注漿施工方案

注漿施工方案一、工程概況1.1隧道概況紙坊隧道位于甘肅省岷縣縣城東邊，于洮河右岸岷縣奈子溝村東側(cè)山坡進洞，在岷縣正龍骨料飼料廠后山進洞。隧道位于西秦嶺中山區(qū)，山高溝深，地形起伏很大，洞身最大埋深248m，梁頂植被覆蓋較好。隧道起訖里程為DK201+820～DK206+955，全長5135m的雙線隧道。隧道DK201+820～DK202+854.809和DK206+154.144～+955位于R=40001.2工程地質(zhì)地形地貌隧道位于西秦嶺中山區(qū)，山高溝深，地形起伏很大，洞身最大埋深248m，梁頂植被覆蓋較好。地層巖性隧道洞身經(jīng)過的地層有第四系全新統(tǒng)坡積粉質(zhì)黏土、碎石、二疊系下統(tǒng)碳質(zhì)板巖、板巖、砂巖三疊系中統(tǒng)板巖、砂巖。山坡表層覆蓋第四系全新統(tǒng)坡積粘質(zhì)黃土、坡積、滑坡堆積粗角礫土、碎石土等。地質(zhì)構(gòu)造1〕主要構(gòu)造隧道位于禮縣-柞水冒地槽褶皺帶分界處，兩構(gòu)造單元以合作-岷縣斷裂構(gòu)造f3為界。區(qū)域斷裂f3長160km,寬20～40km。其西段為一系列走向70°～80°東向北陡傾的疊瓦試構(gòu)造，東段由數(shù)條長20～60km的斷裂構(gòu)造，斷層面以北傾為主，傾角50°～70°，總體呈西南凸的弧形，從斷層面大量擦痕及派生褶皺組成的入子型構(gòu)造說明北盤向南東斜沖，致使中石碳統(tǒng)推覆在下二疊統(tǒng)之上、下二疊統(tǒng)逆沖于三疊統(tǒng)之上，破碎帶寬達600m以上。受合作-岷縣斷裂構(gòu)造帶f3影響，隧道工程范圍內(nèi)二疊系及三疊系砂巖、板巖地層褶曲構(gòu)造及斷層構(gòu)造及其發(fā)育。f3斷層及其次生斷層f22、f23、f24通過隧道洞身，隧道工程地質(zhì)條件差。2〕斷裂受合作-岷縣斷裂構(gòu)造帶f3影響，隧道工程范圍內(nèi)發(fā)育多條級次級斷層及構(gòu)造破碎帶，主要有f22、f23、f24。這些斷裂大多數(shù)被第四系坡積地層覆蓋，但地貌上斷層或斷層埡口較為明顯，結(jié)合地質(zhì)野外調(diào)繪及物探成果，f3斷層為區(qū)域性斷層，壓扭性逆斷層，產(chǎn)狀N29°W/60°N,發(fā)育于二疊系地層。隧道在DK202+960～DK203+180穿越該層地貌上表現(xiàn)為大溝谷。f22斷層產(chǎn)狀N30°W/76°S,下盤產(chǎn)狀N52°W/45°N，上盤產(chǎn)狀N35°W/55°N.隧道在2〕斷裂穿越該層破碎帶約101m，地貌上表現(xiàn)為斷層崖。F24斷層產(chǎn)狀N45°W/75°N斷層帶寬200m隧道在DK205+855～DK206+120通過該斷層。3〕褶皺隧道DK202+390～DK202+540段通過一背斜及向斜構(gòu)造。巖性為二疊系下統(tǒng)板巖夾砂巖為主夾灰黑色碳質(zhì)板巖。背斜軸部位于DK202+440附近，北翼產(chǎn)狀N52°W/45°N南翼產(chǎn)狀N65°W/62°N；向斜軸部位于DK202+492附近，南翼產(chǎn)狀N55°W/53°N背斜及向斜軸面向北陡傾，走向與兩側(cè)斷層走向一致。巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，砂巖巖質(zhì)較硬，受構(gòu)造應(yīng)力作用具壓碎結(jié)構(gòu)，板巖巖質(zhì)軟，易發(fā)生擾曲變形。1.3水文地質(zhì)1〕地下水地下水類型為第四系松散層孔隙潛水和基巖裂隙水。。2〕地表水隧道區(qū)域內(nèi)山體沖溝發(fā)育，溝床叢坡比降較大，但匯水面積較小，常年僅有4條溝，溝水流量隨季節(jié)變化較大。3〕隧道涌水及富水區(qū)隧道涌水量按正常的3倍考慮，該隧道的正常涌水量是2180.39m3／d,可能現(xiàn)的最大涌水量為6541.17m3／d.施工時應(yīng)做好防范措施，該隧道的富水區(qū)DK201+820～DK202+926、DK203+590～DK204+584共兩段長度2100m.占整個隧道的40.96〕水動力條件洞身進口匯水面積小，地質(zhì)復(fù)雜地表水及地下水的滲透，隧道穿過的不良地質(zhì)發(fā)育區(qū)，在多雨季節(jié)仍存在突水、滑坡、泥石流可能，施工時不容無視。二、施工注漿方案2.1注漿以劈裂漿為主，滲透注漿為輔。滲透注漿主要通過漿液與山體水形成具有一定強度的聚合反響物，加強巖體顆料間膠結(jié)，陰塞滲水通過，防止顆料流失造成巖體結(jié)構(gòu)破壞并止水，劈裂注漿那么通過高壓劈裂擠密軟弱巖體，利用強度較好的漿液凝固體在軟弱層面形成骨架，約束巖體變形，提高巖體的整體穩(wěn)定性，同時用漿液置換巖體中的飽水空間，整體上提高巖體抗水軟化能力。從現(xiàn)場情況來看，巖層屬于軟弱松散體，注漿效果要求主要對隧道拱頂以上進行填充，來作為永久性的加固體，應(yīng)以滿注和高強度為前提，依據(jù)上述原因，設(shè)計注漿參數(shù)如下：注漿漿液采用水泥單液漿，水灰比為1：1。單孔注漿量：0.8H(m3)；注漿速度：90L／min；注漿初壓：0.5～2MPa；注漿施工機具表序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量備注1鉆機KQJ9臺32風(fēng)動鑿巖機YT28臺23水泥砂漿攪拌機JQ350立式攪拌機臺24斗車個65壓漿泵2TGZ-200/150型臺290L/min6儲漿筒自制個27分流器自制個1三個分嘴2.3.超前小導(dǎo)管注漿2.3.1超前小導(dǎo)管配合型鋼鋼架使用，應(yīng)用于隧道Ⅴ級圍巖拱部超前注漿預(yù)支護，其縱向搭接長度不小于1m。超前小導(dǎo)管設(shè)計參數(shù)：①超前導(dǎo)管規(guī)格：φ42無縫冷軋鋼管、壁厚3.5mm；符合設(shè)計要求；②小導(dǎo)管環(huán)向間距40cm；③傾角：外插角5°～10°，可根據(jù)實際情況調(diào)整；④注漿材料：M20水泥漿或水泥砂漿；⑤設(shè)置范圍：拱部120°范圍。2.3.2施工工藝流程見圖1。制作鋼花管小導(dǎo)管前端做成尖錐形，尾部焊接φ12mm圖1超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)場試驗效果檢查制定施工方案進行施工施工準備設(shè)備準備管材加工材料準備噴砼封閉掌子面機具準備拱部放樣布孔風(fēng)槍或煤電鉆成孔清孔插入小導(dǎo)管注漿隧道開挖M20砂漿準備小導(dǎo)管安裝⑴測量放樣，在設(shè)計孔位上做好標記，用鑿巖機鉆孔，孔徑較設(shè)計導(dǎo)管管徑大20mm以上。⑵成孔后，將小導(dǎo)管按設(shè)計要求插入孔中，或用鑿巖機直接將小導(dǎo)管從型鋼鋼架上部、中部打入，小導(dǎo)管宜從鋼架腹部穿過，特殊情況下亦可以從鋼架頂部或底部穿入，外露20cm支撐于開挖面前方的鋼架上，與鋼架共同組成預(yù)支護體系。2.4組合中空錨桿注漿技術(shù)參數(shù)〔1〕Φ22組合中空注漿錨桿用于V級炭質(zhì)板巖初期支護，沿設(shè)計開挖輪廓線在拱部徑向打設(shè)。Ⅴ級炭質(zhì)板巖組合中空注漿錨桿長6.0m,環(huán)縱向間距1.0×0.8m,梅花型布置，每環(huán)15根。組合中空錨桿在上臺階鋼拱架位置布置。錨桿必須加錨墊板，錨墊板必須和錨桿連接牢固?！?〕.附圖說明：組合中空錨桿布置在拱頂120度范圍內(nèi)。圖2中空注漿錨桿施工工藝流程圖錨桿制作錨桿制作各項工前準備錨桿鉆機就位鉆錨桿孔鉆孔角度定位錨桿孔位測量放樣錨桿孔清孔機械設(shè)備保養(yǎng)準備注漿材料注漿設(shè)備就位錨孔成孔檢查攪拌砂漿注漿插入錨桿錨桿竣工驗收安裝墊板2.41、選擇Φ40的鉆頭匹配鉆機鉆孔，孔深6m，鉆孔方向根據(jù)巖層情況適當調(diào)整，使其與巖層主要結(jié)構(gòu)面盡量垂直。2、鉆孔完畢，用高壓風(fēng)將孔眼沖洗干凈，并用塞子塞緊空口，防止石渣掉入。3、將組合中空錨桿放入孔內(nèi)，并抹漿處理墊塊與圍巖的接觸面，放入墊塊，使墊塊緊貼巖面，旋入擋環(huán)，使之剛好與墊塊接觸。2.5注漿巖體巖體〔1〕、注漿：①、注漿管路系統(tǒng)的試運轉(zhuǎn)：設(shè)備就位后，用1.5～2倍的注漿終壓對系統(tǒng)進行吸水試驗檢查，并接好風(fēng)、水、電；檢查管路系統(tǒng)能否耐壓，有無漏水；檢查管路連接是否正確；檢查設(shè)備、機具性能是否正常，進行試運轉(zhuǎn)，時間一般為20min。②、注漿漿液用水泥漿，為實現(xiàn)連續(xù)注漿，配備1～2個貯漿桶。a、注漿材料及配比水泥：采用活性高，出廠日期不超過3個月的425＃以上普通硅酸鹽水泥，水泥漿濃度：。水：飲用水，水溫不低于6℃b、注漿配比：漿液水灰比為：1：1。③注漿順序先壓注無水孔，后壓注有水孔。根據(jù)降水漏斗的原理，從拱頂順序向下壓注，如遇串漿或跑漿，那么間隔一孔或幾孔壓注，相鄰孔內(nèi)流漿后及時堵塞繼續(xù)壓注漿液，確保到達預(yù)定壓力。④注漿壓力的控制注漿壓力由注漿泵的油壓控制調(diào)節(jié)，控制在2.0～2.5Mpa。為防止壓漿速度過大，造成升壓過快返漿、漏漿，進行間歇性反復(fù)注漿?！?〕施作順序為防止串漿，鉆孔、注漿按上、下、左右孔錯開順序進行。注漿終孔后及時關(guān)閉止?jié){閥。注漿停止2天后，根據(jù)隧道的滲漏情況分區(qū)域重點注漿。三、注漿質(zhì)量控制〔1〕確定注漿量：對有代表性的孔位進行注水試驗，確定巖土的孔隙率為0.8,填充率為90%，由此來調(diào)整注漿參數(shù)，確定注漿量的大小、速度和注漿壓力?！?〕注漿：注漿時，遵從從低處向高處注漿，從外向內(nèi)注漿的原那么，盡量減少相鄰注漿管串漿現(xiàn)象發(fā)生，并設(shè)專人盯注壓力表的變化，防止堵管和注漿管的脫管。在注內(nèi)排孔時，適當提高注漿壓力。在到達預(yù)計注漿量后，穩(wěn)定一段時間后撤除注漿管迅速用塞子堵塞注漿管，防止?jié){液流出。在未到達設(shè)計注漿量時而壓力到達預(yù)定值時，進行原因分析，確定已飽和時，才能換管另注。有時發(fā)生竄管，漿液從其它管中冒出時，馬上停止注漿，盡早補注出漿管，否那么要補充鉆孔。注漿施工中認真填寫注漿記錄，隨時分析和改良作業(yè)，并注意觀察施工支護工作面的狀態(tài)。注漿參數(shù)應(yīng)根據(jù)注漿試驗結(jié)果及現(xiàn)場情況調(diào)整。四、注漿平安考前須知⑴串漿時及時堵塞串漿孔，然后可間隔一孔或數(shù)孔灌注。⑵泵壓突然升高時，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機檢查。⑶進漿量很大，壓力長時間不升高，應(yīng)重新調(diào)整砂濃度及配合比，縮短膠凝時間。施