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大量滲水、涌水隧道的施工方法

[日期：2008-05-08] 來源：中國園林養護網作者：發表評論(0)打印

　　一、大量涌水隧道施工

　　1．施工方法

　　運用新奧法原理，沿隧道開挖輪廓線（含底部）按軸向輻射狀布孔（開挖面中心也布孔），進行全斷面全封閉深孔注漿固結止水，使隧道周邊及開挖面形成一個堵水帷幕（加固區），切斷地下水流通路，保持圍巖穩定，增強施工安全。

　　2．施工工藝

　　（1）施工程序（見施工程序圖）

　　（2）超前地質預報

　　對于構造復雜、水量豐富的地層，必須準確預報工作面前方20～25M范圍的工程地質和水文地質情況，以便為制定施工方案和確定注漿參數提供依據。

　　①鉆孔方法：利用液壓鉆孔臺車或YQ-100A施鉆深孔，在拱頂、起拱線和隧道中下部位各鉆φ76mm孔，孔深超出注漿段5m左右。

　　②預報內容：預測工作面前方注漿段長度范圍的地質構造和巖性、地下水出露位置和水量大小，以及圍巖變化情況。

　　③預報方法：采用鉆眼排碴取樣分析，記錄鉆速、水質水量變化情況以及開挖后的巖面觀測素描，綜合判斷預報前方水文、地質條件。

　　（3）鉆孔作業

　　①封堵墻（止漿墻）施工：首先按照注漿設計施工封堵墻，封堵墻設于開挖面后端，封堵墻厚0.8～1.0m，用C20砼灌注一次成型。

　　②布孔：由測工站在工作平臺上，用紅油漆在掌子面上按設計準確畫出鉆孔位置，標注編號。

　　③鉆孔：

　　A．鉆孔時臺車大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動而影響施鉆精度。

　　B．鉆機開孔時鉆速宜低，鉆深20cm后轉入正常鉆速。

　　C．第一根鉆桿鉆完后，鑿巖機與鉆桿脫離，使用聯接套接第二根，依次接桿直至鉆到設計深度。

　　D.鉆孔深度達到設計要求后，鑿巖機后退帶出鉆桿，人工用卡或大扳手卡緊前桿，鑿巖機反轉，松開連接套卸下鉆桿，按同樣方法依次拆卸鉆桿退出孔外。

　　E．注漿孔角度參數：仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小3°、最大26°內。

　　④開孔孔徑及深度：注漿孔用φ100鉆頭開孔，孔內放置長3～6m的φ86鋼管（或橡膠止漿塞管）做孔口管，掏孔清碴時用φ76鉆頭。注漿段長度為20m一環。

　　⑤鉆孔深度控制：臺車大臂按設計布孔位置點對正，用簡易垂球量角器測鉆桿仰角，調整至設計角度，并在鉆桿上安裝導向指示器，控制鉆孔偏角。

　　⑥臺車鉆孔工作參數：鑿巖臺車鉆孔作業的推進壓力2.5～4.0MPa，回轉壓力5.0～6.0MPa，沖擊壓力19～20MPa。

　　（4）注漿作業

　　①注漿材料：

　　水泥：用425號以上的普通硅酸鹽水泥，質量應符合標準。

　　水玻璃：用出廠濃度42～45Bé，比重1.42～1.45，模數2.4～2.8的水玻璃原液。

　　拌合水：水質應符合《鐵路砼及砌石工程施工規范》中的各項規定。

　　②配合比控制：水灰比（W/C）為0.8；水玻璃稀釋濃度為25～35Bé；雙液體積比（C/S）為1：0.5～0.7。

　　③凝膠與凝結時間控制：為滿足漿液擴散半徑的要求，采用凝結時間為：一般地段3分鐘，富水地段1～2分鐘。

　　施工控制分以下三種：

　　A．水灰比固定，水玻璃濃度不變，變換雙漿比例。當水玻璃溶液所占比例由小到大，凝膠時間則由長到短，初、終凝由慢到快。

　　B．水玻璃濃度不變，雙液比例固定，變換水灰比。當水灰比由小到大，凝膠時間由短到長，初、終凝由快到慢。

　　C．水灰比不變，雙液比固定，變換水玻璃濃度。當水玻璃濃度由高到低，凝膠時間由短到長，初、終凝由快到慢。

　　④注漿：連接注漿管路，用注漿泵先壓水檢查管路是否漏水，設備狀態是否正常，然后再做壓水試驗，以沖洗巖石裂隙，擴大漿液通路，增加漿液沖塞的密實性，核實巖石的滲透性。

　　對于富水斷層破碎帶清孔后，先壓水泥漿液，再壓CS雙液漿。

　　標定注漿泵上電接觸點壓力表的最大壓力指標，泵壓后觀察壓力變化及水泥漿和水玻璃的消耗數量。

　　記錄注漿時間和注漿量。

　　注漿達到標準后，打開三通混合器的減壓閥排漿，卸下混合器換注另一孔。

　　注漿結束后，拆卸各注漿器件，全部清洗干凈，并對注漿泵進行檢查保養。

　　⑤作業方式：

　　注漿方式采用前進式或全孔一次壓入式。鉆孔過程中未涌水的，就一鉆到底，全孔一次壓入式注漿；在鉆孔過程中，如發現有水，即停止鉆孔，采取注一段鉆一段的前進式注漿，直至達到設計段長位置。

　　在水壓、水量較大的情況下，還可采用分層泄水減壓、分層注漿方式。即下層管注漿，中層管放水；中層管注漿，上層管放水，這樣逐層抬水，把水排擠到拱頂以上規定的止水固結圈以外。

　　注漿順序為由下而上，由里向外。

　　⑥注漿參數：

　　A．注漿壓力及單孔擴散半徑：

　　注漿壓力一般為地下水靜水壓力的2～3倍，考慮到巖層裂隙阻力，初始壓力3MPa，終壓4～5MPa。單孔漿液擴散半徑4m。

　　B．注漿速度：

　　鉆孔出水量大于50L/min時，注漿速度取80～100L/min。鉆孔出水量等于0～50L/min時，注漿速度取60～80L/min。

　　C．注漿擴散范圍：

　　注漿有效范圍為開挖輪廓線外4.0m（塌方段為5.0m）。

　　D．注漿量：

　　按注漿范圍內圍巖體積的5%左右考慮，實注量由鉆孔壓水試驗確定。（單孔注漿量V=11m3，參考值）。

　　3．勞動力組織

　　深孔超前預注漿工序多，要求工序銜接緊湊，因此施工組織安排要合理，使各道工序協調動作。

　　作業工序為四大項：鉆孔、運料、配料、注漿。每班施工作業人員29人，勞動力安排見下表。

　　序號作業內容人數備注

　　1注漿孔司鉆2

　　2接鉆桿，安孔口管、接注漿管4

　　3操作注漿泵，接電和維修3

　　4調釋水玻璃，拌水泥漿3

　　5裝、運料，卸料9

　　6運料汽

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