量较大且外水压力大于1 MPa时,对掌子面进行帷幕注浆堵水。注浆要按照先外后内,间隔钻孔,逐步加密,随钻随注的方式进行,用后序注浆孔检查前序注浆孔的注浆效果,开挖时辅以小导管超前支护。帷幕注浆治理措施施工关键技术施作步骤及工艺要求应符合以下描述:
单孔注浆方式可分为分段式注浆和全孔一次注浆。本工程富水破碎带围岩裂隙发育或破碎,难以成孔,为避免灌浆过程中绕塞冒浆,促使浆液在岩层裂隙中均匀扩散,保证注浆质量,提高注浆堵水率,本工程分段前进式注浆方法。分段注浆的分段长度根据岩层裂隙发育程度、涌水量大小而定。考虑到玄武岩破碎带成孔条件差,且浆液扩散程度难以进行预测,注浆循环长度不宜过长,为保证注浆质量,超前预注浆每孔注浆段长度为 20 m。同时,为使浆液在岩体裂隙中充填扩散,严格控制注浆压力。注浆压力与岩层裂隙发育程度、涌水压力等其他因素有关。注浆前要首先测定地下水静水压力。设计终压值即为所测的地下水静水压力加上1.5～2.0 MPa。在溶洞有充填物及细小裂隙段,注浆终压宜加大。对于当前严重扰动的破碎段的处理措施需根据前述灌浆实验的注浆效果而定。由于岩土体结构松散,且地下水通道发育,易发生水流较大的情况。采用普通硅酸盐水泥注浆受地下水流动的作用的注浆效果一般,扩散范围较小。因此,根据出水量的大小进行复合注浆。对于出水量较小的测孔(小于100 L/min),直接采用0.5∶1纯水泥浆灌注;对于出水量较大的测孔(大于100 L/min),采用0.8∶1水泥浆掺加10%～25%水玻璃灌注,若涌水较大且外漏较严重时,掺入水溶性聚氨酯等化学材料灌注。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全强风化花岗岩隧道突水灾害机制与协同治理技术研究[J]. 袁敬强,陈卫忠,黄世武,周小生,周曾辉,刘金泉. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[2]地下工程建设安全面临的挑战与对策[J]. 钱七虎. 岩石力学与工程学报. 2012(10)
[3]中国隧道及地下工程修建技术[J]. 王梦恕,谭忠盛. 中国工程科学. 2010(12)
[4]隧道掘进机在我国应用的进展[J]. 张镜剑,傅冰骏. 岩石力学与工程学报. 2007(02)
[5]富水隧道注浆快速堵水技术[J]. 张胜. 铁道标准设计. 2005(09)
[6]隧道掘进机在中国地下工程中应用现状及前景展望[J]. 钱七虎,李朝甫,傅德明. 地下空间. 2002(01)
[7]小山水电站引水隧洞不良地质条件洞段施工及支护措施[J]. 郑德学,王民才,陈延飞. 吉林地质. 1999(02)
本文编号：3467229
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