运城至灵宝高速公路某隧道浅埋破碎带地表注浆加固方案

xxx隧道浅埋破碎带地表注浆加固方案xxx隧道浅埋破碎带地表注浆加固方案我项目部施工的xxx隧道yk 5679yk 10360 (ZK 5676.108yk 10330.31 )进出口围岩破碎，节理裂缝发达，稳定性差，5月5日上午开始管理架开挖施工，21#洞洞开10米，洞严重，21米冲击器损伤一个，钻头一个，钻入其中的时间为当天上午7:00至晚上9:00，面对时间长达14小时的现行施工实施情况，项目部于5月6日至11日组织施工人员钻入13#、15#、17#、23#、25#、27#孔，钻孔困难相同我投标进出口埋深浅，围岩破碎，节理裂隙发达，无稳定能力，难以形成平衡拱效应，大管棚施工时出现钻孔困难，钻孔崩塌现象，项目部开展了技术骨干会研究决策，采用预制加固技术使岩体稳定，施工安全1 .工程概况解州至陌南高速公路第lj合同段位于山西省运城市西南部，起点位于盐湖区解州镇王窑头，终点与盐湖区解州镇LJ3相连，呈南北方向，到达距离yk 5679yk 10360 (ZK 5676.108yk 10330.31 )为分离式双洞隧道，左线隧道平面为直线段，隧道右线入口侧纵坡为1.883%，出口侧纵坡左线为1.883%，路面横坡为2%。 隧道建筑的边际宽度为10.25 m，边际高度为5 m。 设计图左右线进出口初期支护为896mm长32 m的大管架，管架施工时钻孔困难，钻孔现象严重，施工进度缓慢，成为制约全线工期的控制性工程。2、原因分析和措施xxx隧道南北走向，属低中山地形，沿线主要地层更新洪积层，沟壑纵横，丘陵沟地形，基岩多露，霸盖层少的隧道区地形带状侵蚀剥削大中起伏中山区，沟谷多为南北方向的“v”型和“u”型。 整体地形中央高度和两侧低，海拔4001328.83m，隧道最大埋深532.94m的地层在第四系中更新洪积层，下伏基岩侏罗系凝灰岩、凝灰岩角砾岩、岩质软，节理发育、表层风化严重，受结构影响，节理裂隙发育、岩体破碎，地下水三级隧道左、右线进出口的地形、地形及围岩地质状况差异不大。 左线出口暗洞测点： ZK5 716，右线入口暗洞测点： YK5 699； 两开口水平净距约20 m，开口段约161m范围内围岩为v级浅埋段，其中约40 m范围内洞窟顶深1.535 m，隧道右线入口YK5 699YK5 731(40 m )，左线出口ZK5 716K5 756(40m ) 单洞浅埋破碎带深，围岩为碎石土或强风化凝灰岩，节理裂隙发达、破碎，其自稳能力差异难以形成平衡拱效应。 因此，认为大管棚施工时钻孔困难，如不采取措施，隧道开挖时有更大的施工安全隐患，经过分析研究，采用地表灌注预加固技术处理。3、地表注浆前加固技术处理措施通过分析，用水泥水玻璃双组分浆料注浆，从其施工作用看，施工技术属于静压浆料中的固结浆料，从浆料注浆理论看属于渗透浆料。 通过注入管将浆液均匀注入地层中，利用该浆液控制凝固时间，浆液结石率高，结石体早期强度大的特性是，在相对较高的灌浆压力下，浆料采用填充、渗透、挤压等方法将碎石土和岩体裂缝的水分和空气挤出后占据其位置，将两种浆料在裂缝的间隙和裂缝中混合迅速凝结，形成“结石体”，使原来松散周围的岩胶成为一体，隧道拱3.1注水参数设计注入采用水泥水玻璃双组分浆料。 设计配合水泥浆的灰白比为11 (重量比)，水玻璃以水泥重量的5%配合。 其中水泥选择普通硅酸盐32.5R型水泥，双层浆料中水玻璃波美度为4045，模块为2.93.1，浆料的配合比由试验决定，浆料浓度由稀至浓，浆料压力低至高。3.2注水范围注入范围根据地质状况、隧道施工方法等因素进行综合考虑。 此次地表注入加固的区间为右线进口YK5 699YK5 739(40m )、左线出口ZK5 716K5 756(40m )、单孔长度合计40 m，垂直范围为从挖掘轮廓以外到地表的1.5以下，具体的加固范围如下图所示。 注水时，先开孔，孔径为128mm，然后在孔内通入89mm的注水管，注水管在1.5 m以下设置花管，通过注水管向围岩注水。3.3注入孔位的布局在隧道地表注浆的设计中，由于地层的不均匀性，浆料的扩散半径不规则，很难用公式正确计算扩散半径。 注入扩散半径与渗透系数、气孔率、注入压力、浆料注入能力、浆料粘度及注入时间等多方面因素有关。 根据现场岩盘的情况，注入扩散半径暂定为1.5米，通过现场的注入岩盘观察，及时调整注入压力、注入量和注入时间等情况，最终确定了此次的注入扩散半径。3.4注水步骤和注水压力隧道浇注是以加强为目的的，所以整体浇注的顺序从出口向进口方向依次进行，浇注时先选择周围后面的内部，采用与分隔孔错开的浇注方式。 采用逐孔再分阶段注入的方式，每次注入结束时清洁孔，保证下次顺利注入。3.5注水的施工方法和施工要点3.5.1注水施工技术清表：清扫地表工地钻头：在设计的钻头位置开始钻头，钻头孔径为128 mm的注水工艺采用从下向上逐步注水的方法：将孔钻到设计孔的深度后，从下向上逐步注水。 如图所示。清孔：用高压风把孔内泥浆吹干净下管：在钻头内放入89mm的浇注管，在浇注管的下段设置浇注花管，将加工后的浇注管插入孔中封孔：为了确保浇注压力及浇注效果，用水泥砂浆密封地表下1.5 m孔的深度范围冲压：将用冲压机调好的浆料注入孔中。3.5.2注浆工艺要点(工艺流程如图所示)水泥池注水泵搅拌机水泥水稀释水玻璃水玻璃原液水洞气口阀混合软管防粘塞浇注管浇注孔搅拌机高压阀注水开始前，准备包括机械器具、仪表、配管、注水材料、水、电等的检查和必要的试验。注水过程中应始终观测、记录注水压力的变化情况，掌握注水量，尤其要注意止水盘的变形和满水情况，止水盘变形时应停止注水并及时处理。 发生跑步时，用棉砂、木楔和糊塑料泥或速凝灰浆填塞的方法防止泄漏。为了使浆料扩散到孔内的一定范围，不产生浆料化或浆料化，影响浆料化的效果，因此浆料化量大，压力不上升时，以控制浆料化量为结束基准，一般为0.22m3/m，浆料化量小时启动注水泵，正常运转后关闭泵端口的阀门，泵停止后，旋转压力调节旋钮，将液压调节到所要求的液压标尺值，随着注水阻力的增大泵压力变高，达到调整值后自动停止泵。针对隧道工程地质和水文地质状况及隧道结构的实际情况，确定了灌注孔的布置间隔