破碎围岩注浆加固堵水施工工法
破碎围岩条件下大断面交岔点注浆加固技术
hg .I d io , esc o eylre tebget p f . 1 l teefc r cn i t i1 n adt n t et ni v r ag , i s sa o 5n.Al s t s otb e t l i h i s h g n 8 h a o r u do
维普资讯
总2 6期 20 0 7年 1 2月
河 北能 源职 业技 术学 院学 报
Ju a fHe e u r o r lo b iE eN,Isi t fVo ain a d ¨ c nlg n n tue o c to n r h ooy t e
度, 同时对 上覆 岩 层产生较 大 的承载 能力 。 软 岩专家 理论 提 出“ 两步耦 合注浆 ” 固方 案 , 加
原生岩层 生 成 时组 成 岩 石 的 矿 物颗 粒 之 间 存
收稿 日期:07— 8—2 20 0 9
作者简介 : 国宁 (9 5 ) 男 , , 段 16 一 , 中专 金牛能源股份有 限公 司章村矿技术部副经理 , 高级工程师 。
厚度 lO m。为保证交岔点在较长时间 内正常使 Om
用 , 该段 巷道 进行 了注浆加 固。 对
2. 两 步耦合 注浆 ” 固机 理 “ 加
发育过程 中, 萌芽彼此交错连结 , 隙、 L 裂 孑 隙又为坚 固的骨架 所贯穿 , 成 由原 始 矿物 颗粒 与 浆液 凝 结 形
破碎围岩高强注浆锚索补强加固技术
64 。底板 为浅灰色粉砂岩 , 、 . m 性脆 含植物化 石碎 片 , 厚
度 27 .m。顶 、 ~3 5 底板 岩石抗 压强 度分别 为 3N a 3 . 1 P 、0 7l, N ̄ 煤层抗压强度为 1M a抗拉强度为 02 M  ̄ a 2P, .7 PI 。巷道 宽度 40 1 高度 30m  ̄ 巷 道支 护方 式 : 40, r m, 00 顶部 锚 杆规 格为 衄2×∞D— 0 高强 左旋无 纵筋 螺纹钢 锚杆 ; 问排距 为 70 ̄8Om ; 锚杆规格 为 蚴 ×20r C [ n l帮 ] 20 m左旋无 纵筋 a 螺纹 钢锚 杆 ; 顶部 两 排小 孔 径 树脂 锚 索 , 巷 中 左 右各 距
硐室 以及麦卫 点和切 眼支护的有效途径 , 可取 得较好 的技 术经济效益 。 关 键词
1 概 述
锚杆支护现 已成 为煤矿巷道支护 的主要形式 . 但是 对
于条 件复杂Ⅳ 、 V类围岩 蒜 故巷道 撤 岩巷道和 大断面 切 眼和 交叉 点等巷 道 , 仅靠锚杆 支护难 度较大 , 采用 锚 索 需 补强加 固。 目前普遍 使用的小孔径 树脂锚 索存 在破 断 力 小、 搅拌树脂 效果差 , 不易实现全锚等问题 , 断锚索的现 象 十分普 遍 , 而高强注浆锚索则较好地解决这个 问题 。
尾部 带有 托盘和 结构 3 高强 注浆锚 索加 固国岩机理 () 1通过 高压泵 将 浆液把 破 碎围 岩 的裂 隙和钻 孔充 实 , 而提高围岩的整体 性及其力 学性能 。( ) 从 2 高强注浆 锚索本 身对破碎 围岩提供的约束效应。在轴 向上 , 锚索的 轴 向力通过托盘 以及索体与孔壁的粘结力传递给 岩层 , 在 径向上 , 因轴 向力增加层 间和裂隙 的摩擦 以及索体和锚 固 体提供 的抗剪阻 力。 4 高强 注浆锚 索施 工工艺
矿井注浆堵水技术
矿井注浆堵水技术当涌水量很大,仅仅靠排水已不可能或有经济时,注浆堵截水源通道,然后再进行排水。
注浆堵水是将水泥将或化学浆通过管道压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中,使其扩散、凝固和硬化,从而岩层具有较高的强度、密实性和不透水性,达到封堵截断补给水源和加固地层的作用,是矿井防治水害的重要手段之一。
目前,注浆堵水已广泛用于矿井井筒注浆,封堵突水点,恢复被淹矿井,井巷堵水过含水层或导水断层,帷幕注浆堵水截流,减少矿井涌水量、底板注浆加固防止突水等方面已取得良好的效果。
一、注浆堵水的适用条件(1)当老窑或被淹井巷的积水与强大水源有密切联系时,可先注浆堵截水源,然后排干积水。
如山东肥城国庄矿、河南焦作演马庄矿等,都是先堵截水源而后排干积水恢复生产的。
(2)当井巷工程必须穿过一个或几个强含水层或充水断层,如不堵截水源,将给矿井生产和建设带来很大困难和危害,甚至无法施工,我国许多矿井穿过强含水层时,都是利用这一方法。
(3)当井筒或工作面发生严重淋水,为了加固井壁、改善劳动条件、减少排水费用,可以采取注浆措施。
如鹤壁鹿楼主、副井,新汶协庄主、副井,采取挂浆措施后,取得了良好的效果。
(4)某些涌水量特大的矿井,为了减少矿井涌水量,降低常年排水费用,亦可采用注浆堵截水源。
如焦作九里山矿,北部隐伏露头区冲积层水补给八层石灰岩含水层涌人矿井,采取注浆措施后,矿井涌水量减少56 m3/'rain,lO年共节省排水电费近亿元,取得了显著的经济效益,使一个严重亏损的矿井得以扭亏为盈。
二、注浆工作程序(一)注浆材料注浆材料的选择应根据堵水的目的、地质条件、施工条件、注浆工艺和投资多少等因素决定。
从水文地质条件考虑,选择材料可参考表4—2。
在一般情况下,凡是水泥浆能解决问题的尽量不采用化学浆,化学浆主要用于弥补水泥浆的不足,解决一些水泥浆难以解决的问题。
当地下水流速为25 m/h时,采用单液水泥浆;当大干25 m/h时,采用水泥一水玻璃双液浆;用于底板岩溶、断层破碎带和动水注浆堵水及处理井下突水事故时,目前多采用先灌注惰性材料(如砂、炉渣、砾石、锯末等)充填过水通道、缩小过水断面、增加浆液流动阻力、减少跑浆,然后灌注快凝水泥一水玻璃浆液,再用强度较高的化学浆进一步封堵。
隧道破碎带处治中的注浆加固技术及质量控制
5 结语 断层破碎带是导致突水突泥等地质灾害的重要原因,
尤其是发育规模较大且内部充填介质相对软弱或者地下水 丰富的断层区域,受到工程扰动的影响,在地应力与水压 力的作用下容易破坏地层的稳定性,从而引发突水突泥事 故。本文采用注浆加固技术对隧道破碎带进行处理,分析 该工艺的主要施工流程,并对施工要点进行研究,提出了 相应的质量控制措施,有效提高了隧道破碎带的处治效果, 保障了隧道项目的整体质量。
项目区处于华南准地台 (一级单元) 中的华夏褶皱带 (二级单元) 所包含的南岭东西复杂构造带、湘南经向构造 带及华夏系、新华夏系等构造带的交界处。据区域地质资 料及本次勘察地质调绘成果显示,隧址区存在两条断裂破 碎带,断层与拟建线路多呈大角度或近似垂直相交,带内 节理裂隙发育、基岩破碎,一般为导水构造,整体上断层 带对隧道稳定性影响较小。
钻孔时应向孔内插入一根导管,且利用麻丝绳将导管 与孔口的连接处紧密封堵,确保孔口管安装的牢固性,然 后浆液注入孔内并逐渐凝固,保证孔口管处于垂直状态。 当施工区域无地下水时,采用干硬性质的砂浆实施注浆作 业;当施工区域存在地下水且水位较高时,则采用掺有防 水剂的砂浆拌和物实施注浆作业,主要方法是将掺有防水 剂的砂浆拌和物放置于袋子中并密封孔口,通过孔洞施加 外力将装有砂浆拌和物的袋子逐一压破,此时泥浆拌和物 会与地下水混合形成浆液,顺势流向孔洞的里面,浆液凝 固,孔口管也就得到了固定。 3.5 注浆工作顺序
参考文献: [1] 雷明林,武刚,潘俊涛 . 公路隧道穿越富水断层破碎
注浆方法加固采区巷道施工
注浆方法加固采区巷道施工摘要以北皂煤矿四采区回风巷道为例,分析论述了采区巷道变形破坏的原因及注浆法加固巷道围岩的机理,介绍了注浆法加固围岩的施工工艺,并针对注浆法加固巷道围岩存在的问题提出了改进方法。
关键词注浆加固围岩变形破坏采区巷道1注浆法加固围岩机理及必要性注浆法加固围岩,就是针对采场及巷道内裂隙较为发育而难以维护的破碎顶板及帮部,在顶板来压前预先向裂隙内注入固化材料,以改善围岩的力学性能,提高岩体自身的强度,从而改善巷道的维护状况。
四采区上部有一条SE方向的张性背斜轴,由于它的影响,造成四采区上部煤体节理相当发育,而其回风巷正布置在这一区域内。
与四采区上部回风巷毗邻的是4201-1工作面,该工作面的材料巷与四采区上部回风巷平行,间距44m。
由于4201-1工作面采动的影响,四采区上部回风巷740m的锚喷巷道有400m已严重变形、掉顶、片帮,最后不得不重新架设U型钢棚;剩下的340m巷道虽没有架设U型钢棚,但喷层大部分也出现了裂纹,且发生不同程度的变形。
造成巷道变形的原因主要有两方面:①由于采动的影响,巷道压力增加;②由于煤体本身节理极发育,煤体的裂隙多,在采动影响下,裂隙继续扩展,松动圈扩大,造成巷道围岩自身承载能力降低。
因此,锚喷支护在顶板来压时,喷层破裂、脱落,顶板下沉,甚至连架设U型钢段的棚体都产生严重变形。
对于破坏严重的巷道,传统的方法只能是加密U型钢支护,这样做不但消耗大量的人力、物力,而且效果也不好。
经过分析论证,并结合已有的软岩支护技术成果,认为通过向支护体后注入具有固化作用的浆液提高围岩的整体性,进而提高围岩自身的承载能力,可达到减轻巷道破坏程度的目的。
2注浆材料的选择目前国内外主要采用高水速凝材料为固化材料,它具有可泵、速凝、早强等固化材料所需的特性。
水泥浆、水玻璃的混合物不仅具有固化材料所需要的主要特性,且价格低廉;另外,我矿现有的TBW-50/15泥浆泵能达到注浆要求的泵压,故选择以水泥、水玻璃的混合物作为加固围岩的注浆材料。
封堵固结灌浆施工方案
封堵固结灌浆施工方案1. 简介封堵固结灌浆施工方案是一种用于修复土体、岩体中损坏或破裂部分的技术。
该方案通过灌注特定材料来加固和封堵土体、岩体中的裂缝或孔洞,从而提高其稳定性和承载能力。
本文将介绍封堵固结灌浆施工方案的步骤、相关材料、工具以及注意事项。
2. 施工步骤2.1 检查和评估在进行封堵固结灌浆施工之前,需要对需要修复的土体、岩体进行检查和评估。
这包括检查裂缝或孔洞的大小、形状以及周围环境的情况。
根据评估结果,确定灌浆材料的选择和灌浆施工的方案。
2.2 准备工作在进行灌浆施工之前,需要进行一些准备工作。
首先,清理和修复裂缝或孔洞周围的表面,确保其干净、平整。
其次,根据灌浆材料的要求,准备好所需的工具和设备,如灌浆泵、搅拌器、试验桶等。
2.3 灌浆施工具体的灌浆施工步骤如下:2.3.1 搅拌材料根据灌浆材料的要求,将所需的原材料按照一定的比例搅拌均匀。
这可以使用搅拌器或其他适当的设备完成。
2.3.2 灌注材料使用灌浆泵将搅拌好的材料缓慢、均匀地灌注到裂缝或孔洞中。
根据裂缝或孔洞的大小和深度,可以采用适当的灌注方式,如从底部开始灌注,逐渐向上灌注。
2.3.3 固结材料等待灌注材料充分固结。
根据不同材料的要求,等待时间可能不同,通常需要几小时到几天。
在固结过程中,可以通过观察灌浆材料的颜色或触摸其硬度来判断是否已经固结。
3. 相关材料和工具在进行封堵固结灌浆施工时,常用的材料和工具包括:•灌浆材料:如水泥浆、聚合物浆等。
•搅拌设备:如搅拌器、搅拌桶等。
•灌浆泵:用于将灌浆材料注入到裂缝或孔洞中。
•试验桶:用于调节灌浆材料的比例和测试材料的性能。
4. 注意事项在进行封堵固结灌浆施工时,需要注意以下事项:•灌浆材料的选择应根据实际情况和需求进行,确保其具有良好的流动性和固结性能。
•施工过程中,要确保灌注材料的温度、湿度等环境条件符合要求,以保证固结效果。
•操作人员需要具备相关的安全知识和操作技能,使用必要的个人防护设备,如手套、口罩等。
大断面隧道穿越构造破碎带及富水带掌子面注浆加固措施探讨
大断面隧道穿越构造破碎带及富水带掌子面注浆加固措施探讨摘要:构造破碎带是大断面隧道开挖支护施工中难度大、容易出现事故的地段,破碎带作为一个低强度、易变形、透水性大、抗水性差的软弱围岩给隧道施工带来诸多困难。
隧道穿越构造破碎带时,由于岩层的地质情况复杂,地质条件具有突变性,施工事故也具有突发性。
因此如何针对破碎带及富水带实际情况采取合理的施工方法确保安全顺利穿过构造破碎带尤为重要。
关键词:大断面隧道、构造破碎带、富水带、掌子面加固、注浆1.项目概况某高速公路项目全长5.6公里,桩号为K35+143.472~K40+770。
其中湖岭背隧道左线长1370m,右线长1553m,全隧道共计Ⅴ级围岩732m,Ⅳ级围岩1709m,Ⅲ级围岩406m。
隧道存在两处构造破碎带及富水带,长度均为90米,桩号为ZK40+095~ZK40+185和YK40+130~YK40+220。
2.掌子面加固及处理措施2.1 掌子面地质素描从现场开挖揭示的掌子面情况分析,左右洞构造破碎带及富水带与原设计均存在较大出入。
为了做好围岩实际情况的统计以便及时采取相应措施,除超前预报及每5米邀请地质专家现场察看外,每次开挖后都对掌子面的桩号、围岩描述、节理发育、产状及出水点位置等情况进行地质素描,并做好统计记录。
2.2 掌子面出水量统计从地勘及超前预报分析该段围岩为全风化花岗岩,岩石较破碎,见断层泥,稳定性差,节理裂隙发育,富水。
为切实做好后续引排水工作,还对掌子面出水情况也进行了统计分析。
采用引水管在出水点位置测算掌子面前方5米范围内富水情况。
即在出水点采用气腿钻打设5米的钻孔,设置Ф25的PVC管,通过记录管内的水流速度及出水时间,测算掌子面前方5米范围内的富水情况。
计算公式如下:V=S×v×t×n×K(其中V:测算前方5米范围出水体积;S:引水管截面积;v:引水管平均水流速度;t:引水管出水时间;n:引水管数量;K:考虑掌子面渗水修正系数)2.3 掌子面超前钻孔排水及注浆堵水2.3.1 掌子面注浆初堵根据掌子面出水点位置可以看出隧道出水点集中在拱顶位置较多,故在隧道拱部进行周壁注浆,封堵与隧道接触处断层及富水带。
帷幕注浆施工工艺工法
凝固后将岩土或土颗粒胶结为整体。
对于颗粒更细的不透水、不透浆液的地层,采用“劈裂注浆”。采用高压浆液
强行挤压孔周,使粘土层劈裂成缝并使浆液充塞凝结于其中,从而对粘土层起到了
挤压加固的作用。 B-B
约600
R740 约600
5
衬砌
3
A
4
上阶段注浆孔
6
50cm厚止浆墙 开挖掌子面
7
(23~104号注浆孔未示)
2
1
22
21
B
C
D
20
隧道内轮廓线 超前注浆加固区
隧道内轮廓线
19
本阶段注浆孔
18
17
8 A 9
约600
B
10
11
12
C
下一阶段注浆起点
16
D
15
14 13
A-A
5 6 7
8
2 3
1
22
隧道内轮廓线
21
4
23
44
24 46 45
43 66
20
25
47
65 42
26 48
67 86
68
85
隧道内轮廓线
η——浆液消耗率,取 1.1。
6
5 注浆材料的选择及配比 注浆材料的选择与地质条件和涌水量有关,通常有以下几个方面:
1)断层破碎带和砂卵石地层,当裂隙宽度(或粒径)大于 1mm 时,加固地层 或者堵水注浆,宜优先选用料源广、价格便宜的单液浆水泥浆和水泥—水玻璃浆液:
①采用水泥浆液时,水灰比宜采用 0.8:1~2:1。需缩短胶泥时间,可加入食盐 或三乙醇胺速凝剂。
单液水泥浆类浆液、水泥—水玻璃类浆液、TGRM 水泥基特种灌浆材料(是以特制的 高性能水泥,配以适当种类和数量的外加剂,共同混合均匀,制成具有早强、高性 能的水硬性胶凝材料。),可以根据地质情况的渗透系数进行选用。
中天山隧道 TBM 施工破碎围岩段新型注浆加固技术
王尽 忠 , 王 玉锁 , 曾宏 飞 , 杨 超 , 唐 建 辉
( 1 . 乌鲁木齐铁路局 吐库 ( 库 阿) 二线铁路建设指挥部 , 新疆 库 尔 勒 8 4 1 0 0 1 ; 2 . 西南 交通 大 学 峨 眉 校 区 , 四川 峨 眉 6 1 4 2 0 2 )
摘要 : 在T B M 掘进 施 . T - 中, 造成 T B M 卡机 的原 因 非常 复 杂 , 包括 地 质 构 造状 况、 设 备 运行 状 态、 掘 进操
性 波速 4 . 9 k m / s 左右, 单 轴抗 压强 度 8 2—1 0 9 MP a , 埋 深超过 1 6 0 0 m, 受 较 高 的地 应 力 场 和 交叉 切 割 的 作 用, 极易 发生 围岩 松 弛坍塌 等现 象 。从而 导致 T B M 掘
进机 卡 机 的事故 。 如 隧道左 线 T B M 机在掘进 至 D K1 4 8+1 7 8里 程 时, 由于 围岩 节理 发 育 , 围 岩 完 整性 较 差 , 围岩 开 始 出
作 水 平及施 工掘进 参数 等 , 其 中地 质 因素是 最 主要 的影 响 因素 。针 对 地 质 因素 所 引起 的隧道 围岩 坍 塌 或 围岩 变形过 大 , 最有 效的 解决措 施就 是 围岩 注浆 。本 文针 对 中天 山隧道 节理 密 集段 围岩坍 塌 或 软 岩
段 变形过 大 , 为避免 再 次发 生卡机 事故 , 以提 高隧道施 工 效率 , 对 中天 山隧道 围岩 注浆技 术进 行 了研 究 ,
中天 山特长 隧道 为南 疆铁 路 吐鲁番 至库 尔勒 段二 线 的 附属工 程 , 隧道进 口端 左 右线采 用 两 台 T B M 同时 掘 进 。进 口端施 工 以来 , 经过 了变质 砂 岩 、 角 斑岩 和花
富水性软弱破碎围岩注浆加固地层技术
( 4 ) 注浆 管单长 l O m, 采用 4 2, 3 . 5 m m厚热轧无缝钢管。注浆管前9 . 4 m 加工4 排8 mm溢浆孔 ,相邻 溢浆孔 间距 按照2 0 e m梅 花形布置 。注浆管后 0 , 6 r r : 加工溢浆孔 , 加工止浆阀。 ( 5 ) 注浆压 力控制在0 . 4~O . 6 MP a ,注浆过程中注意对上方隧道和上方
2 . 1 工 程 地 理 位 置
一
,
即可结束注浆 : ① 注浆压力达到设计终压 , 注浆速度小于5 L / mi n 时, 持续 l O mi n )  ̄压力
不下降即可结束注浆 。 南京地铁一号线南延线T A 0 1 标立交段隧道工程位于南京市雨花 台区 ② 当注 浆量达到单孔 理论计算量 1 0 0 %时 压力未上升 应采取 间隔注 安德 门大街西侧 , 具体位 置在南京市 回民残葬服务所和南京殡仪馆管 办 浆 , 如达到单孔理论计算量1 2 0 %后压力仍未上升即可结束注浆 。 公楼下。隧道上方无控制性管线 。
4 . 下 方隧道 施 工方 案
格栅架设后打设超前小导管 ,小导管参数为 : 4 2 、 L = 3 m、环 向间距 下方段 隧道施 工严格 遵循 “ 管超前 、 严注浆、 短 开挖 、 强支护、 快封 3 0 0 mm, 仰角 1 O 。 一1 5 。, 拱 部1 5 0 度范 围内双层布置 , 每1 . 5 m打设一环 。 闭、 勤 量测 、 速 反馈 、 控 沉陷 ” 的施工原 则 ; 严 格遵守 “ 先排 管 、 后 注浆 、 再 小 导管打设完后与格栅点焊固定。 小导管前2 . 4 m 加工加工4  ̄8 m m 溢浆孔 , 开挖 , 注浆一段 、 开挖一段 、 支 护一段 、 封闭一 段 ” 的原则组 织隧道 施工 。 后0 . 6 m不加工溢浆孔 , 加工止浆阀。 因为 单线 隧道 断面 , 断 面较 小 , 采用 预 留核 心土 台 阶法施 工 , 控制 好 台 注浆压 力 :注浆压 力应根 据地层 现场试 验确定 ,压力控 制在0 . 4— 阶 长度在4~5 m, 严 格控制循 环 的进尺 长度 不大 于5 0 e a, r 缩 短每 一循 环 的施工 时间 , 以发挥 掌子面 三维支 撑作用 , 并及 时对掌 子面采取 网喷混
隧道及地下工程注浆堵水和加固技术精品
隧道及地下工程注浆堵水和加固技术1 前言水是隧道工程之首害。
由于隧道的开挖,揭开了地下水的通道,水的流出带走了大量的岩石赖于胶结充填的物质,使围岩的整体结构强度降低,支护效用大打折扣;水压力的作用又使围岩应力重分布及其变形进程加剧,发生坍塌的可能性加大,严重影响工程的安全顺利进展。
大瑶山隧道班古坳竖井突水淹井,延误工期一年多,直接经济损失几百万元;日本青涵海底隧道涌水淹没平导3000m,淹没正洞1200m,误时一年零四个月,经济损失也非常巨大,有的更为严重的水害迫使工程停止或废弃改道。
因此,如何有效地克服地下水的危害,保障隧道工程的安全顺利进展,对于实现隧道工程施工技术、经济效益的提高,具有世界性的重要意义。
以前山岭隧道施工的防水原则是“以排为主,以堵为辅,排堵结合”,利用自然坡实行自然排水来克服水害,但是,随着环保问题日益受到重视,为避免地下水位大幅下降,破坏周围环境,影响居民生产、生活。
注浆作为堵水和加固围岩的一项技术,对于克服地下水是非常有效的,它具有效果好,安全性较高,施工技术易于掌握等优点,在目前隧道工程中得到广泛的应用,设备、材料、工艺迅速发展,日臻完善。
在一般情况下,注浆由于相对造价较高,工序较复杂,不是隧道施工的正常工序。
但是对于克服涌水危害,通过复杂困难地质地段,注浆是一种有效的手段,也是作为一项必不可少的技术储备和应急措施。
2 注浆概述2.1 注浆的发展注浆用于堵水和改良地层已有几百年的历史。
注浆技术的历史大致可分为四个阶段:原始粘土浆液阶段(1802~1857年),初级水泥浆液注浆阶段(1858~1919年),中级化学浆液注浆阶段(1902~1969年),现代注浆阶段(1969年以后)。
早在1802年,法国人查理斯·贝里格尼在修理第厄普冲刷闸时,用一种木制冲击筒装置,人工垂击方法向地层挤压粘土浆液,被认为是注浆的开始。
此后法国在19世纪中叶,应用这种注浆方法对建筑物的地基进行加固,1802年到1857年期间,注浆技术处于萌芽阶段,浆液主要是粘土、火山灰、生石灰等简单材料。
松软破碎围岩巷道注浆加固技术应用研究
中图分 类 号 :T 3 3 8 D 5 .
文献标 识 码 :B
文 章编 号 :17 0 5 ( 0 2 0 -0 9 3 6 1— 9 9 2 1 )70 2 - 0
App id udy o o i g Re n o c me t Te h l g fM i le St n Gr utn i f r e n c no o y o ne
目前我 国约有 4 %左右 的煤矿其煤 系地层 为松 软岩层 , J 0 再有构造 及 应力 集 中等 因素 的影 响 ,致使 岩 层更 加 破 碎 , 给巷道支护及 安 全生产 带来 很大 难度 。因此 ,如何 对松 软 破碎岩层进 行治 理显得 十分 重要 。近年来 ,注浆加 固技 术 已开始应用 于煤 矿 ,该技 术能有 效控 制 围岩 的变形 ,显 著
注 浆加 固工艺及设 备 性 能 ,总结 了该技 术 的特 点和 适 用条件 ,分析 了该技 术的应 用效 果 ,结果表 明 ,通过 采 用波 雷 因注浆材 料 ,使 该矿 + 1 5 0水平 辅助运 输 石 门 8号 交岔 点的破 碎 围岩得 到 了有 效控 制 ,巷道 支护 效 果 良好 ,达到 了预期 目的 。 关 键 词 :松 软 破碎 围岩 ;巷 道 支护 ;注浆加 固;效果 分析
21 0 2年第 7期
煤
炭
工
程
松 软 破 碎 围岩 巷 道 注 浆加 固 技 术应 用研 究
徐香庆 ,郭文喜
( .中煤邯郸设计工程有 限责任公 司 ,河北 邯郸 I 063 ; 50 1
2 .阳泉煤业 ( 集团 )公司 寺家庄煤矿 ,山西 昔 阳 0 5 0 ) 4 30
摘
要 :结合 阳煤 集 团寺 家庄 煤矿 巷道 加 固工程 的应 用 ,简述 了注浆加 固技 术 方案 ,介 绍 了
注浆工程防水施工工艺标准
注浆工程防水施工工艺标准4。
1 预注浆、后注浆工程施工工艺标准4.1 总则4.1。
1.1 适用范围注浆工程早期主要应用于地下工程中,作为防水、加固的重要方法.因为注浆技术有着其他地基加固方法所无法替代的优点:应用灵活、简便、高效、快速并能够用以控制地表沉降,因此它在市政地下工程中被广泛应用。
作为改良地基、地下工程防水、堵漏和抢险工程的一项主要手段.本标准适用于工程开挖前预计涌水量较大的地段或软弱地层采用的预注浆,以及工程开挖后处理围岩渗漏、回填衬砌壁后空隙采用的后注浆。
4。
1.1.2 编制参考标准及规范(1)《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001(2)《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002(3)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300—20014.1。
2 术语、符号4.1.2。
1 术语(1)预注浆:工程开挖前使浆液预先充填围岩裂隙,以达到堵塞水流、加固围岩目的所进行的注浆。
可分为工作面预注浆,即超前预注浆;地面预注浆,包括竖井地面预注浆和平巷地面预注浆。
煤炭行业常见的有地面预注浆、工作面预注浆。
预注浆法进行岩土堵水和加固,使事故防患于未然。
(2)高压喷射注浆法:将带有特殊喷嘴的注浆管置入土层的预定深度后,以20MPa以上的高压喷射流,使浆液与土搅拌混合,硬化后在土中形成防渗帷幕的一种注浆方法。
(3)后注浆:当井筒、隧道、地下室等构筑物掘砌以后,用注浆法治理水害和地层加固之后注浆.包括衬砌前围岩注浆、回填注浆、衬砌内注浆、衬砌后围岩注浆等。
(4)衬砌前围岩注浆:工程开挖后,在衬砌前对毛洞的围岩加固和止水所进行的注浆。
(5)回填注浆:在工程砌筑完成后,为充填衬砌和围岩间空间隙所进行的注浆.(6)衬砌后围岩注浆:在回填注浆后需要增强防水能力时,对围岩进行的注浆。
(7)凝胶时间:浆液自配置时起至不流动时止这段时间。
(8)衬砌内注浆:由于衬砌缺陷引起渗漏水时,在衬砌内进行的注浆。
注浆加固技术
注浆加固技术一、注浆加固围岩和堵水1.注浆加固围岩和堵水的作用机理注浆就是采用某种方法,将某种胶结材料渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中。
由于浆液渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中并硬化后,不仅将岩块或土体颗粒胶结为整体,或以高强夹层的形式将黏土分隔包围,从而提高岩体的完整性、增强岩体的稳定能力,也就是起到了加固围岩的作用,而且填塞了空隙或裂隙,阻断了地下水渗流的通道,也就是起到了堵水作用。
因此,在隧道及地下工程中,若遇到围岩软弱、破碎严重、地下水丰富或出现塌方,常采用注浆方法,以实现对岩体的加固,同时也起到堵水作用。
2.注浆方法注浆方法有压力注浆和电动化学注浆两类。
压力注浆是常用的方法,是在各种压力下使水泥浆液或化学浆液充填土的孔隙或岩层缝隙。
电动化学注浆是在施工中以注浆管为阳极,滤水管为阴极,通过直流电电渗作用使孔隙水由阳极流向阴极,在土中形成渗浆通道,化学浆液随之渗入孔隙而使土体胶结。
大多数地层条件可采用压力注浆。
但在软黏土中,土的渗透性很低,压力注浆法效果极差,可采用电动注浆法。
但电动注浆法由于受电压梯度、电极布置等条件限制,注浆范围较小,目前公路上的少数既有结构物地基加固工程中会用到。
压力注浆也可按注浆压力大小分为渗透注浆和劈裂注浆两种。
(1)渗透注浆。
在有一定渗透性的地层,如破碎岩层、砂卵石层、中砂层、细砂层、粉砂层等地层中,采用中低压力将胶结材料压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙里,待其凝固后,岩体的结构体或土颗粒即被胶结为整体,称为渗透注浆。
(2)劈裂注浆。
在渗透性较差甚至不透水的地层,如含水率较大而颗粒较细的黏土地层、软土地层中,采用较高压力使胶结材料强行挤压钻孔周壁,使胶结材料将黏土层劈裂出缝隙并充塞凝结于其中,从而对黏土地层或软土地层起到加固的作用,称为劈裂注浆。
劈裂注浆加固的作用机理是:强行挤入黏土层或软土层中的胶结材料将黏土分隔包围,凝固以后的胶结材料在软弱土层中形成高强夹层,相当于在软弱土体中加筋、加骨,使软弱土层的整体性和强度大大提高。
公路隧道穿越富水断层破碎带预注浆加固处理技术
公路隧道穿越富水断层破碎带预注浆加固处理技术摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路隧道工程建设越来越多。
以某公路隧道为实例,介绍了隧道涌水突泥的原因,并有针对性地提出了具体的防排水措施和治理办法,在此基础上,简要阐述了管棚结合径向注浆预支护和预加固施工技术。
施工实践证明,在开展公路隧道项目施工的过程中,应用管棚结合径向注浆预支护和预加固措施可以有效提高围岩塑性区的稳定性。
关键词:公路隧道;穿越断层破碎带;预注浆加固引言断层破碎带是我国西南部地区修建山岭隧道时经常遇到的地质灾害之一。
断层破碎带内裂隙中存在丰富的储水空间,当隧道施工开挖到断层破碎带周围时,断层破碎带内部填充的泥沙及碎石等易涌入隧道洞内,发生涌水突泥灾害。
在富水软弱围岩地质条件下进行隧道穿越断层破碎带的施工,易发生工程事故,对实际工程人员安全造成极大威胁。
因此,研究隧道穿越断层破碎带围岩稳定性影响并为实际工程提供处治方案非常重要。
1断层岩注装加固机理首先,需要深入分析断层破碎带岩体注浆加固机理:采取有效的注浆加固措施可以明显提高岩土的力学性能,进一步增强岩体的强度和密实度,且岩体的抗变形能力在注浆加固措施的应用下也可以得到明显增强。
其次,浆岩截面是加固工作的重要环节。
通常来说,注浆加固方法主要有2种:直接加固和间接加固。
直接加固主要是通过直接接触岩体结构面,提高界面强度,有效避免或者延缓破坏的发生;间接加固则是充分发挥了注浆压密作用,改善周围岩体的内部应力场和应力传播途径,进一步增强岩体整体的力学性能水平。
再次,浆岩界面黏结强度较高,因此几乎不会发生相互滑动或者错位的现象。
在界面两侧,加固物理学属性和浆脉不匹配,因此就会产生黏结约束应力,使得界面位置的应力情况发生改变,最终导致界面区域的强度受到破坏。
最后,浆岩界面因为受到外部荷载的作用,就会发生应力集中的现象,使得界面两侧的岩体内部很容易遭到破坏。
总结来说,水泥浆脉因为强度较高、变形能力较弱,其在协调断层岩变形的过程中可能会受到附加拉力,最终导致水泥浆脉发生一定程度的破损;界面两侧的岩体在相互作用的情况下会产生不均匀的应力分布情况,使得变形不够协调;如果微观拉应力大于裂缝黏结力,在这样的情况下就会产生一定数量的张拉型裂纹。
注浆工程防水施工标准规范
4.1 预注浆、后注浆工程施工工艺标准4.1.1 总则4.1.1.1 适用范围注浆工程早期主要应用于地下工程中,作为防水、加固的重要方法。
因为注浆技术有着其他地基加固方法所无法替代的优点:应用灵活、简便、高效、快速并能够用以控制地表沉降,因此它在市政地下工程中被广泛应用。
作为改良地基、地下工程防水、堵漏和抢险工程的一项主要手段。
本标准适用于工程开挖前预计涌水量较大的地段或软弱地层采用的预注浆,以及工程开挖后处理围岩渗漏、回填衬砌壁后空隙采用的后注浆。
4.1.1.2 编制参考标准及规范(1)《地下工程防水技术规范》GB50108—2001。
(2)《地下防水工程质量验收规范》GB50208—2002。
(3)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001。
4.1.2 术语、符号4.1.2.1 术语(1)预注浆:工程开挖前使浆液预先充填围岩裂隙,以达到堵塞水流、加固围岩目的所进行的注浆。
可分为工作面预注浆,即超前预注浆;地面预注浆,包括竖井地面预注浆和平巷地面预注浆。
煤炭行业常见的有地面预注浆、工作面预注浆。
预注浆法进行岩土堵水和加固,使事故防患于未然。
(2)高压喷射注浆法:将带有特殊喷嘴的注浆管置入土层的预定深度后,以20MPa 以上的高压喷射流,使浆液与土搅拌混合,硬化后在土中形成防渗帷幕的一种注浆方法。
(3)后注浆:当井筒、隧道、地下室等构筑物掘砌以后,用注浆法治理水害和地层加固称之后注浆。
包括衬砌前围岩注浆、回填注浆、衬砌内注浆、衬砌后围岩注浆等。
(4)衬砌前围岩注浆:工程开挖后,在衬砌前对毛洞的围岩加固和止水所进行的注浆。
(5)回填注浆:在工程砌筑完成后,为充填衬砌和围岩间空隙所进行的注浆。
(6)衬砌后围岩注浆:在回填注浆后需要增强防水能力时,对围岩进行的注浆。
(7)凝胶时间:浆液自配置时起至不流动时止这段时间。
(8)衬砌内注浆:由于衬砌缺陷引起渗漏水时,在衬砌内进行的注浆。
4.1.3 基本规定4.1.3.1 注浆包括预注浆(含高压喷射注浆)、后注浆(衬砌前围岩注浆、回填注浆、衬砌内注浆、衬砌后围岩注浆等),应根据工程地质及水文地质条件按下列要求选择注浆方案:(1)在工程开挖前,预计涌水量大的地段、软弱地层,宜采用预注浆。
浅谈隧道注浆堵水施工方法
浅谈隧道注浆堵水施工方法段向博中铁七局集团武汉工程有限公司【摘要】本文以上庄隧道为例,介绍岩溶地区隧道涌水防治技术。
【关键词】隧道工程岩溶涌水防治在岩溶地区进行隧道施工时,需采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法进行定性预测,分析区域岩溶地貌特征,预测溶洞形态、规模及位置,以便采取相应的加固措施。
同时也可利用地表钻孔探测、利用导坑超前预报、洞内超前钻孔预探预报、隧底岩溶预探预报等方法进行预探预报,定期提出地质预报和决策建议,为制定岩溶整治方案提供依据。
对隧道岩溶段地下水的处理原则是宜疏不宜堵.为防岩溶水的突水涌泥,施工中采取超前孔探测,预备足够的抽水设备,隧道进口设有平行导坑利用平行导坑排水,其他顺坡施工隧道作业面设置两侧排水沟进行施工排水,确保施工安全。
复杂情况下应采取截、堵、排、综合治水的措施,堵水时,只能改变水流方向。
在岩溶地区隧道建设中曾遇到大量岩溶突水涌泥现象,并诱发地表塌陷和水源枯竭。
给施工和生产生活带来许多危害,对环境带来不利影响时,应采取注浆堵水。
本文以上庄隧道为例,介绍岩溶地区隧道注浆堵水施工时应注意的相关事项及技术要点。
一、注浆堵水封堵岩溶水、固结岩溶流泥,洞内注浆优于地表注浆,预注浆优于地表注浆。
因岩溶相互串通,与地表直接沟通,地表注浆往往造成浆液突破表土,漫铺地面,浪费极大;后注浆是在岩溶已被施工开挖揭露,特别是当发生涌水突泥之后所耗费注浆量极大。
注浆堵水加固围岩的施工方法一般分洞内和地表。
洞内包括断裂岩溶富水带施工注浆和岩溶软塑状充填淤泥高压劈裂注浆,地表一般为深孔充填注浆。
1.断裂岩溶富水带施工注浆。
浆液扩散半径:据堵水加固范围确定,遇大裂隙时适当调整。
注浆压力:按以下公式初算得出所需的压力值,然后按照注浆时的实际情况调整。
=(0.02~0.05)HK(M。
a)式中H-受注点处至静水位的水柱高度(m);K-修正系数,一般取K=1.2~2.0注浆量计算:Q=πR2Hnβ(m3)式中R-浆液扩散半径(m)n-岩溶裂隙率H-注浆段长度(m)β-浆液在裂隙内的有效充填系数,取0.3~0.9。
岩溶裂隙破碎带注浆堵水技术
收稿日期:2003-08-19作者简介:张秋成(1968-),男,河南巩义人,工程师,现从事水文地质工作。
岩溶裂隙破碎带注浆堵水技术张秋成,张银海,崔芳鹏,赵玉启(郑煤集团地勘公司,河南新密 452371)摘要:通过对告成矿1307工作面突水情况及矿井总体水文特征的分析,采取有针对性的注浆治理方案及注浆工艺,成功治理了岩溶裂隙破碎带突水水害。
关键词:岩溶裂隙;突水;治理技术中图分类号:TD743 文献标识码:B 文章编号:1003-0506(2003)06-0033-02 郑煤集团告成煤矿位于登封市告成镇境内,1999年正式投产,设计井型90万t/a ,2000年4月24日13时30分左右,当1307回风巷掘进时,发生底板出水,最大突水量为626m 3/h ,平均约220m 3/h ,导致该巷被淹。
本次突水灾害治理于2000年8月24日全部结束,突水点水量减少到0,堵水率达到100%。
1 1307工作面概况及突水经过(1)工作面概况。
1307工作面是一长壁俯斜炮采工作面,当时运输巷与切眼已做成,回风巷与切巷尚未贯通。
原生顶板为深灰色的大占砂岩,厚2170~25144m ,平均厚度616m ,直接顶板被滑动构造带取代,主要为断层泥或断层角砾岩,厚0145~31172m ,平均厚度8156m 。
根据注1孔资料,二1煤底板为8182m 的砂质泥岩与细砂岩,2170m 的L 8灰岩,3150m 的砂质泥岩,10120m 的L 7灰岩。
(2)突水经过。
2000年4月24日,当1307回风巷掘进至溜煤眼746m (标高+62m )处,回风巷内准备架第4棚时,第2、第3棚之间底板开始出水,水量约250m 3/h ,水从回风巷溜煤眼流入大巷,17时35分实测矿井总涌水量为436m 3/h ,23时09分为715m 3/h ,25日1时30分~3时稳定在385m 3/h 左右,3时38分水量猛增到976m 3/h ,10时40分减至382m 3/h ,以后水量逐步衰减,最后稳定在220m 3/h 左右。
注浆的施工方案
毛羽山、新城子隧道注浆施工方案一、工程概况兰渝线毛羽山、新城子隧道软弱围岩比重大、水文地质条件复杂,地质勘查揭示部分段落围岩受到高地应力、岩溶等不良地质影响,开挖后变形速率、变形总量都比较大,需要注浆处理。
二、注浆目的注浆的主要目的是加固围岩,提高围岩自身的稳定性和承载能力,保证隧道洞室稳定,确保施工及运营安全。
本方案设计围岩边墙加固圈按3〜4m考虑,施工过程中应根据工程场区环境敏感程度、超前地质预报预测及揭示的地质条件予以调整。
为达到目的,施工中可根据工点的具体工程地质、水文地质、条件选用以超前注浆、锁脚注浆、径向注浆一种或几种的组合注浆措施。
1、超前增加掌子面前方围岩的稳定性,减少开挖爆破后的超挖,避免围岩失稳坍塌。
2、锁脚配合钢架使用,增大锁脚区域围岩的强度,有效的将拱架与松动区外围岩锁固,减缓、减少拱架变形。
3、径向改善隧道周边围岩的力学性能,提高其抗变形能力。
三、注浆范围毛羽山隧道、新城子隧道洞身通过的三叠系板岩区域,薄层、破碎及腹水地段,具体范围根据兰渝公司、北京铁研监理站、铁一院及施工单位形成的四方会议纪要确定。
四、注浆主要施工工艺及施工方法 1、 注浆导管的设计 小导管设计参数:② 导管规格:热轧无缝钢花管,外径 42mm 壁厚;② 间距:超前小导管环向间距 40、50cm 径向间距间距2mx 、x 、 x (环X 纵); ③ 注浆材料:1: 1水泥净浆;④ 位置:超前:拱部120°;锁脚:每榀钢架台阶接头;径向:拱、 墙或边墙。
2、 制作钢花管小导管采用© 42mm 热轧无缝钢管,壁厚,前端做成尖锥形,尾部焊 接© 8mm 钢筋加劲箍,管壁上每隔10~ 20cm 梅花型钻眼,眼孔直径为6~ 8mm 尾部长度不小于30cm 作为不钻孔的止浆段。
小导管构造见图 1。
图1注浆小导管结构图3、钻孔 超前小导管钻孔直径应较管径大20mm 以上,环向间距应按地层条件而定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
破碎围岩注浆加固堵水施工工法1.前言由西部中大建设集团承建的安康高速公路磨河村隧道,左线隧道长4182m,右线隧道长4217m,是双向四车道高速公路隧道,净宽11.25m,净高5.2m,隧道衬砌为复合式衬砌。
由明洞进入正洞的浅埋段,围岩破碎富水,地质情况复杂,容易发生塌方、突泥、涌水等地质灾害。
能否通过浅埋破碎富水围岩段,这是保证隧道施工及运营阶段的安全与稳定性、延长隧道的使用寿命必须考虑的问题。
承建单位针对本项目的难点成立了专门的课题组。
研究成果在磨河村隧道施工中得到了成功的应用,经过鉴定达到了国内领先水平,形成了一系列关键施工技术,申请了三项实用新型专利(一种槽形开孔注浆小导管,一种俯斜式小导管注浆方式,一种仰斜式小导管注浆方式),并结合施工工艺、组织管理等,编写了《破碎围岩注浆加固堵水施工工法》。
2.工法特点2.0.1槽形开孔注浆小导管,制作工艺简单,比传统小导管溢浆效果好。
2.0.2采用仰斜、俯斜式注浆小导管,改变了注浆管和排气管的布置方式,使浆液扩散和空气排放更加科学合理,有助于孔眼内的浆液扩散,在自重和压力作用下提高了孔眼内部浆液的密实度,防止注浆孔和排气孔的堵塞,增强了注浆加固堵水的效果,注浆质量易于控制。
2.0.3与超前支护相结合,抑制了破碎围岩的松弛变形,避免高压水直接作用在隧道衬砌上,提高了支护结构的安全性。
2.0.4采用径向注浆有效地改善了初期支护背后围岩性能,加强了初期支护与围岩的密贴程度,提高了围岩和初期支护的承载力和自稳力,有效地控制了沉降和变形,可促使围岩与结构早日趋向稳定。
3.适用范围本工法适用于穿越破碎围岩、富含地下水、需要抑制围岩松弛变形的隧道及其它地下工程,也可用于处理坍方体及抗渗防水加固。
4.工艺原理将槽形开孔小导管打(钻、压)入地层,结合仰斜和俯斜式小导管注浆的特点,合理设置排气管与注浆管,使浆液通过小导管渗透、扩散到围岩孔隙或裂隙中,以改善围岩物理力学性能,提高软弱、破碎围岩的整体稳定性,抑制坑道周边围岩的损伤和围岩松动区的扩展,减小富水破碎围岩的渗透性和支护结构承受的水压力,降低隧道运营后发生病害的可能性,延长隧道的使用寿命。
5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程注浆施工过程中,按照以下施工流程操作:施工准备→确定注浆孔位置和数量→钻孔→安装注浆管→制备注浆液→注浆→检查注浆效果→注浆结束。
注浆过图5.1 注浆工序流程图5.2操作要点5.2.1径向注浆设计参数通过径向注浆可起到加固围岩和堵水的作用。
一般径向注浆设计参数主要根据地层特点进行确定,并经现场试验后不断完善。
1.注浆范围的确定因注浆的目的、周围环境、围岩条件的不同,其注入加固位置及范围也不同。
按经验一般径向注浆加固范围为:①一般裂隙地段B=(0.2~0.5)D;②溶洞间隔段B=0.5D ;③溶洞段B=(0.5~1)D 。
D 为开挖断面宽度(m )。
本次径向注浆加固范围为开挖轮廓线外3m 。
径向注浆图见图5.2.1-1。
径向注浆3m图5.2.1-1 径向注浆图2.现场施工时浆液扩散半径常根据经验取值:①一般在中细砂层、粉质粘性土中取0.5~0.8m ;②中粗砂、砂卵石中取0.8~1.2m ;③断层破碎带取1.5~2m 。
对扩散半径取值的高低,应综合比较注浆目的、效果、钻孔和浆液费用等因素确定。
3.多排(圈)孔注浆设计,应充分发挥注浆孔的扩散潜能,以获得最大的注浆体厚度,减少钻孔数量。
布设注浆孔时,应避免出现孔与孔之间的搭接不紧密的“窗口”或“注浆盲区”。
多排(圈)孔的最佳搭接为等边三角形梅花形布置,如图5.2.1-2,注浆孔间距与扩散半径的关系为:R a 3=,R 为扩散半径(m )。
因此,对于多排(圈)孔进行注浆孔设计时,注浆孔间距应满足式:R a 3≤。
故径向注浆孔按梅花形布置,开孔环向间距1m ,排距1m 。
图5.2.1-2 孔排间的最优搭接图4. 注浆管采用Φ42mm、长3m的注浆钢花管。
注浆管前端加工成圆锥状并封死,花管部分长2m,在花管段上沿纵向间隔20cm、环向间隔120°按梅花形布设45×3mm的槽形溢浆孔,管尾部分采用两道Φ6mm的圆形钢筋焊箍,其中一道用于连接注浆芯管,另一道绕上棉纱后用于止浆。
注浆孔采用风钻钻孔,成孔直径Φ50mm,成孔后下入Φ42mm注浆管。
槽形开孔小导管见图5.2.1-3。
槽形注浆孔图5.2.1-3 槽形开孔小导管5.注浆材料采用普通水泥—水玻璃双液浆和普通水泥单液浆,以双液浆为主。
双液浆配比为:水泥浆水灰比0.8∶1~1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水B 。
普通水泥单液浆浆液配比为:水灰比玻璃模数 2.4~2.8,水玻璃浓度35e0.8∶1。
6.一般根据注浆经验注浆速度为:①对于粉质粘性土中注浆,注浆速度宜取20~40L/min;②对于砂砾石层等孔隙较大的地层注浆,注浆速度宜取40~60L/min;③对于断层破碎带注浆,注浆速度宜取60~120L/min。
7.注浆终压为:①对于以堵水为主要目的的注浆,注浆终压按式:4~2+=水终P P 计算,式中终P 为注浆终压(MPa ),水P 为现场实测静水压力(MPa );②对于以加固为主要目的的注浆,水P 取0MPa ,即注浆终压为2~4Mpa ;③对于浅埋工程注浆施工,注浆终压按式H K P γ001.0=终计算,式中终P 为注浆终压(MPa ),K 为系数,γ为覆盖地层的容重(KN/m 3),H 为覆盖层厚度(m )。
8.单孔注浆量)1(2βαηπ+=h R Q式中 Q —单孔注浆量(m 3);η—地层孔隙率;R —浆液扩散半径(m );h —注浆孔长度(m );α—浆液有效填充率(0.6~0.7);β—浆液消耗率(10%~20%)。
5.2.2注浆施工准备工作1.了解注浆设计图纸和资料。
2.注浆设备和材料准备。
按照设计准备注浆设备,对钻机、浆液搅拌机,注浆泵等都要进行保养,并进行试运转,必要时还需进行特性试验。
3.加工槽形开孔小导管,准备施工器材。
4.人员组织配备及培训。
5.2.3钻孔并安装槽形开孔小导管1.测量放样,在设计孔位上作标记。
2.施工时采用风枪钻孔,钻孔至设计深度后并用高压风清孔。
3.对于仰斜孔的注浆小导管,在围岩中沿一定轮廓线按仰斜角度钻设孔眼,孔眼内放置小导管,在孔眼的端口位置放置止浆塞,将长注浆管通过止浆塞穿入到小导管内部,将长排气管通过止浆塞穿入到孔眼内部,端部用速凝水泥砂浆堵塞紧密,并进行止浆和固定处理。
具体安装见图5.2.3-1。
图5.2.3-1仰斜孔小导管4.对于俯斜孔的注浆小导管,在围岩中沿一定轮廓线按俯斜角度钻设孔眼,孔眼内放置小导管,在孔眼的端口位置放置止浆塞,将短注浆管通过止浆塞穿入到小导管内部,将短排气管通过止浆塞穿入到孔眼内部,端部用速凝水泥砂浆堵塞紧密,并进行止浆和固定处理。
具体安装见图5.2.3-2。
图5.2.3-2俯斜孔小导管5.2.4注浆1.注浆管布设完毕后,在注浆管周围喷射混凝土封闭,以防止注浆过程中跑浆,保证注浆效果。
2.注浆材料采用检验合格的普通水泥—水玻璃双液浆和普通水泥单液浆。
水泥浆的配制按料重先轻后重的顺序投料,按要求的W/C先在搅拌筒内添加好清水,在开动搅拌机的情况下,缓缓加入要求的水泥量。
搅匀后(一般为5分钟),经5×5mm孔的网筛过滤后,即可放浆供注浆用,为实现连续制浆、连续注浆,必须配备1—2个储浆桶。
3.注浆方式。
径向注浆采用全孔一次性注浆方式进行施工。
4.注浆顺序。
一般先注内圈孔后注外圈孔(若需设双排孔时),先注无水孔后注有水孔,同时宜按两序孔进行,即先跳孔跳排注单序孔,然后注剩下的二序孔。
这样,通过实施约束型注浆模式,实现挤压密实,提高围岩整体性和密实性的注浆目的。
根据降水漏斗原理,一般是从拱顶顺序向下注,如遇窜浆或跑浆,则间隔1个孔或几孔灌注。
5.注浆采用注浆泵进行。
采用水泥—水玻璃浆液时,一般采用先单浆液再双浆液,浆液由稀到浓交替进行。
要先开水泥浆泵注水泥浆,用水泥浆把钻孔中的静水压回裂隙中去,再开水玻璃浆液泵压注,即实现双液注浆。
双液浆注浆工艺流程图见图5.2.4。
图5.2.4 双液浆注浆工艺流程图6.注浆管路系统的试运转。
在注浆前将各种设备连接成注浆系统,接好风、水、电,连接好各种管路系统,用1.5~2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查,检验管路系统能否耐压,有无漏水;检查管路连接是否正确;检查设备机具是否正常。
确保系统均处于良好的状态方可进行注浆作业。
7.注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
8.注浆结束标准控制。
一序孔注浆结束标准以定量定压相结合的原则进行控制。
注浆施工过程中,以定压为第一控制原则,注浆终压为2~3MPa,如果长时间注浆压力不上升,应调整注浆材料配合比,如果注一段时间后压力仍不上升,可按定量标准进行注浆控制,注浆量以单孔注浆量不超过5m3为原则。
二序孔注浆结束标准以必须达到设计注浆终压的原则进行控制。
9.注浆效果检查。
每循环注浆设3个检查孔,以检查注浆充填情况。
检查孔深依据检查孔的开孔位置及角度确定,利用地质钻机钻孔采取岩芯并作压水试验,判断注浆效果。
注浆效果判断标准为:检查孔采岩芯,观察注浆的充填情况,浆液固结体应充填密实,固结良好。
如不能达到上述要求,则要根据情况进行补孔注浆,直到满足上述要求为止。
5.2.5注浆异常现象及处理1.串浆是指在注浆过程中,浆液由周围注浆孔流出的现象。
串浆时及时堵塞串浆孔,按定量注浆进行控制,必要时对多个注浆孔同时进行注浆。
2.当水泥单液浆或水泥—水玻璃注浆量很大、压力长时间不升高时,则应调整浆液浓度配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间隙式注浆,使浆液在裂隙中停留时间延长,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
3.泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。
当堵管时,要敲打或滚动以疏通注浆管,无法疏通时要补管。
6.机具设备及劳力配置6.1机具设备注浆设备主要包括钻机、钻具、注浆设备、搅拌机、注浆管路总成、止浆塞和混合器等,除钻机与钻具是成孔设备,其他的设备是制备、输送浆液,并将浆液注入岩层裂隙或软土地层中的机具。
本工法主要机具设备配备见表6-1。
表6-1 主要机具设备配备表2 吹风管Φ25钢管吹孔1根3 注浆泵KBY-50/70型双液注浆泵注浆用2台4 注浆嘴注浆用1个5 搅拌机立式叶片轮搅拌机拌水泥浆2台6 混合器孔口球阀混合器混合浆液1个7 注浆桶盛放浆液2个8 波美计测浆液浓度3个9 流量计LD型电磁流量计测浆液流量2个10 大锤打管1把11 木尺计测注浆量1把12 高压胶管Φ25 输浆耐压值16MPa13 汽车运输2辆6.2劳力配置注浆施工主要分为钻孔和注浆两道工序。