摘要:超前小导管注浆支护,主要是沿隧道拱部周边环向打一层或双层小导管,通过在小导管里注浆液,通过小导管上的梅花孔扩散至松散岩体,利用浆液来固结岩体,连同小导管一起形成稳定的固结拱体。而由于隧洞地质构造复杂,断层中夹有断层泥及断层角砾,岩体强风化,受构造影响及严重,节理裂隙发育,岩体极破碎,施工易发生洞身坍塌。本文就隧洞开挖超前小导管浆液扩散范围的控制进行分析探讨。
关键词:隧洞 超前小导管 注浆支护
引言: 近年来,随着新奥法(NATM)技术的广泛运用,在铁路工程、公路工程及其它工程中常采用隧道穿越山岭地形,隧道施工技术发展迅速。据统计,我国目前隧道总长约4370多公里,居世界第一;由于隧道施工中,地形地质复杂、不可探明因素多及施工不规范现象,在极其破碎的岩体、砂土质地层、强膨胀地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩中容易发生坍塌,给人民的生命财产带来巨大的损失。超前小导管则是在软弱层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线,按照一定的入射角度,打设一定数量的小导管,用注浆设备把配置好的注浆材料通过小导管注入到软弱地层里,使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和加固,并使小导管和岩体固结在一起,起到固结岩层的作用。
工程概况
引汉济渭秦岭隧洞椒溪河勘探试验洞主洞长6638米,其中进口方向2655米,出口方向3983米,全断面采用钻爆法施工,隧洞断面形状为马蹄形断面,成洞尺寸6.76*6.76m(宽*高)。
地质情况:地质构造复杂,断裂构造发育。断层段宽度为50-100米,断层带主要物质为破碎岩,夹有少量断层泥及断层角砾,岩体强风化,受构造影响极严重,节理裂隙发育,岩体极破碎,洞室位于地下水位以下。
在断层段极不稳定的围岩拱部120。采用超前小导管支护,超前小导管的规格采用热轧无缝钢管,外径42mm,壁厚3.5mm。在管身设注浆孔,孔径6-8mm,孔间距15cm,呈梅花形布置,前端加工成锤形,尾部长度不小于30cm,作为不钻孔的止浆段。
小导管注浆质量现状
对施工过程中小导管钻孔过大,注浆压力不够,容易产生漏浆现象,不容易封堵;角度过小,爆破完后小导管暴露在外面,起不到支护作用;角度过大,开挖搭接长度不够,起不到覆盖掌子面周边围岩的作用。
对破碎围岩超前支护是隧洞施工安全的关键。为此,对小导管超前支护施工质量进行了调查统计,影响其质量的主要因素有:注浆压力、浆液配合比、孔位布置、注浆量及注浆管封堵等。缺陷统计列表如下:
实施一:针对小导管施工工艺,项目部技术人员对现场作业人员、值班员进行业务培训,并定期组织现场作业人员召开经验交流课,让作业人员熟悉小导管的施工工艺。现场施工过程中,项目部技术人员全程值班,及时发现问题并进行指导,逐步积累施工经验。
实施二:对现场陈旧的、不满足施工工艺要求的机械设备进行更换,确保现场的机械设备满足施工工艺要求。
实施三、严把原材料关,现场使用的原材料严格按照规范要求进行检验,经检验合格后方可使用,杜绝不合格材料进入施工现场。
实施四:注浆过程中,水泥浆液控制在1:1~1:0.6,注浆压力控制0.5~2mpa,合理的控制注浆压力 ,是确保注浆质量的重要因素。每次注浆前由技术人员对掌子面围岩情况进行观察,根据掌子面围岩裂隙、水量大小等情况来确定注浆压力的大小。注浆过程采用一次升压法,在以开始就在短时间内将压力升到确定的注浆压力,并一直保持到注浆结束。在此压力下,注浆由稀到浓,首先将较细的裂隙充填压好,而后将中等或较大的裂隙压注密实。浆液浓度的变换是在同一浓度下注浆持续一段时间后,吸将量无显著改变时,即加浓一级,若加浓后吸浆量突减时,说明浓度变换不当,立即换回原来浓度。
总结
1)超前支护是隧道施工的关键,超前支护的质量得到保证可以有效的控制隧道超挖,并确保施工安全。
2)小导管注浆是一个完整的施工工艺,每道工序环环相扣,相辅相成。
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