探析超细水泥注浆加固粉土地层施工技术

1、探析超细水泥注浆加固粉土地层施工技术摘要 : 本文作者结合地铁隧道施工工程实际情况 , 论述了利用自行加工的小导管 , 采用超细水泥注浆加固粉土地层施工技术 , 解决了施工中涌水、 流泥、流砂等技术难题 , 保证了工程的顺利进行。关键词 : 超细水泥 ; 加固 ; 粉土地层1、工程概况北京地铁十号线呼家楼站工体北路站区间隧道穿过粉土、 细纱层、中砂层 , 易产生蠕动现象 , 开挖后自稳能力差 , 易塌陷 , 地面沉降难以控制 , 施工难度较大。开挖面隧道右线 m长范围内 , 为粉土层 , 出现涌水、流泥、流砂 , 采用拱部超前小导管注浆加固止水效果不佳 , 不能解决地层坍塌难题 , 初支开挖无

2、法通过。 经研究采用全断面注超细水泥浆加固地层 , 解决了涌水、流泥、流砂难题 , 安全、优质、快速地通过了困难段 , 保证了施工工期。2、小导管施做小导管超前注浆加固技术 , 是浅埋暗挖隧道在软弱围岩施工中非常重要的手段之一 , 小导管不仅起到了超前管棚的作用 , 而且通过注浆工艺提高了围岩的自稳能力。小导管制作小导管的制作加工长度为 6m,前端加工成圆锥形并予以封焊严实 , 管中线和锥体同中线 , 锥体长度为 15cm,管身用台钻加工溢浆孔 , 孔径 6mm,溢浆孔外用 8mm钻杆扩孔 , 用铝片封孔 , 防止小导管打设时溢浆孔堵塞。小导管管位布设根据施工设计情况 , 开挖面两拱脚到拱肩位

3、置小导管布设为间距 30cm,长度6m呈梅花型布置 ; 拱脚下小导管布设为间距 40cm,长度 6m,呈梅花型布置。煤电钻引孔在粉土和粉质粘土中打设6m长的 32mm小导管很难施工 , 所以先用煤电钻钻取深孔 , 孔径 30mm为宜 , 引的孔比小导管短和小, 便于小导管打入后和周围土体接触密实 , 注浆时防止浆液沿管流出, 压破止浆墙。安设小导管安设小导管时应对准管孔的方向和角度, 用风镐顶入 , 管尾端在同一剖面且外露 30cm。3、止浆墙施工小导管施工完成后 , 用棉纱封堵好管口 , 挂喷射 1015cm厚混凝土。4、注浆注浆参数的确定1) 注浆扩散半径 : 根据地层情况 , 现场试验实

4、测浆液扩散半径为。2) 注浆量的计算 : 单根小导管浆液注入量 QL可按下式估算 :QL=RK2L式中RK浆液扩散半径 ;L小导管长度 ,4m、 6m;岩体孔隙率 , 可值 0. 35 0. 5;浆液有效填充率 , 约 ;浆液损耗系数 , 可值。6m单管注浆量 QL=×× 6××× =(m3),4m 单管注浆量 QL=×× 4××× =(m3)。3) 注浆压力 : 在粉土和粉质粘土中注超细水泥 , 终压力控制在 2MPa。浆液配制1) 浆液配合比超细水泥注浆采用超细水泥浆- 水玻璃双液浆 , 浆

5、液配比为 :超细水泥浆为超细水泥 : 水: 缓凝剂 ( 磷酸氢二钠 )=1:1:水玻璃浆为 30Be双液浆为超细水泥浆 : 水玻璃 =1:12) 浆液配制浆液配制时超细水泥浆采用搅浆机搅拌 , 搅浆机容桶容积为 140L, 施工时开动搅浆机 , 在容桶内放入 100L 水 , 倒入 2Kg 缓凝剂 , 匀速倒入 100Kg超细水泥 , 搅拌均匀后放入储浆槽 ; 水玻璃倒入注浆桶 , 稀释到 30Be。注浆时超细水泥浆和水玻璃浆1:1 注入。3) 注浆次序超细水泥注浆主要是加固开挖面土体为目的 , 布设小导管比较多 , 所以 , 注浆时各管之间要有相互的影响 , 受前期注浆孔的影响 , 后期注浆

6、孔的注入浆液会随着浆液压力或其它因素而发生偏流 , 为了获得均匀的流动 , 得到良好的注浆效果 , 具体注浆次序规定为 , 从外向里注 , 从下向上注 , 隔 1 注 1 施工。4) 注浆注浆使用活塞式双液注浆机(GZJB), 注浆机最大压力为7MPa。施工时先把小导管连接好 , 注浆前先压水试验管路是否畅通, 然后开动注浆泵 , 通过闸阀使超细水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合, 再注入小导管 , 压入地层。注浆效果检查注浆效果检查采用开挖后根据开挖情况检查, 浆液扩散范围内土体固结, 开挖时不塌落 , 视注浆合格。5、质量控制1) 严格控制小导管的长度 , 溢浆孔布置要均匀 , 间距符合设计

7、要求 , 前端锥体长度不小于 15cm,且锥体中线与小导管中线在同一中线上。2) 引孔时严格按照设计钻孔 , 长度不能超过小导管长度 , 孔径不能大于 35mm,小导管打设时 , 管插入方向与成孔方向一致 , 管外露不小于 30cm。3) 浆液调制采用计量准确的计量工具 , 严格按照设计配方配料。4) 应严格按照顺序分布进行注浆施工 , 当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆时 , 应立即停止注浆。每段注浆量应严格设计进行 , 跑浆时 , 应采取措施确保注浆量满足设计要求。5) 注浆完成后 , 应采用措施保证不溢浆、跑浆。6) 整个注浆施工应密切注意和防止地面出水溢浆、隆起等情况 , 加强对施工地段的沉降观测。6、 结束语超细水泥具有普通水泥的性质, 但它的粒径比普通水泥小的多, 一般水泥的粒径在44 100m 范围内 , 这些颗粒通常是难以使水泥浆液注入渗透系数小于5×10-1cm/s的砂层或裂隙宽度小于的岩土体中的。而超细水泥的粒径在410m,比表面积在8000cm2/g以上 , 这一性质使超细水泥浆液有很好的可注性,能注入渗透系数为10-3 10-4cm/s 的细砂层。超细水泥与化学浆液的注入性相似 , 结石强度却高于化学注浆材料 , 对地下水和环境均不产生污染。 超细水泥浆液龄期 3d 的结石强度