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某隧道强全风化段注浆加固技术

2016-09-06甄精莲湖南高速铁路职业技术学院铁道工程系湖南衡阳421001

山东工业技术 2016年10期
关键词:管棚轮廓线掌子面

甄精莲(湖南高速铁路职业技术学院铁道工程系,湖南 衡阳 421001)

某隧道强全风化段注浆加固技术

甄精莲
(湖南高速铁路职业技术学院铁道工程系,湖南衡阳421001)

本文主要介绍了某隧道2#斜井正洞DK99+157~DK99+132强~全风化段注浆加固技术。方案的总体原则采用前进式分段注浆加固技术和超前大管棚的施工过程,保证了梁山隧道2#斜井正洞DK99+157~132强~全风化段顺利开挖,为今后类似新建铁路隧道全风化地段施工提供了借鉴。

隧道;全风化;高压水;注浆

1 工程简介

新建某隧道进口里程DK93+992,出口里程DK103+890,隧道全长9898m,,隧道范围属低山地貌,地形起伏较大,相对高差200~400m,洞身最大埋深680m。

2 工程遇到的问题

某隧道2#斜井正洞DK99+157~132处软弱带埋深525米,地表为低洼地形,发育一沟槽,软弱带主要填充物分为花岗岩强~全风化互层,地下水发育,水量有逐渐增大趋势,超前探孔T1出水量120 方/小时,水压2.2MPa。施工现场上台阶开挖揭露软弱带4米,掌子面喷混凝土封闭后,掌子面稳定性差,部分混凝土表面坍塌,局部形成小塌坑,受地下水股水掏蚀,掌子面背面已形成空腔,空腔斜向左上方发展,已无法正常开挖[2]。

3 注浆加固施工方案的实施

3.1注浆方案设计

根据某隧道地址情况确定本段注浆循环单孔扩散半径2m,加固范围为隧道开挖轮廓线外5m,沿隧道开挖轮廓线布置两圈注浆孔,外圈孔终孔距轮廓线外5米,内圈孔终孔距轮廓线2米,管棚注浆孔距轮廓线2米;为了补强整体岩层及减少注浆盲区,在16米断面处增设1个补孔断面,补孔终孔距轮廓线5米;注浆孔终孔后,放入竹纤维锚杆加固稳定围岩,具体的注浆设计如图1。共计:注浆孔82个,管棚孔39个。

3.2注浆材料设计

注浆材料及规格型号如表1所示。

表1 浆液配比参数表

3.3注浆结束标准

(1)单孔注浆结束标准。单孔注浆以定压为主的注浆方式。根据地层涌水压力注浆终压定为6~8Mpa,单孔注浆压力达到设计终压并维持10min以上可结束该孔。(2)全段结束标准。设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准,无漏注现象。(3)依据注浆量分布,取薄弱环节设计检查孔,按不少于总注浆孔的10%设计检查孔,检查孔满足出水量不超过2L/min/m。

4 管棚设计方案

本循环共设计管棚孔39根,编号分别为G1~G39,管棚长度为22.5m,开孔间距29cm,终孔间距46cm。成孔后下入φ89×9mm的无缝钢管,钢管上设四排φ8溢浆孔,溢浆孔成梅花型布设,孔间距100cm。因为无管棚工作间,为了保证管棚不侵入开挖轮廓线内,其中后6.5m不下管棚管,最后成孔后下入竹纤维锚杆对孔进行一次性封闭注浆。

5 注浆加固效果的检查

5.1检查孔设计

根据注浆量及出水量分析及考虑以后开挖施工要求,检查孔共设置10个,孔位布置如图2所示。

5.2注浆效果现场检查

通过检查孔施工,以检验注浆加固施工效果,为注浆效果评定和隧道开挖施工提供依据。现场检查主要包括以下两个方面:(1)现场实测出水量,检查注浆加固后孔内出水量是否符合标准(2L/min/m)。其中最大出水量为J9孔,位于隧道左上方,出水量为0.450Lminm。出水量符合标准。(2)检查钻孔成孔效果,是否存在不成孔、塌孔现象。

6 结论

(1)对于掌子面有高压水,上方有塌方或空洞的情况,首先采用短钻进然后双液浆填充,这样有利于对以后的钻孔注浆的。(2)在掌子面前方25m 的范围内,浆液沿钻孔周围形成块状,并向周围扩散,形成相互联系的网状浆脉,通过注浆挤密土体,降低地层空隙率,将水排出;同时对地层进行劈裂,形成相互交叉的浆脉,提高地层的强度和稳定性。(3)掌子面稳定情况比注浆前有了明显改善,涌水量明显减小。且开挖后掌子面能够自稳,颗粒之间有一定的粘聚力。(4)某隧道2#斜井正洞DK99+157~DK99+132强~全风化段通过注浆加固已顺利开挖通过。

[1]张民庆,彭峰.地下工程注浆技术[M].北京地质出版社,2008.

[2]张民庆,黄鸿健.齐岳山隧道高压裂隙水注浆堵水技术[J].

湖南省教育厅科学研究项目(14C0279)

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.113

甄精莲(1979-),女,硕士,讲师,研究方向:地基与基础设计与施工、职业教育。

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