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帷幕注浆施工技术在隧道断层破碎带中的应用
作者:管理员    发布于:2016-07-05 08:47:58    文字:【】【】【

  应用,并且较为详实地阐述了注浆方案、参数设计和施工工艺。

  1概况宜万铁路十六标段野三关隧道出口设计施工全在该隧道DKl24段F18断层及其影响带,岩溶发育,隧道与断层夹角约75°产状80°~100°幺75°~85°。断层带附近为三叠系下统大冶组地层,破碎带宽5 ~15n褶皱发育,局部岩性直立,为压扭性断层,透水性较好,易形成岩溶通道,将二叠系含水层的地下水引入隧道,造成较大规模的突水突泥。此外,在DK124+774~DK124+824段发育二迭系栖霞组马鞍段煤系地层,处于隧道顶部,隧道穿越F18断层破碎带时有瓦斯涌入可能,因此,耐磨锤头根据超前地质预测预报成果及开挖揭示现场实际地质情况分析判断断层位置、破碎程度,赋存地下水情况,采用帷幕注浆堵水及加固施工技术通过F18断层破碎带。

  2帷幕注浆21注浆方案的确定断层预测有高压水,极可能产生较大涌水,因而预注浆范围为开挖轮廓线外8n对高压水地段采用高压顶水注浆,并根据围岩固结情况和止水效果判断注浆方案可行性,以变换注浆施工方法和采取相应措施。因水玻璃易老化,注浆尽量采用单液水泥浆,必须采用双液注浆的按双液注浆处理。

  22注浆材料的选择选择原则是根据断层赋存地下水情况和涌水量大小确定,当遇到断层破碎带内较大涌水量时,一般选用单液或双液浆。

  单液浆:单液水泥浆是以水泥为主,添加一定量的速凝剂,用水调制而成。

  双液浆:双液浆由水泥加水玻璃混合而成,必要时加入缓凝剂麟酸氢二钠)配合比根据涌水量、气温、水温和要求的胶凝时间,在现场试验后配置。

  23注浆参数设计初步确定每一超前预注浆段为3m每循环开挖125~25m留止浆段3~5m确定预注浆压力与扩散半径注浆压力是注浆的主要参数,对浆液的扩散、裂隙填充,起着决定性作用,只有足够的压力,才能克服静水压力和地层阻力将浆液注入岩层中达到注浆固结圈的厚度,所以,注浆压力是浆液在裂隙中流动、扩散、充填、压实的动力。根据以往隧道注浆施工资料,注浆压力一般为涌水压力加2~4MPa即注浆压力P=(2~4)MPa+PP为涌水压力。考虑季节性外水压力升高,注浆时压力按预测水压力加2~4MPa来确定,对于高水压力地段注浆压力取大值;对于低水压力的取25MPa+P或取P.浆液扩散半径与水压、裂隙宽度、水的渗透系数及注浆压力有关;注浆孔布置与扩散半径有关;注浆的质量要求,在规定的注浆范围内以不出现空白区为原则;借鉴以往的注浆试验成果,初步确定注浆扩散半径为3m施工时,按试验检查确定的注浆扩散半径,作为下一注浆段布孔。

  初步确定每个注浆段钻爆的大循环长度为1.25~25m根据技术规范的要求,预留2个循环进尺长度(~5m)的止浆岩盘,在断层破碎带的水压较大时,可适当加厚止浆岩盘。这样既保证了注浆效果,又避免了每个循环浇筑混凝土作为止浆岩盘的工序,从而加快施工进度。

  注浆量与地层破碎程度,裂隙宽度和水压力有关,施工时注浆量按试验确定,以浆液扩散到注浆帷幕范围内所有岩层裂隙中,以浆液扩散未出现空白为原则。单孔注浆量,按假设浆液在地层中均匀扩散公式计算R-浆液扩散半径,取2 5~3mLi注浆孔长度,mn-地层裂隙率,取2 ~4a-浆液在岩石裂隙中的充填系数,视岩石情况取03~0.n―浆液消耗率,取1……

  24注浆设备及注浆材料的选用预采用的注浆设备见表1表1注浆设备序号名称规格钻进能力75150m大注浆压力1550MPa流量90306L/s大注浆压力520MPa流量100200L/s双层搅拌器有效容量300LX2搅拌机Q-250有效容量5⑴L储水泥浆桶水玻璃桶混合器胶管内径25mm耐压22MPa高压球阀丰100阀,耐压22MPa抗震压力表施工前,注浆材料根据预测涌水点的水压力、流量、流速和预计储水量进行注浆材料的选择总的原则是:固结孔口管和封孔注浆时选用双液浆;当注浆孔涌水量较大,裂隙宽度大于02mm时,选用胶凝时间为4~6mir的单液浆;当注浆孔涌水量很大时,选用胶凝时间为3~4mir的单液或双液浆。当断层破碎带地下水流速很大时,先注入惰性材料,如中、粗砂或岩粉等,以充填过水通道,增加浆液流动阻力,减少跑浆,然后注入水泥一水玻璃双液浆堵水。

  25注浆施工工艺根据以往隧道施工经验并结合具体的地质情况,注浆施工分静水高压预注浆和动水高压预注浆2种。2种注浆工艺均由下面几个主要的步骤组成。

  5钻机钻引导孔,孔深32m再将直径h8长3m孔口管插入外露20~ 3吗管壁与孔口处用麻丝填塞,再向孔内注双液浆固结,孔口管起着导向作用,钻孔安装时要控制好外插角,要求安装牢固,固结密实,不漏浆,不窜浆。)钻孔5型钻机钻超前注浆孔。

  钻进过程中若单孔出水量小于30L/mn可继续钻进,若单孔出水量大于30L/mn立即停钻进行注浆。

  下转第52页)铁道道路向调整轴架的竖直螺栓取出后,遗留的螺栓孔采用高标号砂菜封堵。

  4施工注意事项水硬性支承层必须使用吸湿绒物覆盖3d棉垫必须保持湿润,避免风吹日晒。

  浇筑道床板混凝土前的水硬性支承层HBL表面应保持清洁,整个区域必须预先用高压水或高压风进行彻底清洗。

  浇筑混凝土前覆盖钢轨、扣件和轨枕表面,防止浇筑混凝土时受到污染;同时,洒水湿润混凝土支承层及轨枕,以利于界面结合。

  在混凝土养生期间,施工区严格封闭,严禁行人车辆通过。

  5结语路基上双块式无碴轨道施工技术的关键是无碴轨道的施工精度和轨道几何形位的控制,这必须依赖于先进的施工工艺、成熟的施工技术、完整配套的施工机械、训练有素的施工队伍和合理的施工工期。

  路基上双块式无碴轨道施工是一个系统工程,只有设计、监理、施工单位的相互协作,科研单位的大力参与,才能实现无碴轨道高平顺性、少维修的这一目标。

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