中铁十四局集团固西公路A5合同段项目经理部 隧道涌水专项施工方案
五、径向注浆支护施工
对于开挖后仍呈面状渗水或围岩较破碎时,对开挖周边进行径向注浆加固,达到止水和加固围岩的作用。径向注浆根据注浆设计图纸并结合地层特点进行确定,并在现场施作过程中不断完善。
5.1、工艺流程如下
径向注浆施工工艺框图
测量放线、标注径向注浆孔位置 钻机就位固定 确定钻孔方向并钻孔 开孔、安装花管或孔口管
5.2、施工要求和质量检查:
5.2.1、 径向注浆成孔施工
全孔一次性注浆施工工艺 配制浆液 钻检查孔检查注浆效果 否 是否符合注浆 结束标准 是 注浆结束 补孔注浆 首先在周边按设计标识出钻孔位置, 利用台车或风钻成孔, 达到设计孔深后, 进行清孔、验孔; 完成后安装注浆孔口管或小导管。 5.2.2、 径向注浆方式径向注浆采用一次性注浆方式进行施工。
5.2.3、 径向注浆结束标准径向注浆结束标准以注浆压力和注浆量相结合进行控制。 注浆施工过程中,以注浆压力为第一控制指标。 在该段最大设计压力下,
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当注入率不大于1L/min时,继续灌注5min即可结束;如果长时间注浆压力不上升(一般指30分钟),将注浆材料调整为双液浆,再注30分钟后仍不上升,可按定量标准进行注浆控制并报请监理工程师共同确定结束标准。注浆结束标准一般以达到设计注浆终压及设计注浆量要求进行控制,且检查合格经监理确认后方可结束。
5.2.4、 径向注浆效果检查评定
径向注浆所有注浆孔的注浆P-Q-t曲线符合设计意图;径向注浆结束后达到设计规定的允许流水量或围岩填充密实标准要求;检查孔检验注浆效果并对检查孔进行补注浆。
超前支护作为一种软岩开挖辅助手段,对隧道施工成功有决定作用,各种方法应根据地质情况、设计文件灵活选用,同时可以考虑几种方法配合使用,效果更好。
六、注浆施工要求
6.1、围岩注浆原理
作用在隧道衬砌上的水压值与围岩的渗透系数有直接关系,可以采用压注固化填充浆液的方法来降低围岩空隙率,使围岩的渗透系数减小至一定数值以下,围岩变成基本不透水的岩墙,使注浆范围内岩体外周承受水压力作用。在地质判断中,当渗透系数小于10-10cm/s时,就可以认为围岩是不透水的。据此,如果隧道通过一定范围内的注浆,把围岩的渗透系数降低到10cm/s,就可以不考虑水压力对衬砌的作用。隧道周边围岩渗透性的降低,不仅使得衬砌结构不再承受水压力,减少了衬砌变形、开裂的可能,同时渗人围岩和衬砌之间的水量和需隧道排出的水量也很小。
?6?6?76.2围岩注浆的施工要求
6.2.1隧道工程施工应根据地质情况、掘进和支护的方式、支护预期的变形量、相邻隧道的相互影响及其它构筑物的位移、沉降、水资源保护的要求进行注浆防水方案的选择。
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6.2.2超前预注浆施工应符合下列要求:
1 预注浆应根据岩层裂隙状态、地下水情况、加固范围、设备性能、浆液扩散半径和对注浆效果的要求等综合分析确定注浆孔数、布孔方式及钻孔角度。
2 预注浆段的长度应视具体情况合理确定,宜为20~50m;掘进时必须保留止水岩盘的厚度,一般为3~8m。
3 岩石地层预注浆设计压力应根据围岩水文地质条件合理确定,宜比静水压力大0.5~1.5MPa;当静水压力较大时,宜为静水压力的2~3倍;注浆泵的压力应达到设计压力的1.3~1.5倍。
4 注浆方法应根据水文地质情况、机械设备等综合因素选择。
5 钻孔孔位最大允许偏差为50mm,钻孔偏斜率最大允许偏差为0.5%,同时应满足设计要求。
6 钻注浆顺序为:先钻注布置在隧道顶板上的注浆孔,后钻注隧道两侧孔,最后钻注底板孔;或先内圈孔后外圈孔;或先无水孔后有水孔。
7 预注浆后的渗水量应小于设计允许值,浆液固结体达到设计强度后方可开挖。
6.2.3局部堵水注浆布孔应符合下列规定: 1 在软弱地层或水量较大处布孔。 2 大面积渗漏,布孔宜密,钻孔宜浅。 3 裂隙渗漏,布孔宜疏,钻孔宜深。
4 大股涌水,布孔应在水流上游,且从涌水点四周由远到近布设。 6.2.4初期支护施工后有渗漏水的地段,应在初期支护上凿孔进行回填注浆。 6.2.5围岩注浆及初期支护后回填注浆施工顺序应符合下列要求: 1 沿隧道轴线由低到高、由下往上、由少水处到多水处钻注。 2 在多水地段,应先两头向中间钻注。
6.2.6二次衬砌施工后应利用预留的注浆管(孔)对拱顶部位进行回填注浆。回填注浆应在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后进行。
6.2.7二次衬砌后有渗漏水时应采用衬砌内注浆,注浆孔应根据衬砌渗漏水情况布置,孔深为衬砌厚度的1/3~2/3之间。衬砌内注浆可采用电冲击锤成孔,专用注浆泵注浆,浆液采用化学浆液或超细水泥浆液。
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6.2.8回填注浆及衬砌内注浆压力应小于0.5MPa。
6.2.9浆液注入量可根据扩散半径及岩层裂隙率计算确定,计算可参考下列公式:
Q=πR2Hηβ
式中:Q——浆液注入量(m3); R——浆液扩散半径(m); H——注浆段长度(m);
η——岩层裂隙率,一般取1%~5%;
β——浆液在裂隙内的有效充填系数,视岩层性质而定,约0.3~0.9。 6.2.10预注浆的注浆材料可参考下列原则综合比较,合理确定注浆材料: 1 静水注浆材料符合以下要求: 1)浆液具有良好流动性、可灌性。 2)浆液耐久性强。
3)固化时体积收缩小,与岩石、混凝土、砂土等有一定的粘结力。 4)浆液结石率高,固结后有较高的强度等级和抗渗性。 5)稳定性好,注浆时材料不产生离析和沉淀。
6)原材料来源丰富、便于运输与储存,在常温、常压下较长时间存放不改变其基本性质,存放不受温度、湿度变化的影响,同时价格适宜。
7)浆液无毒、无臭,不污染环境,对人体无害。
8)浆液对注浆设备、管路、混凝土结构物及橡胶制品等无腐蚀性,并容易清洗。
9)浆液配制方便,工艺及设备简单、操作容易简便。
2 动水注浆材料在满足静水注浆材料的要求下,还需考虑以下条件: 1)优异的填充性,注入后浆液几乎不会发生流失到限定范围以外的现象。 2)注入时,抗分散性好。 3)具有良好的止水性能。
4)为防止浆液的大量流失及满足快速充填的要求,浆液的凝胶时间可根据需要调节(视现场涌水流量及流速大小而确定)。
5)结石体防冲刷性能好。
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