甄精蓮(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學院鐵道工程系,湖南 衡陽 421001)
某隧道強全風化段注漿加固技術(shù)
甄精蓮
(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學院鐵道工程系,湖南衡陽421001)
本文主要介紹了某隧道2#斜井正洞DK99+157~DK99+132強~全風化段注漿加固技術(shù)。方案的總體原則采用前進式分段注漿加固技術(shù)和超前大管棚的施工過程,保證了梁山隧道2#斜井正洞DK99+157~132強~全風化段順利開挖,為今后類似新建鐵路隧道全風化地段施工提供了借鑒。
隧道;全風化;高壓水;注漿
新建某隧道進口里程DK93+992,出口里程DK103+890,隧道全長9898m,,隧道范圍屬低山地貌,地形起伏較大,相對高差200~400m,洞身最大埋深680m。
某隧道2#斜井正洞DK99+157~132處軟弱帶埋深525米,地表為低洼地形,發(fā)育一溝槽,軟弱帶主要填充物分為花崗巖強~全風化互層,地下水發(fā)育,水量有逐漸增大趨勢,超前探孔T1出水量120 方/小時,水壓2.2MPa。施工現(xiàn)場上臺階開挖揭露軟弱帶4米,掌子面噴混凝土封閉后,掌子面穩(wěn)定性差,部分混凝土表面坍塌,局部形成小塌坑,受地下水股水掏蝕,掌子面背面已形成空腔,空腔斜向左上方發(fā)展,已無法正常開挖[2]。
3.1注漿方案設(shè)計
根據(jù)某隧道地址情況確定本段注漿循環(huán)單孔擴散半徑2m,加固范圍為隧道開挖輪廓線外5m,沿隧道開挖輪廓線布置兩圈注漿孔,外圈孔終孔距輪廓線外5米,內(nèi)圈孔終孔距輪廓線2米,管棚注漿孔距輪廓線2米;為了補強整體巖層及減少注漿盲區(qū),在16米斷面處增設(shè)1個補孔斷面,補孔終孔距輪廓線5米;注漿孔終孔后,放入竹纖維錨桿加固穩(wěn)定圍巖,具體的注漿設(shè)計如圖1。共計:注漿孔82個,管棚孔39個。
3.2注漿材料設(shè)計
注漿材料及規(guī)格型號如表1所示。
表1 漿液配比參數(shù)表
3.3注漿結(jié)束標準
(1)單孔注漿結(jié)束標準。單孔注漿以定壓為主的注漿方式。根據(jù)地層涌水壓力注漿終壓定為6~8Mpa,單孔注漿壓力達到設(shè)計終壓并維持10min以上可結(jié)束該孔。(2)全段結(jié)束標準。設(shè)計的所有注漿孔均達到注漿結(jié)束標準,無漏注現(xiàn)象。(3)依據(jù)注漿量分布,取薄弱環(huán)節(jié)設(shè)計檢查孔,按不少于總注漿孔的10%設(shè)計檢查孔,檢查孔滿足出水量不超過2L/min/m。
本循環(huán)共設(shè)計管棚孔39根,編號分別為G1~G39,管棚長度為22.5m,開孔間距29cm,終孔間距46cm。成孔后下入φ89×9mm的無縫鋼管,鋼管上設(shè)四排φ8溢漿孔,溢漿孔成梅花型布設(shè),孔間距100cm。因為無管棚工作間,為了保證管棚不侵入開挖輪廓線內(nèi),其中后6.5m不下管棚管,最后成孔后下入竹纖維錨桿對孔進行一次性封閉注漿。
5.1檢查孔設(shè)計
根據(jù)注漿量及出水量分析及考慮以后開挖施工要求,檢查孔共設(shè)置10個,孔位布置如圖2所示。
5.2注漿效果現(xiàn)場檢查
通過檢查孔施工,以檢驗注漿加固施工效果,為注漿效果評定和隧道開挖施工提供依據(jù)。現(xiàn)場檢查主要包括以下兩個方面:(1)現(xiàn)場實測出水量,檢查注漿加固后孔內(nèi)出水量是否符合標準(2L/min/m)。其中最大出水量為J9孔,位于隧道左上方,出水量為0.450Lminm。出水量符合標準。(2)檢查鉆孔成孔效果,是否存在不成孔、塌孔現(xiàn)象。
(1)對于掌子面有高壓水,上方有塌方或空洞的情況,首先采用短鉆進然后雙液漿填充,這樣有利于對以后的鉆孔注漿的。(2)在掌子面前方25m 的范圍內(nèi),漿液沿鉆孔周圍形成塊狀,并向周圍擴散,形成相互聯(lián)系的網(wǎng)狀漿脈,通過注漿擠密土體,降低地層空隙率,將水排出;同時對地層進行劈裂,形成相互交叉的漿脈,提高地層的強度和穩(wěn)定性。(3)掌子面穩(wěn)定情況比注漿前有了明顯改善,涌水量明顯減小。且開挖后掌子面能夠自穩(wěn),顆粒之間有一定的粘聚力。(4)某隧道2#斜井正洞DK99+157~DK99+132強~全風化段通過注漿加固已順利開挖通過。
[1]張民慶,彭峰.地下工程注漿技術(shù)[M].北京地質(zhì)出版社,2008.
[2]張民慶,黃鴻健.齊岳山隧道高壓裂隙水注漿堵水技術(shù)[J].
湖南省教育廳科學研究項目(14C0279)
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.113
甄精蓮(1979-),女,碩士,講師,研究方向:地基與基礎(chǔ)設(shè)計與施工、職業(yè)教育。