隧道工程围岩预支护预加固02PPT课件

1、第1页/共56页第2页/共56页 第3页/共56页第4页/共56页第5页/共56页第6页/共56页 预注浆施工可根据设计和围岩情况采用预注浆施工可根据设计和围岩情况采用全孔一次全孔一次性注浆、分段前进式或后退式注浆三种方式性注浆、分段前进式或后退式注浆三种方式进行。进行。 1 、对于孔深小于、对于孔深小于6m或地层裂隙较均匀的地层，或地层裂隙较均匀的地层，可采取全孔一次性注浆，直接将注浆管路接在孔口可采取全孔一次性注浆，直接将注浆管路接在孔口管上，或在孔口处设止浆塞，利用孔口管进行全孔管上，或在孔口处设止浆塞，利用孔口管进行全孔注浆施工。注浆施工。 第7页/共56页 2、如果钻孔较深，为了适应

2、较弱破碎围岩和裂、如果钻孔较深，为了适应较弱破碎围岩和裂隙不均匀地层，保证注浆质量，需要将全孔分为若隙不均匀地层，保证注浆质量，需要将全孔分为若干段进行注浆。根据钻孔和注浆顺序，又可分为分干段进行注浆。根据钻孔和注浆顺序，又可分为分段前进式或后退式注浆两种：段前进式或后退式注浆两种： 1）在裂隙发育或破碎，难以成孔的岩层可采用）在裂隙发育或破碎，难以成孔的岩层可采用分段分段前进式注浆前进式注浆，即全孔自孔口开始，钻进一段，即全孔自孔口开始，钻进一段，灌注一段，直至孔底最后一段注完为止，每次钻孔灌注一段，直至孔底最后一段注完为止，每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定为注浆分段长度根据围岩情况定为1

3、3m。前进式分。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。第8页/共56页2）对于围岩局部破碎，但可以成孔的岩层，可采）对于围岩局部破碎，但可以成孔的岩层，可采用用后退式分段注浆后退式分段注浆，钻孔一次钻到全孔深，而后在，钻孔一次钻到全孔深，而后在孔内设置止浆塞，从孔底开始，对一个注浆分段段孔内设置止浆塞，从孔底开始，对一个注浆分段段长进行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个长进行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行第二分段注浆，如此往复，直到将整分段长度进行第二分段注浆，如此往复，直到将整个注浆段完成，注浆分段长度宜取个注浆段完成

4、，注浆分段长度宜取0.61.0m。第9页/共56页应用实例应用实例( (厦门翔安海底隧道厦门翔安海底隧道) )-风化深槽超前预注浆加固技术风化深槽超前预注浆加固技术服务净空：服务净空：6.56.56.056.05主洞净空：主洞净空：151510.5410.54行车净空：行车净空：5.995.996.606.60行人净空：行人净空：2.9952.9953.303.30带服务隧道的三管隧道方案带服务隧道的三管隧道方案第10页/共56页应用实例应用实例( (厦门翔安海底隧道厦门翔安海底隧道) )-风化深槽超前预注浆加固技术风化深槽超前预注浆加固技术 根据超前地质预报结果得出风化深槽岩土性质及出水量，

5、根据超前地质预报结果得出风化深槽岩土性质及出水量，拟对风化深槽采用全断面帷幕注浆进行预加固，加固纵向长度拟对风化深槽采用全断面帷幕注浆进行预加固，加固纵向长度25米（米（35米、米、40米），横向：主洞开挖轮廓外米），横向：主洞开挖轮廓外5米、服务洞开挖米、服务洞开挖轮廓外轮廓外4米。米。(1)、注浆方式及范围、注浆方式及范围第11页/共56页(2)、主洞注浆方案、主洞注浆方案左线隧道第一循左线隧道第一循环帷幕注浆共布环帷幕注浆共布设设215个注浆孔个注浆孔（ 含（ 含 2 0 个 检 查个 检 查孔），分为三续孔），分为三续孔施工。孔施工。第12页/共56页 服务隧道服务隧道F1风化槽分三个

6、循环施风化槽分三个循环施工，其帷幕注浆共布设工，其帷幕注浆共布设128个注浆孔个注浆孔（含（含12个检查孔），分为三续孔施工。个检查孔），分为三续孔施工。第13页/共56页(3)、钻孔注浆施工工艺、钻孔注浆施工工艺 超前帷幕预注浆施工工艺流程图 快快速速接接头头连连接接 法兰盘连接法兰盘连接 第14页/共56页 A 分段前进式注浆工艺分段前进式注浆工艺 主要采用安装孔口管分段前进方式进行，首先钻直径较主要采用安装孔口管分段前进方式进行，首先钻直径较大的孔，安装孔口管和高压球阀及止水装置，然后钻大的孔，安装孔口管和高压球阀及止水装置，然后钻35m退出钻杆，进行注浆，注浆完成后再钻下一段，如退出钻

7、杆，进行注浆，注浆完成后再钻下一段，如此往复，直到完成。此往复，直到完成。第15页/共56页 B 钻杆后退式注浆工艺钻杆后退式注浆工艺 主要采用安装孔口管钻杆后退方式进行，首先钻直径较主要采用安装孔口管钻杆后退方式进行，首先钻直径较大的孔，安装孔口管和高压球阀，然后钻杆向前钻进，钻大的孔，安装孔口管和高压球阀，然后钻杆向前钻进，钻到设计孔深后，在孔口安装上排砂和止浆装置，并将钻杆到设计孔深后，在孔口安装上排砂和止浆装置，并将钻杆后的水便接头拆下，换成注浆装置，进行注浆，注浆过程后的水便接头拆下，换成注浆装置，进行注浆，注浆过程中边旋转，边后退，根据地层吸浆情况和注浆压力，决定中边旋转，边后退，

8、根据地层吸浆情况和注浆压力，决定后退速度，防止浆液粘住钻杆。后退速度，防止浆液粘住钻杆。 第16页/共56页 B 钻杆后退式注浆工艺钻杆后退式注浆工艺第17页/共56页(4)、钻孔注浆设备、钻孔注浆设备序号序号机械名称机械名称型型 号号 单位单位数量数量 主要性能参数主要性能参数1 1多功能地质钻机多功能地质钻机卡萨卡萨C6C6矿岩矿岩150C150C套套3 3额定扭矩：额定扭矩：13500N.m13500N.m最大给进力最大给进力: 1800KN: 1800KN最大起拨力最大起拨力 : 1800KN: 1800KN2 2双液注浆泵双液注浆泵KBY50/70KBY50/70套套4 4最大压力最

9、大压力 : 7 MPa: 7 MPa最大流量最大流量: 50l/min: 50l/min3 3水泥浆搅拌机水泥浆搅拌机ZSKYS-ZJ2ZSKYS-ZJ2台台4 4最大容量最大容量: 300l: 300l第18页/共56页(5)、注浆材料、注浆材料序序号号名名 称称配配 比比水灰比水灰比初凝时间初凝时间外加剂外加剂1 1普通水泥单液浆普通水泥单液浆W:C=(0.8W:C=(0.81):11):1 6 610 h10 h加入一定加入一定比例的外比例的外加剂调整加剂调整浆液性能浆液性能2 2MFCMFC超细水泥浆超细水泥浆W:C=(0.6W:C=(0.61):11):14 46 h6 h3 3普通

10、水泥普通水泥- -水玻璃双水玻璃双液浆液浆W:C=(0.6W:C=(0.61):1 1):1 C:S=1:(1C:S=1:(10.3)0.3)3 35 min5 min 注浆材料第一循环主要选用超细水泥浆单液浆、高强度混注浆材料第一循环主要选用超细水泥浆单液浆、高强度混凝土凝土(HSC)水泥浆单液浆和超细水泥水泥浆单液浆和超细水泥水玻璃双液浆，以后水玻璃双液浆，以后各循环主要以普通水泥浆液、普通水泥各循环主要以普通水泥浆液、普通水泥水玻璃双液浆为主。水玻璃双液浆为主。 第19页/共56页 序 号参数名称参数值 1纵向注浆加固长度252540m40m 2径向加固范围开挖面及开挖轮廓线外45m 3

11、浆液扩散半径1.5m1.5m 4注浆压力2 23.5MPa3.5MPa 5注浆孔直径65/90mm65/90mm 6注浆速度5 5110 L/min110 L/min 7终孔间距2.2m2.2m 8注浆方式分段前进式结合钻杆后退注浆 9注浆孔数量237（140）个，检查孔24个 10孔口管L=3.0mL=3.0m，108mm108mm，壁厚5mm(6)、注浆参数、注浆参数第20页/共56页(7)、注浆结束的标准、注浆结束的标准 A 单孔注浆结束标准：单孔注浆结束标准： 单孔注浆以定量定压相结合。单孔注浆以定量定压相结合。 定量标准：当注浆量达到单孔设计注浆量，压力仍然不上定量标准：当注浆量达到

12、单孔设计注浆量，压力仍然不上升，可采取双液注浆等措施，使注浆压力逐渐上升；升，可采取双液注浆等措施，使注浆压力逐渐上升； 定压标准：注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，定压标准：注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计压力时，即可结束该孔注浆。当注浆压力达到设计压力时，即可结束该孔注浆。第21页/共56页B 、全段结束标准、全段结束标准: 设计的所有注浆孔均达到注浆设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象。结束标准，无漏注现象。 按总注浆孔数量的按总注浆孔数量的5%10%设设计检查孔，每个检查不塌孔、不计检查孔，每个检查不塌孔、不涌 泥 沙 ， 单 孔 出 水 量

13、小 于涌 泥 沙 ， 单 孔 出 水 量 小 于0 . 1 5 L / m . m i n （ 后 期 调 整 为（ 后 期 调 整 为0.25L/m.min)时，则结束注浆，时，则结束注浆，负责，要进行补注浆，直到出水负责，要进行补注浆，直到出水量检查合格。量检查合格。第22页/共56页水平旋喷钻机 第23页/共56页第24页/共56页1.钻机定位3.自孔底喷射浆液，边喷、边转动、边后退，形成固结体废浆液处理2.按要求深度钻出旋喷孔钻孔直径D=90150mm第25页/共56页4.喷毕，拔出喷头、将木塞塞入孔口，防止浆液外流木栓5.视需要可插入芯材（如钢筋或钢管），以提高固结体的抗弯折能力钢筋或钢管第26页/共56页第27页/共56页第28页/共56页第29页/共56页第30页/共56页第31页/共56页第32页/共56页第33页/共56页第34页/共56页第35页/共56页第36页/共56页第37页/共56页南京地铁鼓玄区间穿越软流塑地层，采用了大管棚南京地铁鼓玄区间穿越软流塑地层，采用了大管棚+ +小导管小导管超前支护，掌子面超前注浆加固等