隧道全断面围幕注浆施工工艺
1、帷幕注浆工艺流程
2、帷幕注浆施工机械设备
帷幕注浆机械设备配置表 序号 1 2 机械名称 水平地质钻机 型 号 MK-5 MKD-5S 数量 2 2 备注 超前探孔和超前预注浆钻孔时采用 超前探孔和超前预注浆钻孔时采用 追加注浆钻孔 注浆结束 准备材料 注浆 钻检查孔 测渗漏水量 设注浆泵站 孔口管安装 钻孔 压水试验 施工准备 地质超前预报 止浆墙 帷幕注浆工艺流程框图
序号 3 4 5 6 7 8 9 10 机械名称 锚杆钻机 风钻 型 号 YQ-100 YT-28 ZJB(BP)-30A 日本HFV-2D 数量 2 10 2 2 2 2 2 4 备注 超前预注浆及径向注浆钻孔时采用 径向注浆钻孔时采用 全断面超前预注浆 全断面超前预注浆及周边半封闭预注浆 周边半封闭预注浆及径向注浆 径向注浆及局部补充注浆 用于径向注浆 注浆泵 YZB-250/120 YSB-250/120 KBY-50/70 浆液搅拌机 JZ350 3、注浆施工工艺 ⑴注浆参数
注浆压力:以中压为主,一般采用2.5~4.0倍静水压力。
浆液的选择:注浆液采用超细水泥浆,水灰比W/C=1.0~1.5,浆液配合比在实际施工中根据注浆效果即时调整。
注浆速度:注浆速度根据地层渗透系数、注浆压力等因素经试验后确定,一般来说岩层裂隙带、砂砾石地层,注浆速度可为50~200L/min,砂层为30~50L/min。
浆液注入量:
2QRLn 注浆量:
式中: Q—单孔注入浆材容积(m3)
R—浆液在地层中的扩散半径(m) L—注浆孔深度(m) n—地层空隙率
α—地层有效充填系数(α<1) β—浆液损耗系数(β>1)
⑵止浆墙
为保证注浆效果,在掌子面设置止浆墙一道。止浆墙采用浇筑C30混凝土,
厚度取50cm左右,止浆墙应嵌入周边围岩深度不小于50cm。
⑶埋设孔口管
固结牢固密实,保证不漏浆、不窜浆的孔口管是决定注浆效果好坏的重要因素,埋设方法:先用YQ-100冲击式钻机钻5.2m深,再将长5mφ76mm孔口管插入,外露20~30cm,孔口管与孔壁之间采用环氧树脂充填粘结。
⑷钻孔
将YQ-100钻机对准注浆孔孔口位置,调整钻机至钻孔方向和设计钻孔方向一致(即偏角和立角与设计相同),固定钻机。开孔时要轻加压,速度慢、给水要多的操作要点。钻孔时,还要严格作好钻孔记录:孔号,进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。
⑸制浆
根据选定的浆液的配合比参数拌好浆液,其中水泥浆拌好后用1mm×1mm网筛过滤,放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌,确保浆液均匀。
⑹压水试验 注浆管路按图所示布置,并压水检查注浆管路的密封性;同时冲洗岩石裂隙,扩大浆液通路,增强浆液充填的密实性。 水泥 ⑺注浆顺序
先注外圈,后注内圈,同一圈由下而上间隔施作,先施工奇数编号注浆,然后施工偶数编号注浆孔同时作为检查孔。
⑻注浆方式
采用分段前进式注浆或全孔一次压入式注浆。在钻孔过程中未遇见夹层或涌水,就一钻到底,全孔一次压入式注浆;在钻孔过程中遇夹层或涌水,立即停止
搅拌机外加剂水输浆管水泥浆贮浆桶注浆泵闸阀孔口管调压阀注浆孔钻孔,采取注一段钻一段的分段前进式注浆,直至终孔。 4、最后一步钻孔注浆203、第二……N步钻孔注浆长压注浆管2、第一步钻孔注浆1、挖孔口段安设套管5~7注浆孔施工工序示意5~10套管分段前进式注浆时,在套管安装完成后,每钻进5~7m即开始注浆,注浆达到设计要求后开始下一阶段钻孔注浆。注浆时采用套管柱塞方式,同时特别是超过20m的深孔须将长压注浆管插到预定位置,提高孔底部的压注效果和压注效率。 采取反复注入、稀浆与浓浆交替、压力控制与注入量控制相结合的措施,注浆压力从低到高逐渐增加。初始注浆压力采用1.2倍静水压力,注浆时间根据注浆量的注入速率进行调整。 每循环注浆完毕开挖施工后,预留2m左右作为下阶段注浆止浆段。⑼注浆结束标准和注浆效果评定 注浆过程中应按照反复注入、稀浓交替、压力和浆量控制相结合的原则,一般地段按单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准,当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。 全断面帷幕注浆如下图所示。
全断面帷幕注浆施工示意图ABCD上阶段注浆孔隧道内轮廓线衬砌本阶段注浆孔超前注浆加固区50cm厚止浆墙 开挖掌子面ABC下一阶段注浆起点DB-B(23~104号注浆孔未示)122234约600A-A21212221隧道内轮廓线20432324454443666520425195隧道内轮廓线252627495048476869707190919273101105102103104939495966786隧道内轮廓线854163198488871009997838281807879595758606186R740406218287251396171772917385274755354765577约60081683037163132563635约600333491510141112139101411121315C-C(45~104号注浆孔未示)单位:cm23242526274443424149隧道内轮廓线4050395129387352373632333435535455747576717290919270486988476867D-D45666586隧道内轮廓线约06040R78584638281808710099978328101105102103104939495966261约60030317757787959586000约656