隧道水泥或水泥-水玻璃双液注浆施工工艺总结论文
浅埋暗挖地铁隧道全断面帷幕注浆施工技术
浅埋暗挖地铁隧道全断面帷幕注浆施工技术本文在深入分析实际工程的全断面帷幕注浆施工技术,提出了可行的技术方案,并对质量控制方法进行了全面的剖析,从而为帷幕注浆施工技术做出了全面的探讨,以减少由于地层失水造成的建筑物和周边管线稳定性较差的现象。
可见该技术对提高施工的效果提供了重要的保障。
标签:地铁;隧道;全断面帷幕注浆;施工技术1 工程概况该工程的名称主要是莞惠城际铁路GZH-6 标暗挖区间隧道,该隧道的设计起点的里程为DK33+022.303,终点里程DK33+835.447。
该隧道的围岩主要为VI级,其中隧道拱顶埋深的深度为8-10米,对地下水位进行勘测时其埋深的深度为1.30-9.0米。
隧道开挖过程中掌子面岩层主要为素填土层、淤泥层、流沙层、全风化混合片麻岩层、强风化混合片麻岩层等五种岩层,这些岩层的分层更加明显。
该线路是城市的主干道,其能够穿越一些废旧的鱼塘。
同时,该道路主要处于两镇交界处的位置,其道路周围的地下管线较为密集和复杂,并且种类相对较多,在加上车流量的加大,该隧道出现了堵塞的现象。
特别是遇到雨季时,其顺利排水的可能性较小。
2 施工重点与难点2.1 施工重点该隧道内全断面帷幕注浆主要采用的就是水泥-水玻璃双液浆,在注浆施工的过程中对注浆的压力、浆液的凝固时间、注浆的量等已经成为注浆阶段的重中之重。
2.2 施工难点根据上面的工程概况可以看出,隧道掌子面的岩层较为分明,并具有复杂多变的特征,例如:黏土层和砂层在分层上较为显著,其地下水丰富,沙层的涌水量较大。
因此,在选择注浆方式时,应该对不同的砂层特点进行注浆。
同时,注浆的形式或者浆液的配比等也受到不良的因素,其在选择时较为困难。
3 研究全断面帷幕注浆具体施工技术注浆是在压力作用下,在结构物孔隙里以及地层中使用能够凝固的液体进行有效的填充,进而能够合理的改变结构物以及地层的性质和功能,具有显著的优势,如,止水、加固。
土体内注入浆液以后,通常情况下首先是渗透。
水泥-水玻璃双液后退式注浆技术在软弱富水围岩隧道中的施工应用
成功 应用 案例 , 提 出一个 可为 类似地 质 围岩 改 良及 隧道 工程 施 工的方 法 。 关键 词 :软 弱 富水 围岩 ; 双液 注浆 ; 后 退 式 中 图分类 号 : U 4 5 5 . 4 文献标 识码 : A
1 工程概况 3 施工方 案确定 3 - 5 左右。 为了防止浆液凝固, 要不停搅动。 水 1 . 1 工程地质情况 根据现场 实际施工情况 , 要对隧道 围岩 玻 璃浆 液 初 凝 时 间控 制 在 8 m i n 一 1 0 m i n左 马 鞍 山 隧道 为 双 线 中长 隧 道 ,全 长 土体进行改 良,可采用压力 注浆 法和水泥一 右。
Q 1
Q : Q ( )
工 程 技 术
Ch i n a Ne w Te c h no l o g i e s a n d Pr o d u c t s
水泥一 水玻璃双液后退式注浆技术在软弱富水 围岩 隧道 中的施工应用
叶森森 ( 中铁 十七局集 团第六工程有 限公 司, 福建 厦 门 3 6 1 0 0 0 )道围岩土体较差 , 不易成
孔, 所以注 浆采用 后退 式注浆 方式 , 在隧道 围岩 掌子面进行全断 面布控 孔 , 进行钻孑 L 施 工后 通过 可后退 式钻机 直接 进行注 浆等工 序 ,后退式 钻机 的钻杆 即是 钻杆也 是注浆 管 。因为双液浆凝 固时 间短 , 所 以注浆加 固 长度不 宜过 长 , 每循环注浆 长度为 2 O 米, 搭 接4 米。 4 - 2 施_ 丁工艺 4 . 2 . 1 施工 准备 在 1 - 5 Mp a . ( 1 ) 施 工材 料 : 强度 采用 4 2 _ 5 普 通硅 酸 5 围岩改 良 效果 通过对该段土体进 行双液注浆处 理后 , 有效 的改 善了围岩岩性 , 阻断地下水对 岩体 的侵入 ,围岩岩体 中注浆效果成劈裂 树状 , 有一 定强 度 , 开挖 采用 风镐 , 部 分位 置需 要 盐水 泥 、 水 玻璃浓 度 4 O波美度 、 浓硫 酸 、 外 预裂爆破处 理。说明水泥一 水 玻璃双液后 退 加剂( 促凝剂, 如 白灰 c a ( 0 H ) 2 , 可加快胶凝 ; 式注 浆技 术对 于处理 软弱富水 围岩 隧道 具 缓凝剂 , 如磷酸氢二钠 N a 2 H P O 。或木素 , 具 有很好 的操 作性 , 为 以后相 似地质条件 工程 有显著缓凝效果 。) 。 提 出解决办法 。( 图 1注浆效果图 ) ( 2 ) 施 工机 具 : 后 退 式钻 机 、 双 液 注 浆 结语 机、 铁箱 ( 装水玻璃 ) 、 马鞍 山隧道进 口软弱富水 围岩 段 , 通过 水泥浆搅拌机 、 量筒等 。 进行水 泥一 水玻璃双液后 退式注浆能有 效的 4 . 2 2工艺 流程 4 . 2 . 3 操作 方法 1 、 封堵掌子面 : 采用 C 2 0喷射混凝 土进 行 掌子 面封 闭施 工 ,喷射混 凝土厚 度采 用
隧道水泥-水玻璃双液注浆施工工艺
隧道水泥-水玻璃双液注浆施工工艺采用ZTG-60/120 型双液注浆泵注浆。
在地下水丰富或有淤泥、流砂等复杂地质条件下,宜选用水泥-水玻璃双液注浆,注浆时将有两种不同的浆液分放在两个容器内,使用双液注浆泵或两台注浆泵按配合比分别吸入两种浆液,两种浆液在混合器混合后注入注浆管。
水泥-水玻璃双液注浆工艺示意图详见图7-10。
注水泥-水玻璃双液浆时,水泥浆水灰比为1:1,水玻璃模数为2.4,水玻璃浓度为35 波美度,水泥、水玻璃浆体积比为1:0.5,注浆初压为0.5MPa,终压为2.0~2.5MPa。
初凝时间可用不同配合比和少量磷酸氢二钠来控制。
4) 注浆异常现象的处理。
在注浆过程中,经常发生浆液从其他孔中流出的现象,这种现象称为串浆。
发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拔下堵塞物,用钢丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后再注浆。
单液注水泥浆压力突然升高,可能发生了堵管,应停机检查。
当堵管时,要敲打并滚动以疏通注浆管,无法疏通时要补管。
水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高,则关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常时,再进行双液注浆。
水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
(3)质量标准:导管在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。
渗入性注浆施工时,孔位误差不得大于5cm;角度误差不得大于2°;劈裂、压密注浆施工时,孔位误差不得大于10cm,角度误差不得大于3°(角度用地质罗盘仪检查)。
超过允许误差时,应在距离偏大的孔间补管、注浆。
钢管实际打入长度不得短于平均每根实际打入长度30cm,否则,开挖1.0m 后补管、注浆。
检查钻孔、打管质量时,应画出草图,对孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。
双液注浆技术在深基坑围护渗漏中的封堵研究
双液注浆技术在深基坑围护渗漏中的封堵研究前言:随着我国高层建筑技术的发展,高层建筑群楼越来越多。
高层建筑深基坑施工中,常常由于地下水位高,水压大,加上设计或施工质量方面原因,深基坑围护结构经常出现渗漏水现象,为避免施工困难及重大安全事故的发生,常常采用双液注浆技术进行堵漏。
双液注浆技术,由于能够将松散地层固结为整体、隔离水源、堵塞水点、减少内涌水量,成为地下工程封水、堵漏的首选措施,改善工程施工条件。
上海铁路局调度中心工程中,双液注浆堵漏法很好地处理了地下连续墙多处出现漏水、止水帷幕失效情况。
但是,在我国城市许多高层建筑、公路隧道工程的基坑围护结构封堵涌水措施中,无论是注浆设计、施工,还是注浆后质量检查等方面经验还不够成熟,施工仍然有一定的盲目性与不可靠性。
因此,加强双液注浆技术在深基坑围护渗漏中的封堵研究意义重大。
1.双液注浆技术1.1作用原理水泥浆和水玻璃溶液(或超细水泥-水玻璃双液浆)作为注浆材料,混合后立即发生反应,很快形成具有一定强度的固结体。
随着反应连续进行,结石体强度不断增加,早期强度主要是水玻璃反应的结果,后期强度主要是水泥水化反应的结果。
双液注浆技术施工设备简单,工艺具可操控性,施工成本较低,浆液的凝胶固结无毒、无污染。
调控注浆材料凝胶时间,可有效控制浆液在地层中的扩散速度和距离,确保迅速堵住地下水的流动通道。
采用注浆管垂直后跳格分段注浆工艺,可以根据不同地质条件采用不同的注浆参数,保证止水的整体连续性和有效性。
1.2适用范围(1)基岩裂隙地面预注浆和工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水等。
(2)断层泥带,当裂隙宽度小于1mm,或渗透系数K≥1×10-5m/s时,加固压浆优先选用水泥—水玻璃双液注浆。
(3)断层破碎带各砂卵石地层,当裂隙宽度大于1mm,或渗透系数K≥5×10-4m/s时,堵水注浆。
1.3关键技术(1)采用地质钻机从地面垂直鉆孔,成孔速度快,可靠性高,垂直度易控制,且可查清漏水、待加固区的地层,可知该钻孔与即将处理的漏点是否连通,以及在钻进过程中可查明是否有“掏空”现象;(2)采取双液注浆工艺,可以针对不同地层采取不同的注浆参数,提高注浆加固的均一性,确保注浆效果;(3)合理浆液比和控制注浆压力双控指标,能保证注浆堵漏、加固效果,控制地表隆起。
浅析水泥水玻璃双液浆在隧道中的应用
浅析水泥水玻璃双液浆在隧道中的应用进入到新世纪以来,随着我国国民经济水平的高速发展,我国的公路交通行业也得到了快速的发展,而在地铁隧道的掘进等地下工程的施工过程中,通常都会遇到大量涌水和突水的问题,而主要的治理对策就是开挖前进行预注浆以及施工后进行补注浆的操作,常规的纯水泥浆液的凝结时间难以控制,所以堵水的效果也并不理想。
而以水泥浆和水玻璃为主剂的新型液体浆材,其不但能够提高注浆的结石率,同时也加快了水泥浆液的凝结速度,从而取得良好的快速排水的效果。
文章便对水泥水玻璃双液浆的原材料和反应机理以及水泥水玻璃双液浆在隧道施工中的应用情况两个方面的内容进行了详细的分析和探析,从而详细的论述我国公路隧道施工过程中水泥水玻璃双液浆的应用情况。
标签:水泥水玻璃;隧道施工;反应机理1 水泥水玻璃双液浆的原材料和反应机理1.1 双液浆的原材料通常情况下,水泥水玻璃双液浆的原材料是由水玻璃、水泥以及缓凝剂所共同组成的,其中水玻璃的模度应是在2.8-3.1的范围内的,而普通的硅酸盐水泥应是新鲜的,并且其强度等级应是高于32.5的,而在选择缓凝剂时建议采用工业上用的碳酸氢二钠。
1.2 水泥和水玻璃的反应机理导致水泥出现凝结以及硬化现象的最主要的原因就是水泥水化的过程中,会析出具有较强凝胶性的胶体物质。
通常情况下,水泥水化反应的过程中会生成氢氧化钙、硅酸二钙以及硅酸三钙,然后再在反应物中加入水玻璃,水玻璃就会与液体中氢氧化钙发生化学反应,从而生成具有一定强度的凝胶体水化硅酸钙,所以水泥的水化速度就被大幅度的提升了,而水泥凝结以及硬化的时间也被大幅度的缩短了。
其具体的化学反应公式为:3CaO·SiO2+nH2O→2CaOSiO2(n-1)H2O+Ca(OH)2和Ca(OH)2+Na2O·nSiO2+mH2O→C aO·nSiO2·mH2O+2NaOH。
在水玻璃和氢氧化钠发生化学反应的过程中,胶体物质会不断生成,并且越累积越多,而结石体的强度也会随之越来越高,因此,水泥水玻璃双液浆结石体的最初强度是由氢氧化钙与水玻璃的化学反应所决定的,而浆液结石体的后期的强度则就是由水泥本身水化作用所决定的了。
水泥-水玻璃双液注浆在深基坑土体加固中的技术应用
水泥-水玻璃双液注浆在深基坑土体加固中的技术应用发表时间:2020-12-17T13:08:20.503Z 来源:《建筑实践》2020年7月第21期作者:郭贤静恩鹏黄志红马泽琛[导读] 本文结合一深基坑工程实例,探讨水泥-水玻璃双液注浆在深基坑土体加固中的措施、工艺等问题,以期为基坑施工的安全和稳定提供保障。
郭贤静恩鹏黄志红马泽琛中建二局第三建筑工程有限公司华东分公司江苏南京 210019摘要:本文结合一深基坑工程实例,探讨水泥-水玻璃双液注浆在深基坑土体加固中的措施、工艺等问题,以期为基坑施工的安全和稳定提供保障。
关键词:深基坑:双液注浆;土体加固:浆液配比引言随着我国经济的快速发展,开发地下空间已是当前趋势,随着城市建筑物的密度越来越大,深基坑对安全的要求也越来越高。
基坑施工过程中常常会受到周边施工对土体的影响,相应事故经常出现,对基坑围护体系及周边建筑物、构筑物均能造成不可估量的损失,因此要采取必要措施加强对基坑周边土体的加固。
本文通过某城市文庙街区项目基坑支护工程为例,采取了水泥-水玻璃双液注浆加固土体处理措施,起到了很好的加固效果。
1.项目概况某城市文庙街区项目,框架结构,建筑面积约33456㎡,地下二层,地上庙街区三层、鼓楼部分二层。
古建部分为砖木结构,其中鼓楼2层,其余1层,古建部分总面积约2152㎡,其中最大古建单体面积约300㎡。
基坑规模:基坑面积12600m2,基坑周长570m,基坑深度11m,基坑等级一级。
2.现场原因说明分析某城市文庙街区项目工程三轴水泥搅拌桩止水帷幕施工已完成,但是基坑东侧、南侧后进行市政工程地下管线施工。
市政工程施工位置距离该工程止水帷幕较近,其支护体系采用插打钢板桩工艺施工,可能对该工程止水帷幕及周边土体产生扰动。
3.双液注浆参数3.1注浆压力的选定注浆压力是注浆施工中的重要参数,它关系到注浆施工的质量以及是否经济。
因此,正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。
隧道超前小导管注浆施工方法(田晋兵论文)
隧道超前小导管注浆施工方法前言:隧道施工过程中,当遇到软弱破损围岩时,其自支护能力是比较弱的,经常采用的预支护措施有超前锚杆;管棚;超前小导管注浆等。
超前小导管注浆时在开挖掘进前,先用喷射混凝土将开挖面和5米范围内的坑道封闭,然后沿坑道周边打入带孔的纵向小导管并通过小导管向围岩注浆,待浆液硬化后,在坑道周围形成一个加固圈,在此加固圈的防护下即可安全的进行开挖。
一、施工准备1、测量放线:根据施工图纸,测量放样工作已完毕。
2、原材料如水泥、砂、碎石、钢筋、型钢等检验合格,喷射混凝土配合比试件28天强度达到设计和技术规范要求。
3、施工用水、用电已接通,能满足生产要求。
4、完成了场地规划,施工便道畅通。
5、合格原材料已开始陆续进场,按合同条款技术规范要求,分类堆放整齐。
6、强制式混凝土搅拌机安装就位,试机正常。
7、人员、机械已全部进场。
二、施工工艺及施工方法1、钻孔①、钻机就位在工作平台上架设27型风钻,钻机立轴方向必须准确,放出弧线上各个孔中心线,钻进中采用测斜仪量测钻杆的偏斜度,校正调整至设计角度10O。
②、钻孔接第一节钻杆并沿预埋的孔口管进行钻孔施工,钻孔开机时,钻速宜低,钻进20cm 后转入正常钻速,若遇软质围岩,宜用低速钻进。
③、为防止钻杆在推动力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时应将扶直器套在钻杆上。
④、随孔深增长对推力要严格控制,不能过大。
2、钻孔时注意事项①、钻孔从拱部向两侧依次施钻。
②、钻孔过程应防止压弯钻具,甩打孔壁,造成塌孔或断杆事故,如遇不良情况,要即停机处理。
③、做好现场记录:包括钻具尺寸、钻进速度、围岩类型、裂隙发育程度及分布位置、出水量、出水位置、处理事故和时间、终孔深度等。
④、钻孔过程中,应经常进行回钻扫孔。
⑤、每孔完成后,进行掏孔检查,确认有无塌孔和探头石。
⑥、用自制高压风管进行扫孔检查,清除孔内岩屑。
3、安管作业:按设计现场制作并钻好φ8注浆孔,每钻完一孔顶进一根钢管。
水泥-水玻璃双注液在在污水检查井底板注浆改造中的技术应用
水泥-水玻璃双注液在在污水检查井底板注浆改造中的技术应用发布时间:2021-03-29T12:32:36.083Z 来源:《城镇建设》2020年12月36期作者:陈祯仁、杨海山[导读] 水泥-水玻璃双注液较传统的水泥浆注浆处理工艺相比,具有快速胶凝,施工时间短的优势陈祯仁、杨海山深圳市市政工程总公司,广东深圳518100摘要:水泥-水玻璃双注液较传统的水泥浆注浆处理工艺相比,具有快速胶凝,施工时间短的优势,目前在软土地基处理中得到很大程度上的推广应用。
笔者总结多年的施工案例,供大家参考。
关键词:双注液;软土地基;技术应用1工程背景介绍1.1工程概况华容县塔市驿污水管网施工项目P45~P63段污水管网,此段污水管网全长690m,共19个检查井。
管线采用牵引管作业,检查井采用沉井作业。
检查井埋深3.1~4m。
1.2地质条件项目地紧靠长江大堤,属围湖改田区域,全场地质条件较差,根据湖南省地质勘察设计研究院对沿线地质勘察报告结果,勘察范围内特殊性岩土主要为人工填土①及淤泥质粉质黏土②(1)人工填土①(Q4pd):褐灰、灰黄色,含少量有机质,见植物根系,湿,结构松散。
该层在场地内部分地段有分布,层厚1.50~5.20m,平均厚度为2.46m,层底标高28.03~30.87m。
(2)淤泥质粉质黏土②(Qal+l):灰褐、灰黑色,饱和,软塑状态,含有机质、腐殖质,具有臭味,摇震无反应,切面光滑,干强度及韧性低。
该层在场地内大部分地段有分布,本次勘察揭露层厚0.50~12.70m,平均厚度为3.84m。
勘察期间测得其稳定水位埋深为1.20~1.52m,相当于标高26.51~28.21m。
表1-2基坑工程分析与评价表2施工难点在沉井试井作业实际施工中,牵引管作业井和污水检查井突涌问题非常突出,导致基坑内塌方、流沙,造成沉井突沉、偏斜或下沉过慢或不下沉等现象发生。
3突涌原因分析形成突涌的原因:因作业井埋深3.5~4m,根据地质勘察报告及现场开挖实际情况,上地下水位处地表以下1.2~1.5m,基底与周边土层水头压力高程在2.5~2.8m之间,导致基底土处于不稳定状态,从而易导致流沙管涌现象发生。
隧道工程课题研究论文(五篇):隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略、谈公路隧道防排水关键施工技术…
隧道工程课题研究论文(五篇)内容提要:1、隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略2、谈公路隧道防排水关键施工技术3、谈明挖隧道深基坑支护施工技术措施4、谈隧道工程软弱围岩检测技术5、谈分离式偏压隧道施工过程仿真全文总字数:20325 字篇一:隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略【摘要】隧道工程在受到复杂地质条件影响下,极容易导致隧道岩溶突水涌泥等问题的发生。
现阶段,要加强对隧道岩溶突水涌泥原因与形成机理的分析,并采取针对性处理措施,提高隧道工程的整体施工质量。
本文首先对突水涌泥的危害、成因做出分析,并结合工程案例对该问题的处理策略进行研究。
【关键词】岩溶隧道;突水涌泥;原因;处理策略引言在进行铁路、公路等工程的建设期间,经常会遇到岩溶突水涌泥问题。
对于突水问题而言,主要是指水流量超过了0.1m3/s,涌泥指的是地下水中泥沙的含量大于50%。
一旦工程建设过程中发生突水涌泥问题,不仅会对周围环境产生严重的污染,同时还会威胁到施工人员的生命安全。
因而,岩溶隧道建设前期要加强地质水文勘察,并积极做好风险评估,加强对突水涌泥等病害的防治效果。
1突水涌泥的影响因素与危害性分析1.1突水涌泥问题的影响因素一般来说,导致岩溶隧道施工期间发生突水涌泥问题的因素主要有两方面:自然因素、技术因素。
对于自然因素而言,隧道所处的地质环境、埋深、长度以及地震、暴雨等因素,都可能导致突水涌泥问题的发生。
另外,技术因素主要是指勘察、设计、施工技术的不合理应用,可能会对岩溶隧道的突水涌泥问题产生一定的影响。
1.2突水涌泥的危害性分析岩溶突水涌泥问题的发生,将对隧道的正常施工与后期运营产生极为不利的影响。
首先,岩溶隧道施工时,出现突发性突水涌泥现象的概率较高,由于突水量大,水中含有大量的泥沙,因而会对施工人员的生命与财产安全造成威胁,同时还存在着设备冲毁的危险。
其次,由于突水涌泥过程中会带走大量的泥沙,使得土体内部的空洞区域越来越大。
注浆试验总结报告范文(3篇)
第1篇一、试验背景随着我国基础设施建设规模的不断扩大,地下工程、隧道工程、边坡加固等领域的施工技术要求越来越高。
注浆技术作为一种重要的工程加固手段,在保证工程安全、提高工程质量、延长工程使用寿命等方面发挥着至关重要的作用。
为了验证注浆技术的有效性,确保施工质量,本报告对某工程注浆试验进行了总结。
二、试验目的1. 验证注浆材料及工艺的适用性;2. 掌握注浆参数对加固效果的影响;3. 为后续工程提供技术支持。
三、试验方法1. 试验材料:水泥、水玻璃、骨料等。
2. 试验设备:注浆泵、搅拌机、试验仪器等。
3. 试验方案:1. 注浆材料配比:根据工程要求,对不同配比的水泥-水玻璃浆液进行试验,确定最佳配比;2. 注浆工艺:采用分段注浆、压力注浆等方法,对不同地质条件下的注浆效果进行试验;3. 注浆参数:通过调整注浆压力、注浆速度、注浆时间等参数,研究其对加固效果的影响。
四、试验结果与分析1. 注浆材料配比:经过试验,确定水泥-水玻璃浆液的最佳配比为水泥:水玻璃=1:1.5,该配比下的浆液具有良好的流动性和稳定性。
2. 注浆工艺:1. 分段注浆:将整个注浆区域划分为若干个段,分段进行注浆,有利于提高注浆效果;2. 压力注浆:在注浆过程中,保持一定的注浆压力,有利于浆液渗透到岩石裂缝中,提高加固效果。
3. 注浆参数:1. 注浆压力:试验结果表明,注浆压力在0.5~1.0MPa范围内,加固效果较好;2. 注浆速度:试验结果表明,注浆速度在0.5~1.0m/min范围内,加固效果较好;3. 注浆时间:试验结果表明,注浆时间在30~60min范围内,加固效果较好。
五、结论1. 本工程注浆试验结果表明,水泥-水玻璃浆液具有良好的流动性和稳定性,适用于该工程;2. 分段注浆、压力注浆等工艺对提高注浆效果具有重要意义;3. 注浆参数对加固效果有显著影响,应合理调整注浆压力、注浆速度、注浆时间等参数。
六、建议1. 在后续工程中,应根据实际情况选择合适的注浆材料及工艺;2. 加强对注浆参数的监控,确保注浆效果;3. 加强对注浆施工过程的质量控制,确保工程质量。
浅析水泥水玻璃双浆液在隧道施工中的应用
浅析⽔泥⽔玻璃双浆液在隧道施⼯中的应⽤龙源期刊⽹ /doc/3c1cd3b430126edb6f1aff00bed5b9f3f90f72cb.html浅析⽔泥⽔玻璃双浆液在隧道施⼯中的应⽤作者:许念东来源:《建筑与装饰》2018年第08期摘要随着社会经济的快速发展,公路交通运输业得到了很⼤进步,隧道⼯程项⽬建设数量在不断增加,⽽在隧道掘进施⼯过程中,往往会遇到涌⽔和突⽔问题,其主要治理措施是在开挖前进⾏预注浆和后期的补注浆施⼯。
⽽常规的⽔泥浆液凝结时间难以得到有效控制,其堵⽔效果也不理想,在这⼀背景下,双液注浆⼯法技术得到了快速发展。
基于此,⽂章介绍了⽔泥⽔玻璃双液浆的反应机理及其特点,并对注浆的施⼯⼯艺控制进⾏了研究。
关键词⽔泥⽔玻璃;隧道施⼯;应⽤引⾔双液注浆⼯法技术是⽔玻璃结合普通注浆⼯艺技术发展起来的,现已得到⼴泛的应⽤并取得很好的效果。
双液注浆技术能够将不同地质填充密实,改变原⼟体和物理性质,增加⼟体的密度,提⾼⼟体抗压强度和⽌⽔性能,达到顺利、安全通过全风化⽯英岩富⽔软弱围岩的⽬的。
除此之外,以⽔泥浆和⽔玻璃为主剂的液体浆材,不仅能够提⾼注浆的结⽯率,还可以加快⽔泥浆液的凝结速度,具有快速排⽔的效果。
1 ⽔泥⽔玻璃双液浆的反应机理1.1 ⽔泥和⽔玻璃的反应机理⽔泥出现凝结以及硬化现象的原因是⽔泥⽔化的过程中,会析出具有凝胶性的胶体物质。
通常情况下,⽔泥⽔化反应的过程中会⽣成氢氧化钙、硅酸⼆钙以及硅酸三钙,然后再在反应物中加⼊⽔玻璃,⽔玻璃会与液体中氢氧化钙发⽣化学反应,⽣成具有⼀定强度的凝胶体⽔化硅酸钙,这在⼀定程度上提升了⽔泥的⽔化速度,缩短了⽔泥凝结以及硬化的时间。
除此之外,在⽔玻璃和氢氧化钠发⽣化学反应的过程中,会⽣成⼤量的胶体物质,还会增加结⽯体的强度。
因此,氢氧化钙与⽔玻璃的化学反应在⼀定程度上增加了⽔泥⽔玻璃双浆液结⽯体的最初强度,且⽔泥⾃⾝的⽔化作⽤决定了浆液结⽯体的后期强度。
水泥-水玻璃双液注浆
3 3 4
3 0 7 3 2 0
维普资讯
刘 玉祥 ,柳 慧 鹏 :水泥 水玻 璃 双 液 注浆
1 0 6. 1 0 5.
1 0 4.
4 7
2 5 68
6 0
2 5 2 4
4 0
51 4 7
98
1 5 1 5
初凝 , s
4 4
2l
l: . 05 0
初凝 , s
2 9
l 9
l: . 02 5
初 凝/ s
1 2
8
终凝, s
l7 8
60
终 凝, s
7 7
4 9
终 凝, s
5 7
3 4
终凝 , s
3 5
3 5
2 . 52
2 . 25
2 8
1 7
3 3 31
42
8 7
1 4
3 4
5
3) () ( 21 8 5
1 42 3
1 0 3. 1 . 22 1 . 0 1 1 . 00 90 . 84 _
2 5 2 6 2 9 2 3 2 3 3 0
11 3 7 9 81 10 4 2 02 83 3
1 2 2 0 2 9 1 7 2 3 2 4
43 14 】 16 5 70 6 1 41 2 1 4 44
6 1 5 2 5 1 3 1 3 25
62 30 6 1 67 0 1 31 5 21 7 2 22 2 6
3 1 0 1 0 1 3 ll 91
采用 了固定水灰 比 ,只改变水玻 璃浆液浓度及水 泥浆液与水玻 璃浆 比例 的方 法 。
盾构法施工中的同步注浆和二次同步双液注浆技术
盾构法施工中的同步注浆和二次同步双液注浆技术一、盾构法施工中同步注浆和二次双液注浆的目的1、控制管片的稳定性 , 提高管片与围岩的共同作用力 , 防止隧道管片偏移。
盾构隧道是一种管片衬砌与围岩共同作用的结构稳定的构造物 , 用浆液均匀、密实地注入和填充管片背面空隙可以确保管片衬砌早期和后期的稳定性 , 是确保土压均匀作用的前提条件。
2、控制地表沉降。
及时填充管片拼装完毕拖出盾尾后与土体间形成的环形间隙 , 防止因间隙的存在导致地层发生较大变形或坍塌。
3、预防盾尾水源进入土仓而形成的喷涌。
在盾构法施工中 , 如果管片与土体之间的环形间隙没有得到良好的填充 , 与地下水系连成一体 , 该水系通过盾壳与土体之间的缝隙流至土仓 , 将会对掌子面形成较大的水压 , 造成喷涌。
4、提高隧道的抗渗性。
盾尾注浆液凝固后 , 会有一定的抗渗性能 ,可提高隧道的抗渗性。
5、隧道曲线超限修正。
根据管片姿态测量的结果 , 针对偏移量或上浮下沉量超限的管片进行注入单液浆或双液浆 , 依靠注浆压力 , 使管片向隧道设计曲线趋近。
二、注浆浆液的选择注浆浆液一般分为单液浆和双液浆两大类1、单液浆是指由粉煤灰、砂、水泥、外加剂等在搅拌机中一次拌合而成的浆液。
又可分为惰性浆液和硬性浆液。
惰性浆液中没有水泥等凝胶物质 , 是早期强度和后期强度都很低的浆液。
硬性浆液在浆液中掺加了水泥等凝胶物质 , 具备一定的早期强度和后期强度。
2、双液浆是指由水泥和水搅拌成的 A 液和由水玻璃等组成的 B 液混合而成的浆液。
3、单液浆和双液浆优缺点比较。
单液浆由于其施工工艺简单,易于控制 , 且不宜堵管、造价低,浆液扩散均匀等优点 ,广泛应用于管片背后同步注浆系统。
双液浆由于工艺复杂 ,易堵管 ,但凝结迅速早强 , 一般用于止水式、补救性注浆。
三、同步注浆同步注浆是管片背后注浆的一种形式 , 是整个盾构施工的一道关键工序 , 作为盾构隧道的掘进施工是必不可缺的环节。
浅谈水泥-水玻璃双液浆在注浆工程中的应用
浅谈水泥-水玻璃双液浆在注浆工程中的应用发表时间:2019-01-11T15:44:44.980Z 来源:《新材料·新装饰》2018年7月下作者:豆海军张胜李康波[导读] 相对于普通的水泥浆液,水泥-水玻璃浆液具有速凝且凝固时间可控、浆液结石率高、结石体早期强度大等特性,在岩土注浆工程中得到了广泛的应用,并且取得的效果较好。
(中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司,河北秦皇岛 066004)摘要:相对于普通的水泥浆液,水泥-水玻璃浆液具有速凝且凝固时间可控、浆液结石率高、结石体早期强度大等特性,在岩土注浆工程中得到了广泛的应用,并且取得的效果较好。
在相对较高的灌浆压力下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,使得岩土体中产生大量的裂隙,浆液的填入,胶凝、固结对提高岩土体的强度具有很好的效果。
关键词:水泥;水玻璃;补漏;岩土强度引言水泥-水玻璃浆液亦称CS浆液,C(Cement)代表水泥,S(Silicate)代表水玻璃。
是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例以双液方式注入,必要时加入附加剂所组成的注浆液材料。
这种浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且不能控制、结石率低等缺点,提高了水泥注浆液的效果,扩大了注浆液的适用范围。
可用于防渗和加固注浆,在地下水流速较大的地层中采用这种混合型的浆液可达到快速堵漏的目的。
这是一种用途极广、使用效果良好的注浆材料。
1.工艺特点水泥-水玻璃浆液作为新型的注浆材料,相对于传统的注浆材料来说,具有较多的优点,总体主要有以下几个方面:(1)水泥-水玻璃浆液胶凝时间短,且可在几秒钟到几十分钟内准确控制。
胶凝时间与水泥品种、水泥浆水灰比、水玻璃溶液浓度、水玻璃溶液与水泥浆的体积比和浆液温度有关,其主要规律表现为,在同一条件,水泥中含硅酸三钙越多,水泥浆水灰比越低,水玻璃溶液浓度越低,水玻璃溶液与水泥浆的比例越小、温度越高,浆液的胶凝时间越短。
(2)水泥-水玻璃注浆材料具有凝胶时间可调的性质,在注浆过程中可有效地控制浆液在地层中的扩散范围,确保能在地下水动力条件下进行凝结,浆液本身无毒、无污染,并且价格相对便宜;(3)水泥-水玻璃浆液凝固后的结石率高,达98%以上,且结石体的早期强度增长很快,抗压强度较高。
水泥-水玻璃双液注浆材料在高速公路改扩建工程中的加固应用
水泥-水玻璃双液注浆材料在高速公路改扩建工程中的加固应用摘要:本文作者结合实际工作经验,在高速公路改扩建工程中,通过分析高速现状路基强度较差、承载力不足的特点,提出了采用双液注浆法对现状路基等进行加固这施工方法,并在施工设备机具、注浆材料、浆液制备、施工工艺、质量检查及验收等方面予以论述。
关键词:水玻璃;双液注浆材料;高速公路;加固在高速公路改扩建工程中,针对高速现状路基强度较差、承载力不足的特点,可以采用双液注浆法对现状路基进行加固。
目前,水泥—水玻璃浆液是被广泛使用的重要堵水材料,也是一种较难控制和操作的注浆材料,其采用水泥浆和水玻璃为主要原料、氯化钙为添加剂。
在注浆前后应采用FWD(落锤式弯沉仪)和DCP(动力锥贯入仪)对注浆段进行检测,采集动态模量和静态模量予以控制。
1 双液注浆材料在不同现况路基可采用的加固处理技术对于软土现状路基的处理:可采用梅花形布置双液注浆孔,注浆完成后应使浆液均匀散在土层中,单孔注浆量设计为2m3。
对于桥头、圆管涵及箱涵现状路基处理:桥头、圆管涵及箱涵现状路基处理与邻近路段一致,其中桥头(桥涵)两侧注浆的注浆孔距搭板端2m;涵洞两侧注浆时,注浆孔距桥涵洞外壁4m。
在注浆的同时应检查有无漏浆现象,如有漏浆须及时封堵漏浆口,适当调整注浆工艺。
对于现状边坡的注浆处理:根据计算边坡变形发生的区域,对边坡坡体进行注浆加固,加固深度为5m,注入率取20%;结石体粘聚力和内摩擦角分别取68KPa、20°;调整系统均取1。
2 注浆中使用的施工设备和机具钻机:普通小型地质钻探机机均可使用。
泥浆搅拌机:具有自输送能力的高速搅拌机,制备泥浆及时迅速,搅拌浆液均匀,维修方便,耐腐蚀。
如:旋流式制浆机、立式双层叶浆式制浆机等。
搅拌式贮浆桶:具有过滤杂质和大颗粒作用,能保持浆液均匀和不易离析,结构简捷,维修方便,且贮浆量大。
浆液泵:液压注浆泵具有无级调速,注浆压力可以设定最高值,不会发生压力无限上升现象。
浅析隧道坍方中水泥-水玻璃双液注浆施工工艺处理及应用
070. 306
Pr bei t heTe tPa e e he eo e t r S ci n fBet o n o t s v m ntSc m fW se n e t0 0 l
、
.
多循环” 的施工原则进 行 坍方处理断面见图 l 。
,
2 坍 方情况
20 06年 8月 2 0日, 施工 开挖 到桩号 D 9 5 0 4处 发生坍方 . K18 + 8 拱顶
4 坍方处理步骤以及工艺要求 . 2
42 1 坍 方 影 响段 处 理 ..
( )首先对坍方影响段 DK18 + 7 K18 + 8 1 9 5 0 4 D 9 5 0 0段支护 以外 3n l
湿润。
( 任编辑 : 责 李 —
ห้องสมุดไป่ตู้
敏)
— 第一作者简介 : 李培军 , .9 3年 l 男 17 0月生 .9 9年 毕业 于西安公 19
路交通 大学 , 工程师 . 山西远 方路 桥 ( 集团 ) 限公 司 . 有 山西 省大 同市 .
() 4 养生 : 已成形 的底基层要及时覆盖养生。 对
20 0 8年
第 1 8卷
第 2期
收稿 日期 :0 7 1— 0 2 0 — 0 1
浅析隧道坍方中水泥一水玻璃双液注浆 施工工 艺处 理及应用
王 俊 杰
( 中铁 十九局集 团第五 l程有限公司 , 宁大连 , 10 T 辽 16 0 ) 1
摘 要 : 绍 了隧 道 坍 方 中水 泥一 水玻 璃 双 液 注 浆施 工 工 艺 处理 及 其 应 用 。 介
文 献 标 识 码 : A
( ) 质 因 素 。 该 洞 段 岩 层 由于 构 造 挤 压 强 烈 , 体 呈 碎 裂 结 构 , 1地 岩 围
胡麻岭隧道8号斜井双液注浆、径向注浆工艺性试验总结
胡麻岭隧道8号斜井双液注浆、径向注浆工艺性试验总结文章结合第三系弱胶结富水粉细砂岩地层隧道工程实际,对第三系弱胶结富水粉细砂岩地层隧道在施工时的改良围岩岩性、结果,辅助隧道开挖支护进行试验研究。
标签:第三系弱胶结富水粉细砂岩;地层;隧道1 工程概况1.1 工程地质胡麻岭隧道8#斜井为第三系弱胶结富水粉细砂岩地层岩体呈浅红色,粉细粒结构,成岩性差,泥质弱胶结,局部形成钙质半胶结或胶结的透明体,岩质软,受水浸润或浸泡后,围岩软化呈流朔状,液化现象明显,开挖后围岩剥离、垮塌严重。
1.2 水文地质围岩含水率4.3~19.5%,比重2.60,孔隙比0.36~0.48,黏粒含量8~22%,渗透系数2.0×10-4~5.2×10-5cm/s。
1.3 掌子面经常出现以下不利施工情况拱腰渗水,渗水浸泡围岩,围岩软化,在开挖马口时围岩层层剥离,造成接腿无法实施,拱脚背后脱空,上断面突然沉降变形,无法进行下断面施工。
掌子面渗水,核心土崩塌,围岩层层剥离,导管上方严重脱空,从而造成大型塌方。
经常出现水囊,水囊是裂隙水联通的饱和未固结粉细砂,开挖后受重力和水压的作用突然涌出,形成突水涌砂,造成掌子面后方未封闭的初期支护突然变形。
裂隙水将围岩中细颗粒带走,初支背后脱空,围岩松动圈加大,造成初期支护变形。
2 注浆试验目的为了克服以上施工不利情况,保证施工质量及施工安全。
采用水泥单液浆进行径向注浆对初支背后周边围岩回填加固及双液(水泥浆+水玻璃)超前周边回退预注浆及掌子面核心土加固注浆。
3 注浆参数3.1 超前周边回退预注浆3.1.1 注浆管参数注浆管采用?准25普通钢管,管长4.5米,注浆一端加工丝头,变为安装止浆阀,注浆管身不设置溢浆孔。
3.1.2 布孔参数超前周边注浆拱部及边墙布置环向间距0.6米,外插角10~15度,注浆长度4.5米;掌子面核心土加固设置在各台阶拱脚,注浆长度4.5米。
现场根据实际情况在出水多的地方,多设注浆管。
隧道水泥或水泥-水玻璃双液注浆施工工艺总结
隧道水泥或水泥-水玻璃双液注浆施工工艺总结摘要:本文通过勉宁高速公路元墩1#隧道工程介绍了隧道水泥水玻璃双液注浆施工的方案及工艺和注浆过程中的注意事项谈了自己的看法。
关键词:隧道水泥注浆施工Abstract: this article through to encourage better highway yuan pier 1 # tunnel project introduced the tunnel grouting cement sodium silicate dual fluid construction scheme and process and grouting process about the matters of attention in their own opinions.Keywords: tunnel cement injection construction工程概况2001年4月6日,勉宁高速公路元墩1#隧道下行线正式从出口进洞,但其出口段为强风化泥质页岩,且又处于小型地质构造带,节理发育,极为破碎。
洞身浅埋、偏压、裂隙水丰富。
在施工中经常遇到小型塌方,不仅影响了工程的顺利进行,而且也对工人的人身安全造成了影响。
经建设单位、设计院、施工单位的多次研究,先后确定了缩小钢拱架间距(由原设计的0.8米变为0.5米),加设Ф50锁脚钢管的初期支护加强措施及开挖时保留核心土等多种措施,但在开挖时左右侧拱腰仍出现几次小的坍塌,空腔已采用喷灌C20砼填实。
4月19日,上半段面掘进至XK0+881里程,掌子面裂隙水明显增大,泥页岩遇水软化,核心土推移,左右侧拱腰严重溜塌,经研究决定,采取及时挂网喷射砼封闭,才使塌方得到控制。
针对该塌方,我们采取了以下方案:一、洞内施工方案:上半断面掌子面砌筑0.5m厚浆片止浆墙,防止掌子面进一步坍塌,同时在左、右侧下部先用长5.0米Ф50小导管(花管)引流裂隙水,然后打5.0m长注浆导管,间距按0.8×0.8m梅花型布置,并对小导管进行水泥-水玻璃双液注浆,以固结核心土。
水泥-水玻璃双液注浆材料工程性能及孔隙结构
水泥-水玻璃双液注浆材料工程性能及孔隙结构杨建康;陆海军;李继祥;朱登峰【摘要】水泥‐水玻璃双液注浆材料由于其凝胶时间短、早期强度高、材料经济且来源广泛等诸多优点,而被大量用于工程注浆堵水中.通过黏度试验、凝胶时间试验、线膨胀试验与低温氮气吸附试验,深化了对双液注浆材料基本性能的认识,同时结合试验结果提出最优双液注浆材料配合比.凝胶时间试验表明,在水泥掺量增加、温度升高的过程中,浆液的凝胶时间从148~367 s减少到71~211 s;黏度试验表明,由20℃升温到50℃时,黏度从10.39~178.57 m2/s非线性降低到6.84~83.58 m2/s ,浆液表现出明显的非牛顿流体的特性;浆液结石体低温氮气吸附条件下,浆液孔径分布在2~10 nm ,浆液孔隙分布均匀,不易发生渗漏现象;凝固后的浆液结石体线膨胀系数在30℃到60℃有下降趋势,但浆液仍表现为热膨胀性,而在大于70℃时线膨胀系数变为负值,浆液结石体出现收缩性质.%Cement‐sodium silicate double solution grouting materia l has been widely used in engineering grouting because of its short gel time ,high early strength ,economical and wide range of material resources , etc .. The basic properties of the double solution grouting material were investigated by viscosity test , gel time test , linear expansion test and low temperature nitrogen adsorption test .The optimum mixture ratio of double solution grouting material is proposed .The gel time test shows that the gel time decreases from 148‐367 s to 71‐211 s in the process of cement dosage increasing and temperature increasing . Through the viscosity test , it is found that when the temperature increases from 20 ℃ to 50 ℃ , the viscosity of double solution grouting material nonlinearly reduces from10 .39‐178 .57 m2/s to 6 .84‐83 .58 m2/s ,and the slurry shows obvious characteristics of non‐Newtonian fluid .Under the condition of low temperature nitrogen adsorption ,it can be seen that the slurry pore ,size distribution is between 2 nm and 10 nm ,and it is not easy to leak because of its size distribution′s uniform . The linear expansion coefficient of the solided crystal decreases from 30 ℃ to 60 ℃ ,but it still has the thermal expansion property .In the meantime ,when the temperature is above70 ℃ ,the linear expansion coeffic ient is negative ,and its crystal show s the characteristics of the shrinkage .【期刊名称】《大连理工大学学报》【年(卷),期】2016(056)003【总页数】5页(P252-256)【关键词】注浆;黏度系数;孔隙结构;膨胀系数【作者】杨建康;陆海军;李继祥;朱登峰【作者单位】武汉轻工大学多孔介质力学研究所,湖北武汉 430023;武汉轻工大学多孔介质力学研究所,湖北武汉 430023; 大连理工大学土木工程学院岩土工程研究所,辽宁大连 116024;武汉轻工大学多孔介质力学研究所,湖北武汉 430023;武汉轻工大学多孔介质力学研究所,湖北武汉 430023【正文语种】中文【中图分类】TV131.2矿井、隧道以及地基等在深挖时,随着卸荷的进行,当被卸荷的土体不足以承受地下承压水的压力时,地基或隧道频频出现流砂和管涌现象.为了防止工程事故发生以及完工后的工程能够达到安全使用要求,岩体注浆技术因其诸多优点被广泛应用,其中注浆材料的选择一直是岩体注浆技术控制的重点.工程上主要有以聚氨酯为代表的有机注浆材料[1]和以水泥-水玻璃为代表的无机注浆材料[2].作为无机注浆材料代表的水泥-水玻璃注浆材料虽然被大量运用于工程上,但没有明确的标准规范来指导工程运用,大多仅凭借工程经验.因此深化双液注浆材料的研究、规范对注浆材料的认识,对指导工程应用有着十分重要的意义.许多学者开展了对水泥-水玻璃注浆材料性能的研究,并分别提出了水泥-水玻璃浆液最佳配合比,但是目前所有研究还仅仅停留在对其凝胶时间、强度、安定性等性能研究上[3],如刘玉祥等[4]、庞宗霞等[5]通过对双液注浆材料的强度和应力应变的研究提出了水泥-水玻璃的最佳配合比,闫勇等[6]通过对凝胶时间、强度以及安定性研究,提出不同水泥-水玻璃配合比下抗压强度曲线以及凝胶时间曲线.但对于双液注浆材料的黏度、热收缩性、孔隙结构演化和热效应规律的研究还较少.为分析浆液在裂隙中的流动情况,评价浆液在岩层中的扩散情况,以及浆液在凝固后与岩层的相互作用和自身抗渗性,有必要对浆液堵水结石过程中的黏度、热膨胀系数以及孔隙结构进行分析.1.1 试验材料本研究中所用的材料来源于陕西秦岭水泥股份有限公司生产的普通425#硅酸盐水泥以及湖南省冷水江市红星水泥外加剂有限责任公司生产的缓凝高效减水剂和AC-I型速凝剂,水玻璃来源于成都鸿瑞化工有限公司,其为液体状态.1.2 试验方法为了研究不同温度和不同水泥-水玻璃配合比下的黏度、凝胶时间、热收缩性以及孔隙分布情况,本试验双液注浆材料参数为水灰比0.8∶1,速凝剂4%,减水剂5%,水玻璃密度1.2 g/mL,水玻璃模数3.1~3.4,水玻璃质量分数20%.水泥-水玻璃质量比有1.0∶1、1.1∶1、1.2∶1、1.3∶1、1.4∶1、1.5∶1共6种.1.2.1 凝胶试验本试验采用倒杯法[7]测量浆液的凝胶时间tg.首先将配制好的普通硅酸盐水泥单浆液和水玻璃溶液单浆液分别置于两个不同的烧杯中,将水玻璃单浆液向水泥单浆液中进行倒杯,然后再把混合的浆液倒入原水玻璃烧杯中,交替多次,直至最后烧杯在倾斜45°浆液未流动时停止.整个过程所用的时间就为本试验所求的凝胶时间.1.2.2 黏度试验采用SYD-265E沥青运动黏度测定仪(武汉格莱莫检测设备有限公司),先将浆液迅速融合后,在20.4、30.7、41.0、50.8 ℃水浴加热的条件下,用秒表测量不同温度和各种配合比浆液在特定的黏度计中的流动时间(t).再根据每个特定黏度计的黏度系数(K),求出各种条件下的运动黏度(ν=tK).1.2.3 低温氮气吸附试验采用北京精微高博科学技术有限公司生产的JW-BK静态氮吸附仪,检测各种配合比浆液试样的孔隙特征.各取0.5 g在常温下养护7 d 的不同配合比的浆液结石体试样进行试验.先将试样碾碎筛分后,选取1~2 mm 部分,然后采用纯度为99.9%的氮气作为吸附试验的吸附介质,在相对压力p/p0=0.010~0.995的条件下,进行吸附和脱附,并根据标准BET试验方法[8]检测不同配合比浆液结石体试样的孔径和孔容分布情况.1.2.4 热膨胀试验将不同配合比的浆液分别置于模具中,制成长50 mm、直径10 mm的圆柱形浆液结石体,经过7 d的常温养护后,取出试样置于XPY型热膨胀系数测定仪(上海精密仪器仪表有限公司),设备加热温度控制在30~80 ℃,同时每隔10 ℃对其膨胀系数进行测量.2.1 凝胶特性双液注浆材料的凝胶时间特性如图1所示,从图中可以看出,浆液的凝胶时间总体很短,在71~367 s内变化.凝胶时间随水泥-水玻璃配合比的增大从148~367 s减少到71~211 s,在温度较低区间内下降较快,而在温度较高的区间内下降较慢.双液注浆材料的凝胶时间随水泥-水玻璃配合比的增大而减少.水泥-水玻璃的配合比较小时,其混合溶液中水泥的水灰比相对较大,水的含量相对较多,致使浆液颗粒间的相对距离增大,相互作用减小;而多余水不能被水泥溶液与水玻璃充分反应,致使反应后水残留较多,凝胶时间较长,均延长了反应时间.浆液凝胶时间受温度影响明显,温度升高主要是加速了浆液化学反应速率,浆液在高温下凝结速度加快,致使凝胶时间有减少的趋势.2.2 黏度特性不同配合比以及不同温度下的双液注浆材料运动黏度如图2所示,可以看出浆液黏度从10.39~178.57 m2/s非线性降低到6.84~83.58 m2/s [9],并且在温度较低区域下降趋势更为明显.在水泥-水玻璃配合比较大时,双液注浆材料的黏度大于配合比较小时的黏度.双液注浆材料的黏度性质表现出浆液的流变性,是由浆液内部相互之间摩擦阻力引起的.黏度随温度升高而非线性下降,凸显了浆液为非牛顿流体特性,主要是由于浆液分子间引力产生的黏滞性随温度升高而降低,浆液内部摩擦阻力减小.水泥-水玻璃配合比较大时,黏度较大,主要是由于配合比越大,浆液中水泥微颗粒相对越多,较多的微颗粒增大了浆液内部之间的摩擦阻力,致使浆液流动性下降,黏度增大.2.3 孔隙结构特性浆液结石体吸附-脱附等温线如图3所示,由于不同配合比的浆液吸附-脱附等温线相似,选取配合比为1.0∶1为例进行分析.根据IUPAC的分类,浆液结石体吸附等温线为Ⅳ型等温线,随着p/p0的增大,吸附量逐渐上升,其中p/p0在0~0.2,上升速度较快,这时浆液结石体颗粒对氮气分子进行单层吸附;p/p0增大到0.6时,颗粒孔隙内的气体分子接近饱和,吸附数量有所减少,此时曲线较为平缓,对气体的吸附速度有所减慢;p/p0增大到0.8时,吸附曲线斜率增加,吸附气体量大幅增加,相对压力到达二次吸附的临界值,气体分子发生了多层吸附.滞回环形状的差异性反映了孔结构的差异性[8],浆液结石体的吸附-脱附等温线在p/p0为0.2~0.8出现了H3型滞回环,这是因为氮气分子间的范德华力使脱附时所需的相对压力略微增加,以至于脱附曲线较吸附曲线有滞后现象.浆液的孔容-孔径分布曲线如图4所示,根据IUPAC颁发的标准,孔隙直径小于2 nm时,被称为微孔;孔隙直径为2~50 nm时,被称为介孔;而大于50 nm 时,被称为大孔[10].可以发现,浆液的孔径全部都分布在2~10 nm,属于介孔范畴[11],说明浆液结石体孔隙孔径很小,浆液结石体矿物之间结构致密,有利于注浆体防渗.随着水泥-水玻璃配合比增大,可以看到,当浆液配合比为1.1∶1时,总孔容为0.129 cm3/g;而配合比上升到1.5∶1时,总孔容下降为0.115 cm3/g,总体上总孔容变为下降趋势,主要是由于随着水泥浆液的增多,浆液结石体矿物结构致密,孔隙分布较少.2.4 线膨胀特性双液注浆材料的线膨胀特性如图5所示,由图可知,在30~60 ℃下,浆液结石体的线膨胀系数随温度的升高而逐渐减低,但仍为正值;温度达到60~80 ℃时,线膨胀系数出现负值,浆液结石体在高温下出现收缩现象.在不同配合比、相同温度条件下,水泥-水玻璃的配合比越大,其线膨胀系数越小;而不同配合比、不同温度下,配合比越小的浆液,其线膨胀系数随温度升高变化越明显.浆液结石体主要有未被水化的水泥颗粒、各种水化产物、少量空气和水,以及由空气和水组成的孔隙.当水泥-水玻璃配合比较小时,空气和水的含量相对较多,而水和空气的线膨胀系数比水化物和未被水化的水泥颗粒大,因而当温度较低时,配合比较小的浆液结石体线膨胀系数较大.高温下浆液内的结合水被蒸发出来,而配合比较小的结石体因为孔隙较多,结石体中水相对较多,在水被蒸发后,收缩较大[12].(1)浆液的凝胶时间随水泥掺量增加、温度升高有所减少.(2)浆液表现出明显的非牛顿流体的特性,浆液黏度随温度升高,从10.39~178.57 m2/s非线性降低到6.84~83.58 m2/s.(3)低温氮气吸附条件下,可以看出浆液结石体孔径主要分布在2~10 nm,浆液孔隙很小,属于介孔范畴,而总孔容随配合比的增大出现减小趋势.(4)凝固后的浆液结石体线膨胀系数在常温30 ℃到60 ℃有下降趋势,但浆液仍表现为热膨胀性;而在大于70 ℃时线膨胀系数变为负值,浆液结石体出现收缩性质.【相关文献】[1] 冯志强,康红普. 新型聚氨酯堵水注浆材料的研究及应用[J]. 岩土工程学报, 2010, 3(3):375-380.FENG Zhi-qiang, KANG Hong-pu. Development and application of new waterproof grouting materials of polyurethane [J ]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2010, 3(3):375-380. (in Chinese)[2]郭金敏,汪建立,张超. 水泥-水玻璃双液注浆在饱和动水砂层隧道施工中的应用研究[J]. 煤炭工程, 2005(8):33-36.GUO Jin-min, WANG Jian-li, ZHANG Chao. Research on application of cement and water glass double grouts to tun nel construction in dynamic water saturated sands [J]. Coal Engineering, 2005(8):33-36. (in Chinese)[3]Kazemian S, Prasad A, Huat B K, et al. Effects of cement-sodium silicate system grout on tropical organic soils [J]. Arabian Journal for Science and Engineering, 2012, 37(8):2137-2148.[4]刘玉祥,柳慧鹏. 水泥-水玻璃双液注浆中的最优参数选择[J]. 矿冶, 2005, 14(4):1-3, 22.LIU Yu-xiang, LIU Hui-peng. Optimal parameter selection of cement-water glass two-shot grouting [J]. Mining and Metallurgy, 2005, 14(4):1-3, 22. (in Chinese)[5]庞宗霞,田利民. 水泥-水玻璃浆液的室内试验与研究[J]. 山西交通科技, 2010(5):15-16, 19. PANG Zong-xia, TIAN Li-min. The indoor test and research of cement-silicate grout [J]. Shanxi Science & Technology of Communications, 2010(5):15-16, 19. (in Chinese)[6]闫勇,郑秀华. 水泥-水玻璃浆液性能试验研究[J]. 水文地质工程地质, 2004, 31(1):71-72, 81. YAN Yong, ZHENG Xiu-hua. Study on the performance of cement-water glass grout [J]. Hydrogeology and Engineering Geology, 2004, 31(1):71-72,81. (in Chinese)[7]王红喜,张高展,丁庆军,等. 碱激发-工业废渣双液注浆材料性能研究[J]. 建筑材料学报, 2007, 10(3):374-378.WANG Hong-xi, ZHANG Gao-zhan, DING Qing-jun, et al. Research on the performance of double solution grouting material with alkali-activated industry waste slag [J]. Journal of Building Materials, 2007, 10(3):374-378. (in Chinese)[8]Pham S T, Prince W. Effects of carbonation on the specific surface BET of cement morta r measured by two different methods:Nitrogen adsorption and water adsorption [J]. Adva nced Materials Research, 2014, 931-932:421-425.[9]HAN Wei-wei, LI Shu-cai, ZHANG Qing-song, et al. Experiment study on viscosity behavior and its temperature influence grouts [J ]. Applied Mechanics and Materials, 2013, 256-259(Part 1):153-156.[10]Gregg S J , Sing K S W. Absorption, Surface Area, and Porosity [M]. 2nd ed. New York: Academic Press, 1982.[11]胡克伟,贾冬艳,颜丽,等. 改性沸石对Zn2+的吸附特性研究[J]. 中国土壤与肥料, 2011(1):49-52. HU Ke-wei, JIA Dong-yan, YAN Li, et al. Effect of natural zeolite and modified zeolite on adsorption of Zn2+ [J]. Soils and Fertilizers Sciences in China, 2011(1):49-52. (in Chinese)[12]姚武,郑欣. 配合比参数对混凝土热膨胀系数的影响[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2007, 35(1):77-81,87.YAO Wu, ZHENG Xin. Effect of mix proportion on coefficient of thermal expansion of conc rete [J]. Journal of Tongji University (Natural Science), 2007, 35(1):77-81,87. (in Chinese)。
- 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)。
隧道水泥或水泥-水玻璃双液注浆施工工艺总结摘要:本文通过勉宁高速公路元墩1#隧道工程介绍了隧道水泥水玻璃双液注浆施工的方案及工艺和注浆过程中的注意事项谈了自己的看法。
关键词:隧道水泥注浆施工abstract: this article through to encourage better highway yuan pier 1 # tunnel project introduced the tunnel grouting cement sodium silicate dual fluid construction scheme and process and grouting process about the matters of attention in their own opinions.keywords: tunnel cement injection construction中图分类号:tu74文献标识码:a文章编号:工程概况2001年4月6日,勉宁高速公路元墩1#隧道下行线正式从出口进洞,但其出口段为强风化泥质页岩,且又处于小型地质构造带,节理发育,极为破碎。
洞身浅埋、偏压、裂隙水丰富。
在施工中经常遇到小型塌方,不仅影响了工程的顺利进行,而且也对工人的人身安全造成了影响。
经建设单位、设计院、施工单位的多次研究,先后确定了缩小钢拱架间距(由原设计的0.8米变为0.5米),加设ф50锁脚钢管的初期支护加强措施及开挖时保留核心土等多种措施,但在开挖时左右侧拱腰仍出现几次小的坍塌,空腔已采用喷灌c20砼填实。
4月19日,上半段面掘进至xk0+881里程,掌子面裂隙水明显增大,泥页岩遇水软化,核心土推移,左右侧拱腰严重溜塌,经研究决定,采取及时挂网喷射砼封闭,才使塌方得到控制。
针对该塌方,我们采取了以下方案:一、洞内施工方案:上半断面掌子面砌筑0.5m厚浆片止浆墙,防止掌子面进一步坍塌,同时在左、右侧下部先用长5.0米ф50小导管(花管)引流裂隙水,然后打5.0m长注浆导管,间距按0.8×0.8m梅花型布置,并对小导管进行水泥-水玻璃双液注浆,以固结核心土。
双液浆的配合比由试验室选定。
沿开挖轮廓线设双层4.5m长的超前小导管,间距20cm,排距20cm,超前小导管也采用双液注浆,起到堵水和固结围岩作用。
双液注浆后,人工开挖,仍保留核心土,钢支撑间距0.5m/榀,挂双层钢筋网喷射砼。
此段施工顺序是:小导管排水—小导管双液注浆—人工开挖(留核心土)--施作初期支护,每5.0m一个循环,人工挖3.0m,支护3.0m,第二循环视情况可不设浆片止浆墙,采用20cm厚砼封闭掌子面后,再进行排水、注浆。
注浆顺序:一般是先压注外圈孔,后压注内圈孔,先压注无水孔,后压注有水孔。
从拱顶向下顺序压注,如遇串浆或跑浆,则间隔一孔或几孔压注。
二、施工措施:1、为确保下半断面施工安全,拱脚处增加锁脚小导管双液注浆。
2、上述方案适用于浅埋、偏压、裂隙水丰富的地段,施工段长度视围岩变化确定,当围岩变好后,初期支护仍按原设计施工。
3、要加强围岩变形的监控测量,要做好施工方案特别是双液注浆工艺的技术交底和工地值班,监理加强旁站和指导,坚持按程序施工,施工过程及时反馈信息。
三、双液注浆施工工艺水泥--水玻璃注浆,适用于裂隙宽度(或粒径)大于1mm或渗透系数为k35×104m/s,断层破碎带和砂卵地层。
压浆压力经验公式,洞内注浆p=(0.2~0.5)h1kh1孔位静水位高度(m),k洞内修正系数k=1.2~2.0,p注浆压力(mpa)。
注浆与开挖的关系:根据特定的注浆方案要求,压8m开挖6m,在特别差的地段,开挖长度缩短到4~5m,并且要求每一茬炮的进尺严格控制在0.8~1.2m的范围内。
注浆后一般是要求浆液结石体达到足够的强度后方可开挖。
由于浆液凝胶的时间短,早期强度高,故一般注浆完毕后,即可进行开挖准备的准备工作。
注浆材料及要求1、注浆所用材料注浆所用材料为水泥-水玻璃浆液,浆液中主要物质为:水泥:325#或425#普通或矿碴硅酸盐水泥水玻璃:模数为2.4~3.4,浓度为30~45be’2、注浆时浆液的起始浓度(水灰比):0.6:1~1:1,该水灰比为质量比,可在注浆过程中根据实际情况预以改变。
3、水玻璃浓度(be’):35 0+14、水泥浆与水玻璃体积比:1:1~1:0.6注浆参数注浆浆液的扩散半径在施工中,应控制好注浆浆液的粘度、凝结时间、注浆速度和注浆压力、压注量。
注浆压力和注浆时间越大扩散半径就越大,因此在施工中对压浆压力、浆液浓度、压入量等参数进行人为控制与调整,以保证扩散半径。
结合元墩1号隧道地质情况和试验结果,浆液的实际有效扩散半径为0.5m。
注浆压力注浆时,初始注浆压力应控制在0.2~0.4mpa,注浆的最大压力(终压)结合实际,一般为1.5~2.0mpa。
浆液浓度在压注浆液时,浆液的浓度应先稀后浓,浆液的起始浓度为1:1(水灰比)。
压力控制在进行浆液压注时,压力的控制采用一次升压法,具体方法是在注浆一开始就在短时间内将压力升至最大压力值,并一直保持到压浆结束,在规定压力下,每一级浓度浆液的累计吸浆量达到一定限度后,既可调换浆液配比,逐级加浓,当单位吸浆逐渐减少,直至达到结束标准时既可结束注浆。
浆液浓度的选择及变换由于压注段岩层的裂隙大小、分布情况、疏密程度均不一样,为了适应大小不同裂隙,一般是先压稀浆后再压浓浆,先将较细的裂隙填充好,而后将浆液逐级变浓,将中大裂隙压注密实。
浆液浓度的变换是在同一浓度下注浆持续一定时间后,或压入量达到一定数量,而注浆压力、吸浆量均无显著变化,既可加浓一级。
四、注浆中的注意事项在喷射20cm厚c20混凝土加固岩壁前,应先清理落在作业面上的松动岩石。
喷射混凝土是在注浆管装好后进行,所以喷射混凝土时注浆管应带上防护套帽,以避免注浆管被混凝土堵塞。
注浆前,用1.5~2.0倍于注浆终压对注浆系统进行吸水试验检查,检查管路系统能否耐压,有无漏水;检查管路连接是否正确;检查设备机况是否正常,吸水试验试转时间为20min。
注浆顺序:一般先压注内圈孔,后压注外圈孔,先压注无水孔,后压注有水孔,根据降水漏斗原理,一般是从拱顶顺序向下压注,如遇串浆或跑浆,则间隔一孔或几孔灌压。
注浆施工前,除根据注浆工艺要求(单液或双液)配备应有的机具设备外,应视工作条件,做好注浆站的选址与布置,进行试泵与注水试验,安装注浆管路和止浆塞、止浆岩盘,然后制浆,开始压注。
注浆站应尽量靠近工作面,泵站布置不仅要考虑紧凑、操作方便,并应加强通风防尘。
若在隧道内进行,场地狭窄,应采用移动式的注浆站。
试泵:开泵前先将三通转芯阀调到回位置,待泵吸水正常时,将三通回浆口慢慢调小,泵压徐徐上升,当泵压达到预定注浆压力时,持续二、三分钟不出故障、即可结束。
静水压力测试:静水压力高度就是压水测试,压水的目的在于测定岩层的吸水性,核实岩层的渗透性,为注浆时选取泵量、泵压及浆液配方等提供依据,同时冲洗钻孔,检查止浆塞效果和注浆管路是否有跑、漏水现象。
并通过压水将中将松软的泥质充分填物推送到注浆范围外,使浆液进入裂隙后增加充塞的密实性和胶结强度。
压水时,先开单泵压水,然后再开另一单泵压水,测定混合器是否串水。
混合器工作正常,即可双泵压水。
压水压力及压水时间:压水压力应由小逐渐增大到预定注浆压力,并保持几分钟。
压水时间,视岩层破碎程度和裂隙大小而异,对于破碎岩层及大裂隙约需10~20min,对中小裂隙约需15~30min。
在实际施工中,应根据实际情况确定。
五、注浆管和止浆管钻孔完毕,应进行掏孔检查。
在确认没有坍孔和探头石的情况下,方可下管。
如有探头石,必须用钻机进行扫孔。
注浆管的安装方法是:根据确定的注浆方式确定止浆塞位置。
用沾有cs胶的麻绳绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞,把管子插入孔内,再用台车把管顶入孔内到要求的深度,使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧实,然后在麻丝与孔口空余部分,填充cs塑胶泥,使注浆管和止浆塞固定。
顶进注浆管时,必须将钻头换成冲套,注浆管须带护丝箍,以保护管口外丝扣。
注浆管为φ42mm×3.5~7.0m的钢管(根据岩层的条件选择其长度).顶进时,外露的长度一般不小于30~40cm,以便连接孔口阀门和管路,胶泥凝固到有足够强度后(2~4h),方可注浆,这样才能有效地止浆。
六、止浆盘范围外的作用止浆盘的作用是防止注浆地段地下水涌向作业面及防止下段注浆时跑浆。
根据注浆终压和岩层的情况,可在预留的岩盘,加喷15~25cm厚c20砼加固岩壁。
喷砼的范围是整个开挖面3m地段,特别是在注浆孔周围3m范围以内及钢拱和有管棚出露处附近,必须反复加喷,保证喷射厚度。
喷射砼前,先清理落在作业面的松动岩石,然后分层喷,最好使用机械手和三联机作业。
必须注意,由于喷砼是在注浆管装好后进行,所以喷砼时注浆管应带上防护套帽,以保护注浆管丝扣和避免喷砼堵塞注浆管。
七、注浆注浆管路系统的试运转:当上述工作完成后,按注浆站布置图和工艺流程图,安排设备就位,接好管路系统,作注浆前的试运转。
用1.5~2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查,并接好风、水、电;检查管路系统能否耐压,有无漏水;检查管路连接是否正确;检查设备机况是否正常;使设备充分”热身”。
试运转的时间一般为20min。
注浆药液:注浆药液,根据主材浓度反应剂种类型,具有特定的配合比。
一般可按每1000l混和液的标准配合比,注浆作业是分盘进行混合。
分成a、b液的配合比按总量200l或400l进行混合。
为实现连续注浆,我们配备2个贮浆桶。
3、注浆压力的控制:由于注浆管路一般都短于20m,且弯头少,在0.1mpa以内,可以认为注浆压力就是显示的泵压值,由注浆泵的油压控制调节。
具体调法是:启动注浆泵,正常运转后关闭泵口阀门,泵停止运转后,旋转压力调节旋钮,将油压调在要求的油压刻度值上,随着注浆阻力的增大,泵压随之增高,当达成调定值时,会自动停泵,十分安全,不致于发生超压,注浆泵的排量调节控制按钮和排理记录仪加以监控.为防止由于压注速度过大,造成上压过快返浆漏浆等异常现象,影响注浆质量,在注浆前先测定注浆孔的吸水率,以确定合适的压入速度,先压注三分钟的单液水泥浆,检查止浆情况,测定钻孔及浆率,再行确定双液压入速度进行双液注浆。
胶凝时间的控制:通过配双调节两台注浆泵的流量控制系数,凝胶时间的变化由c:s来控制,它比用调节浆液浓度来控制凝胶时间的方法具有快速、简单、容易,只需操作泵上的两个铵钮就可实现,如需2min以上的凝胶时间,则掺加缓凝剂来控制。
为了确保凝胶时间的准确,在注浆过程中,须经常测试,一般每拌一筒浆或换一级浓度或配比时,需要取样实配,测定凝胶时间,通过对比,检查配浆是否准确,泵的操作是否正常,吸浆是否正常,混合器的混合是否均匀,从而有助于监控注浆情况(如压力变化),避免异常故障的发生。