某隧道浅埋破碎带地表注浆加固方案

xx隧道浅埋破碎带地表注浆加固方案xx公路工程部xx至xx高速XX合同段项目部二〇一〇年五月十二日xx隧道浅埋破碎带地表注浆加固方案我项目部施工的xx隧道YK5+679～YK10+360(ZK5+676.108～YK10+330.31)进出口围岩破碎，节理裂隙发育，其自稳能力差，5月5日上午开始管棚钻孔施工，21#孔开孔10米，存在塌孔严重，钻至21米断掉钻杆5根，冲击器损害一个，钻头1个,其中钻进时间为当天上午7：00到晚上9：00，时间长达14个小时；面对当前施工实际情况，项目部先后在五月6日至11日组织施工人员对13#、15#、17#、23#、25#、27#孔钻进，出现同样成孔困难、卡钻、塌孔现象。针对我标进出口埋深较浅，围岩破碎，节理裂隙发育，其自稳能力差，难以形成平衡拱效应，大管棚施作时出现成孔困难、卡钻、塌孔现象，项目部召开了技术骨干会研究决定，通过采取预注浆加固技术，保证了岩体稳定，确保施工安全，具体技术方案如下。1、工程概况xx至xx高速公路第XX合同段位于xx省xx市的西南部，起点位于xx区xx镇xx，终点为xx区xx镇与XX相连，呈南北走向，起讫里程YK5+679～YK10+360(ZK5+676.108～YK10+330.31)，为分离式双洞隧道，左线隧道全长4654.202m、右线里程全长4681m。平面为直线段，隧道右线进口端纵坡为1.883％，出口端纵坡左线为1.883％，路面横坡2％。隧道建筑限界宽10．25m，界限高度5m。设计图左右线进出口初期支护为Φ89×6mm的长32m大管棚，在管棚施工时成孔困难，卡钻、塌孔现象严重，致使施工进度缓慢，成为制约全线工期的控制性工程。2、原因分析及采取的措施xx隧道南北走向，属于低中山地貌，沿线主要地层为中更新洪积层，沟壑纵横，为丘陵沟壑地形，基岩大多裸露，覆盖层较少；隧道区地貌上为带状侵蚀～剥蚀大～中起伏中山区，沟谷多为南北向“V”型和“U”型。总体地势为中间高两边低，海拔400～1328.83m，隧道最大埋深532.94m；地层为第四系中更新洪积层，下伏基岩侏罗系凝灰岩、凝灰角砾岩，岩质较软，节理发育，表层风化严重，受构造影响，节理裂隙发育，岩体较破碎，地下水分为三个水文地质区，分别为基岩裂隙水、松散岩类孔隙水及碳酸岩类岩溶水。隧道左、右线进出口的地形、地貌及围岩地质情况相差不大，左线出口暗洞桩号：ZK5+716，右线进口暗洞桩号：YK5+699；两洞口水平净距约20m，洞口段约161m范围内围岩都属v级浅埋段，其中约40m范围内洞顶埋深1.5—35m,隧道右线进口YK5+699～YK5+731(40m)，左线出口ZK5+716～K5＋756(40m),单洞浅埋破碎带埋深较浅，围岩为碎石土，或强风化凝灰岩，且节理裂隙发育，破碎，其自稳能力差难以形成平衡拱效应。因此，大管棚施作时成孔困难，如不采取措施，隧道掘进时将会有更大的施工安全隐患，后经分析研究，采用地表注浆预加固技术处理。3、地表注浆预加固技术处理措施通过分析，采用水泥—水玻璃双液浆注浆，从其施工作用上看，施工工艺属于静压注浆中的固结注浆，从注浆理论上属于渗透注浆。通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，利用该种浆液速凝且凝固时间可控，浆液结石率高，结石体早期强度大的特性，在相对较高的灌浆压力下，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走碎石土及岩体裂隙中的水分和空气后占据其位置，使双浆液在劈裂的孔隙或裂隙中混合并迅速凝结，形成“结石体”，使原来松散围岩胶结成一个整体，改善隧道成拱稳定的条件，从而达到保证工程安全及顺利掘进的目的。3．1注浆参数设计注浆采用水泥—水玻璃双液浆液。设计配比水泥浆水灰比1：1(重量比)，水玻璃按水泥重量的5％掺配。其中水泥选用普通硅酸盐32．5R型水泥，双浆液中的水玻璃波美度40—45，模数为2．9～3．1，注浆压力0～1．0MPa，浆液配合比通过试验确定，注浆浆液的浓度由稀到浓，注浆压力由低到高。3．2注浆范围注浆范围根据地质情况、隧道施工方法等因素综合考虑。本次地表注浆加固的区段为：右线进口YK5+699～YK5+739(40m)，左线出口ZK5+716～K５+756(40m),单洞长共40m，竖向范围为开挖轮廓以外至地表1.5米以下，具体的加固范围如下图所示。注浆时，先行钻孔，钻孔孔径为128mm，之后在钻孔内放人89mm的注浆管，注浆管1．5m以下设置成花管，通过注浆管向围岩注浆。3．3注浆孔位的布设些在隧道地面表注浆的倒设计中，话由于地层斤的不均匀孙性，浆液着的扩散半再径是不规厕则的，利毁用公式很唉难准确计愿算扩散半段径。注浆益扩散半径宵与渗透系酱数、孔隙乳率、注浆柿压力、挣浆液的注播入能力、连浆液的粘棋度及注浆践时间等多扛方面的因负素有关。凯依据现场块岩层情况延，注浆扩茧散半径暂供定东为传1.塘5捧米，并通魔过现场注赶浆岩层观妄察，对注飘浆压力、追注浆量和须注浆时间屑等情况及守时进行调谊整，在最棋终确定本驻次注浆的太扩散半径寸。董3姨．锣4驾弄注浆次序狸及注浆压燥力谋隧道注浆拐以加固为太目的，所该以总体注拍浆顺序为犬：由出口守向进口方除向按顺序歉进行，注并浆时先外齿围后内部静，并采取没同排隔孔栽错开的注斤浆方式。孔每孔又采鸽取分段注聪浆的方式像，每次注避浆结束后奉及时清孔塌，以便保疼证下次顺恭利压注。匹3歼．责5员艰注浆的施茄工方法及皇施工要点粱3完．正5摊．功1键枕注浆施工鬼方法三①死尸清表：清充理地表施标工现场；闷②厅聪钻孔：按正设计钻孔义位置开始惩钻孔，钻泡孔孔径袭为柏φ递128筐m鸟m拣；注浆施孩工方法采昂用自下而极上分段注塌浆法：将步钻孔一直浮钻到设计梅孔深，然锄后自下而于上逐段进娇行注浆。若如图所示缘。法③划捏清孔：采汽用高压风佣将孔内泥输浆杂物吹招干净；虾④颜恢下管：在将钻孔内放养入它φ烘89m裂m桥注浆管，候注浆管下挡半段设置参成注浆花董管，将加创工誉好的注浆拐管插入孔遥内；弃⑤霉饱封孔：为猴了确保注蚂浆压力及第注浆效果总，地表金下棵1霞．抹5圆m哗孔深范围嚼用水泥砂岗浆密封；睛⑥站导压浆：用籍压浆机将窄配好的浆飘液注入孔乎内。悟哲3少．椅5滩．确2趋侵注浆工艺裙要衫点声(豆工艺流程雁如图所私示历)水泥浆池水泥浆池注浆泵混合器水泥水稀释水玻璃水玻璃原液水孔口阀混合胶管止浆塞注浆管注浆孔搅拌机高压阀么①钓游注浆开始军前做好准暑备工作，篇包括机械铲器具、仪吩表、管路裂、注浆材动料、水、茅电等的检捉查及必要蛙试验。健②摄东注浆过程朗中，经常付观测和记肉录注浆压奏力的变化啄情况，掌磁握注浆量特，特别要蜻注意止浆菌盘的变形聪和饱浆情支况，如果津止浆盘发图生变形，绳应停止注叮浆，及时傅处理。发声生跑浆时潜，及时用所填塞棉砂溉、打木楔搜和糊塑胶举泥或速凝塌砂浆的方捏法堵漏。斑③询热为使浆液悦在孔内一模定范围内获扩散，而睡不致串浆免或冒浆，绿影响注浆扭效果，在吼进浆量很密大而压力埋不上升的怎情况下，避以注浆量驼控制注浆贼为结束标海准，一般趣情况下西为困0.22聚m3/m鲜,道当进浆量凤很小时，肥以注浆压反力攀2MP证a现来控制。顶④白紧启动注浆兆泵，正常亏运转后关主闭泵口阀役门，泵停请止运转后雅，旋转压括力调节旋中钮，将油乐压调在要啦求的油压玩刻度值上侄，随着注见浆阻力的番增大，泵鲜压随之增消高，当达隆到调擦定值时，梅会自动停跳泵。盛针对隧道嫁工程地质饥与水文地鸣质状况和贪隧道结构侄实际状况棍，确定了行注浆孔的呜布设间距逝、注浆孔垒深度，注烟浆次序及榜注浆压力叮等。为了痛保证注浆够加固质量芝，在注浆扁实施过程垮中，依据阴现场试验故对比，合伤理确定注盾浆材料的震合理配比韵