隧道富水注浆快速堵水技术

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高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法

高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法

高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法一、前言高速铁路的发展已经成为城市间快速交通的重要方式,而隧道工程作为高铁线路的重要组成部分,对地质条件要求较高。

但是,在一些特殊地质环境下,如高压富水断裂带,施工可能会遇到水涌、岩爆等严重问题。

因此,针对高压富水断裂带的隧道施工,需要采用快速堵水施工工法,保障施工安全和工期。

二、工法特点高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法有以下主要特点:1. 采用搅拌桩分段压水技术,将整个施工断面分为若干个部分,逐段压入搅拌桩堵水,有效控制水压。

2. 结合注浆封孔技术,在每一个搅拌桩当中,注入优质的水泥浆,形成高强度的阻水层,保证隧道周边地质的稳定。

3. 采用快速施工工艺,缩短工期,提高施工效率。

每段搅拌桩在施工周期内进行完整的堵水施工。

4. 高质量施工,通过严格的质量控制和现场监测,确保工程质量和施工安全。

三、适应范围该工法适用于高压富水断裂带隧道工程,特别是需要快速堵水施工的项目。

四、工艺原理该工法的实施原理是通过植桩、注浆封孔和现场施工控制等技术措施,有效堵塞断裂带中的水源,保证施工过程中的安全和稳定。

采用搅拌桩分段压水技术,可以将隧道断面分为若干个部分,然后逐段进行搅拌桩的施工,将水压控制在可控范围内。

同时,在每个搅拌桩施工当中进行注浆封孔,形成高强度的阻水层,确保水源被有效封堵。

五、施工工艺1. 预处理:对隧道周边的地质条件进行勘察和分析,确定断裂带位置和水源情况。

2. 植桩施工:根据实际需要,确定植桩的数量和位置,并进行专门的施工准备。

3. 搅拌桩施工:采用专用的设备进行搅拌桩施工,将整个断面分段压入搅拌桩,进行水压控制。

4. 注浆封孔:在每个搅拌桩施工完毕后,进行注浆封孔,形成阻水层。

5. 现场施工控制:通过严格的现场施工控制,确保每个施工阶段的工作质量和施工安全。

六、劳动组织根据具体工程规模和施工条件,确定施工所需的劳动人数、施工队伍和工作安排,合理组织施工。

富水岩溶隧道注浆堵水技术探讨

富水岩溶隧道注浆堵水技术探讨

富水岩溶隧道注浆堵水技术探讨摘要:本文主要针对富水岩溶隧道注浆堵水的技术展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对注浆材料的选择作了详细的说明,并为注浆施工作了系统的阐述和给出了一些相关的措施,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词:隧道工程;富水岩溶;注浆堵水引言在富水岩溶地区进行隧道施工,具有着极大的难度和挑战性,但是随着建设技术的发展,特别是注浆堵水技术的应用,使得我国在富水岩溶地区修建隧道越来越普遍。

然而在实际施工中,注浆堵水的施工技术还未完全应用成熟,还需要相关的工作者不断探索,以寻求更佳的富水岩溶隧道建设的施工技术。

1 工程概况1.1 地质特征隧道左右线采用分离式双洞单向3车道,中线间距为20m,为大断面小净距隧道。

1.2 涌水情况隧道右洞开挖掘进至K5+381时,开始出现涌水,涌水纵断面如图1所示,在掌子面前方钻孔进行超前地质预报,随着钻孔加深涌水量越来越大,至15m时由于水量太大,无法继续施作钻孔,隧道掌子面全断面水流量约为920m3/h,单孔动水压力0.03~0.061MPa,水温37℃,涌水压力较小,水温较高。

经过6d洞内、外水量监测,洞内水流量没有明显减小趋势,洞外泉眼、水库、居民饮水点、水塘等主要水文监控点水位没有明显下降,水温保持在37℃。

利用地质雷达对掌子面进行探测,探测结果表明前方围岩为岩溶角砾岩,较破碎,裂隙发育,整体性较差,围岩含水丰富。

通过水文地质分析和现场涌水揭露,认为涌水主要来源于岩溶角砾岩及与其存在联通关系的灰岩岩溶管道,且属深部岩溶管道涌水。

图1 涌水段纵断面2 注浆材料选择注浆材料的选取应根据堵水要求、加固要求,是否作为永久性支护结构,以及注浆材料浆液的可注性、可控性、环保性、经济性等方面综合考虑进行选择。

2.1 注浆材料及配合比的确定根据隧道的水文地质条件,选择普通硅酸盐水泥及38~42°Be、模数3.1~3.4的水玻璃作为主要注浆材料。

隧道穿越富水软硬岩层接触带的创新注浆堵水技术

隧道穿越富水软硬岩层接触带的创新注浆堵水技术

收稿日期:2019-12-23 作者简介:金煜堃(1987‐),男,工程师,研究方向铁路工程施工。

隧道穿越富水软硬岩层接触带的创新注浆堵水技术堃金煜(中铁十九局集团第五工程有限公司 辽宁大连 116100)摘要:新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程建平隧道施工过程中,注浆采用“先止水、后加固”的注浆理念,即先压注“磷酸+水玻璃”注浆液快速堵水,接着再压注“水泥+水玻璃”注浆液提高止水固结体强度的创新注浆堵水技术,顺利、安全地通过了隧道富水软硬岩层接触带的开挖施工。

文章介绍了这种注浆堵水技术的工艺原理、施工工艺流程,详细阐述了施工操作要点。

对同类工程有一定的参考价值。

关键词:隧道施工“磷酸+水玻璃”注浆液“水泥+水玻璃”注浆液双浆液注浆中图分类号:U455.43 文献标识码:A 文章编号:1673-1816(2020)04-0012-06当隧道开挖施工通过极高风险的富水软硬岩层接触带时,一般多采用超前周边帷幕注浆的方法进行堵水。

我们在建平隧道掘进施工中发现,使用这种注浆堵水方法效果不佳,掌子面仍然有线状、股状出水,岩层依然松散,施工安全隐患较大。

针对上述情况,我们使用先压注“磷酸+水玻璃”注浆液快速堵水,接着再压注“水泥+水玻璃”注浆液加强止水固结体强度的创新注浆堵水方法,顺利地通过了隧道富水软硬岩层接触带的开挖施工。

实践证明这种施工方法不但堵水效果好,还加固了被开挖的岩体,施工操作简单快捷,工程造价相对较低,还能保证施工安全。

1 工程概况新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程CFSG-3标段的建平隧道全长11340m ,主要岩性包括片麻岩、凝灰岩和安山岩,Ⅳ级、Ⅴ级围岩占隧道全长的66%。

其中:DK030+060~DK036+300段为片麻岩,强风化,节理裂隙较发育,岩体较破碎; DK036+300~DK037+800段为凝灰岩,强风化,节理裂隙较发育,岩体较破碎,呈角砾碎石状压碎结构;DK037+800~DK041+400段为安山岩,弱风化,节理裂隙很发育,岩体破碎,呈角砾碎石状,松散结构,易发生围岩失稳塌方和大变形。

隧道及地下工程注浆堵水和加固技术

隧道及地下工程注浆堵水和加固技术

隧道及地下工程注浆堵水和加固技术隧道及地下工程注浆堵水和加固技术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。

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。

高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法(2)

高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法(2)

高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法高铁隧道穿越高压富水断裂带快速堵水施工工法一、前言随着高铁建设的不断推进,许多高铁线路需要穿越高压富水断裂带来完成工程建设。

然而,断裂带的富水特性给隧道工程施工带来了很大的困难。

为了保证隧道的施工安全和有效进展,研究人员提出了一种快速堵水施工工法,以应对高压富水断裂带的挑战。

二、工法特点该工法具备以下几个特点:1. 快速堵水:采用先进的技术手段和设备,能够快速堵住断裂带的水源。

2. 高效施工:整个施工过程简洁明了,操作简便,施工效率高。

3. 环保节能:减少施工对环境的影响,降低能源消耗。

4. 可靠稳定:施工后的堵水效果可靠,确保隧道内干燥稳定。

三、适应范围该工法适用于需要穿越高压富水断裂带的隧道工程,特别是那些具有丰富水资源的断裂带。

四、工艺原理快速堵水施工工法基于以下原理:1. 施工工法与实际工程之间的联系:根据实际工程情况,选择合适的施工工法和工艺。

2. 采取的技术措施:通过注浆、封闭、隔离等技术手段,将断裂带中的水源有效地堵住,确保隧道施工的安全进行。

五、施工工艺快速堵水施工工法包括以下几个施工阶段:1. 断裂带勘察:对断裂带的富水特性进行认真勘察,确定堵水方案和使用的材料。

2. 施工准备:准备堵水所需的设备、材料和人员,并制定详细施工计划。

3. 断裂带封堵:根据施工计划,采用注浆、封闭等技术手段,将断裂带中的水源有效地堵住。

4. 隧道施工:在堵水完成后,进行正常的隧道施工工作,包括挖掘、支护和铺设线路等。

六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织劳动力,确保施工进展顺利。

根据具体需求,安排专业施工队伍,提供必要的培训和指导。

七、机具设备施工中需要使用的机具设备包括注浆机、封闭设备、堵水材料等。

这些设备具有高效、稳定的特点,能够满足堵水施工的需求。

八、质量控制为确保施工质量,需要采取一系列的质量控制方法和措施。

包括设立专门的质量检测部门,定期进行现场检查和验收,保证施工符合设计要求。

富水隧道径向注浆堵水技术

富水隧道径向注浆堵水技术

富水隧道径向注浆堵水技术作者:计克伟来源:《价值工程》2020年第22期摘要:在小断面隧道施工中所面临的难题之一是水的问题,水不仅影响工作面的安全,同时也对地面构筑物及地表有一定的威胁。

如何对富水隧道掌子面进行加固止水是施工的关键,引汉济渭秦岭输水隧洞工程某区间段采用径向注浆堵水技术成功的完成了富水段的施工。

以此表明在富水岩层采用径向注浆注浆堵水技术是可行、有效的。

本文针对此实例,详细论述径向注浆堵水技术的原理、工艺流程,及径向注浆堵水技术在富水区注浆堵水应用的效果。

Abstract: One of the problems faced in the construction of small-section tunnels is the problem of water. Water not only affects the safety of the working face, but also poses a certain threat to the ground structures and the surface. How to carry out the reinforcement and water-stop of the face of the rich water tunnel is the key to the construction. The construction of the rich water section was successfully completed by using the radial grouting technology and water blocking technology in a section of the Qinling Water Conveyance Tunnel Project in Hanjiang-to-Weihe River Water Transfers Project. This shows that it is feasible and effective to use radial grouting and water blocking technology in water-rich rock formations. Aiming at this example, this paper discusses in detail the principle and technological process of radial grouting and water blocking technology, and the effect of radial grouting and water blocking technology in grouting and water blocking in water-rich areas.关键词:径向堵水;富水岩层;双液浆Key words: radial water plugging;water-rich rock formation;double-liquid slurry中图分类号:U455.4; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码:A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号:1006-4311(2020)22-0144-031; 工程概述1.1 工程概况引汉济渭工程地跨黄河、长江两大流域,穿越秦岭屏障,经过总长98.3km的秦岭隧洞将水送至关中。

隧道富水注浆快速堵水技术

隧道富水注浆快速堵水技术

富水隧道注浆快速堵水技术张胜(中铁十七局集团有限公司山西太原 030006) 摘要:兰武铁路二线乌鞘岭隧道6号斜井工区隧道地质复杂,以三叠系砂岩为主,地下水发育,与地表连通性好,隧道位于地表严重缺水的甘肃武威境内,为保护地表水环境,在隧道设计中采取了“以堵为主,排为辅”的全方位注浆堵水,对以往隧道地下水“以排为主”的设计原则是一种理念的革新,对今后类似隧道的设计和施工具有一定的借鉴价值。

关键词:环境保护注浆堵水一、工程水文地质情况、地表环境及用水条件1.工程地质及水文地质情况乌鞘岭特长隧道位于兰新铁路兰州~武威南段增建第二线打柴沟车站与龙沟车站之间。

设计为两座单线隧道,长20050米,隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上,除左、右线缓和曲线伸入隧道127.29m及68.84m外,其余地段均位于直线上,线间距为40m;两座隧道线路纵坡相同,主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56~0.73m。

6号斜井井口位于芨芨沟上游右岸斜坡地带,沟谷较开阔,常年无水,在雨季有少量流水。

斜井长2135.38m,平均坡度11.8%;根据乌鞘岭建指任务划分,担负正洞左线平导700m及F4断层的施工任务,最终完成左线平导及扩挖2513m,右线600m施工任务。

斜井口上覆第四系全新统坡、洪积碎石土,稍密、稍湿,Ⅲ级硬土,б0 = 400kPa,Ⅴ级围岩,下伏基岩为三叠系上统的砂岩夹页岩,为洞身穿过的主要地层,砂岩为主,夹页岩及薄层煤,Ⅳ级软石~Ⅴ级的次坚石,б0= 800kPa,Ⅲ级~Ⅴ级围岩。

弱富水区,设计水量1520m3/d。

正洞平导洞身通过三叠系上统砂岩夹页岩及薄层煤,砂岩为主。

岩体受地质构造影响较严重,节理很发育~发育,岩体较破碎~较完整,呈层状、块石碎石状~块状结构。

Ⅳ级软石~Ⅴ级次坚石,Ⅲ级、Ⅳ级围岩。

该段为基岩裂隙弱富水段,岩体原生层理发育,构造及风化节理裂隙,地下水储存于原生层理、构造及风化节理裂隙中。

隧道注浆堵水施工方案

隧道注浆堵水施工方案

注浆堵水施工方案1、XX铁路XX隧道设计相关图纸。

2、铁路总公司及原铁道部颁发的现行高速铁路工程施工规范、规程、验收标准及相关文件。

3、XX隧道段现场勘查情况,结合我单位多年从事高铁工程隧道施工积累的施工、管理经验。

二、工程概况XX铁路XX隧道位于XX境内。

隧道穿行于低山区,山势陡峻、地形起伏,发育“V”字形冲沟。

海拔高程190-690m,相对高差200〜500m,自然坡度25º〜60º,山体局部有第四系土层覆盖,植被较茂盛。

起讫里程XX,隧道全长XXm,最大埋深约XXm。

表2-1 隧道围岩分级统计表隧址区地层岩性主要为:第四系全新统残坡积粉质黏土、粗角砾土;第四系上更新统残坡积粗角砾土;上第三系上新统嵊县组玄武岩;白垩系上统赖家组砂岩;白垩系下统朝川组砂岩、凝灰岩;侏罗系上统西山头组熔结凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质粉砂岩,高坞组熔结凝灰岩、沉凝灰岩,大爽组熔结凝灰岩、沉凝灰岩。

隧址区穿越沟谷及山麓堆积斜地组成的第四纪松散堆积层分布区和丘陵组成的白垩系沉积碎屑岩基岩山区,受地质构造及岩性影响,地下水蕴含能力较强,地下水的形成受地形地貌、地层岩性、地质构造、降水等多种因素的影响,区内地下水主要为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水,主要接收大气降水和水库构造裂隙通道补给,通过孔隙、节理裂隙由上向下联通形成排泄通道,多数补给谷地等低洼处地层地下水。

地表发育有水沟,隧道段落内水沟内常年有水,主要受大气降水和地表径流补给,水位和水量受季节影响较大。

表2-2 XX隧道分段涌水量预测表三、周边注浆施工方案3.1 注浆工作程序(1)根据设计文件、地质资料、地质预报、物探成果、施工揭示情况,当现场围岩发生较大变化或涌水量较大施工存在风险时,向监理、EPC总承包项目部提出变更申请,EPC总承包项目部收到申请后及时组织相关单位进行现场会勘,形成会勘纪要。

(2)当施工过程中出现异常,及时向EPC总承包项目部、监理单位进行信息反馈,以便调整优化变更设计。

隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法

隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法

隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法一、前言隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法是一种常用于隧道工程中的方法,通过使用凿岩台车进行开挖,然后进行注浆堵水,从而确保隧道的安全和稳定。

本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。

二、工法特点隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法具有以下特点:1. 灵活性强:凿岩台车可以根据隧道开挖的实际情况进行调整和变化,适应不同地质条件。

2. 施工速度快:凿岩台车具备较强的凿岩能力,可以快速开挖隧道,并且注浆堵水工序也相对迅速。

3. 施工成本低:由于凿岩台车的高效性,可以节省人力、时间和资源,从而降低施工成本。

4. 施工质量高:凿岩台车具备稳定性和精确性,能够准确控制挖掘尺寸和注浆均匀性,保证施工质量。

5. 环境影响小:由于凿岩台车进行开挖和注浆的同时进行,减少了地质灾害的发生,对环境的影响较小。

三、适应范围隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法适用于以下情况:1. 隧道地质条件相对较好或已经进行了预处理,如预支护和防渗处理等。

2. 隧道工程需要快速完成,时间较为紧迫。

3. 施工资金预算有限,需要降低施工成本。

四、工艺原理隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法的基本原理是通过凿岩台车进行隧道开挖,同时在挖掘过程中进行注浆堵水,从而确保隧道的稳定和安全性。

具体的工艺原理如下:1. 施工工法与实际工程之间的联系:凿岩台车可以根据隧道的实际情况进行调整和变化,以适应不同地质条件。

2. 采取的技术措施:通过控制凿岩台车的挖掘尺寸和速度,保证开挖的同时进行注浆堵水,确保注浆材料填充至挖掘面周围的孔隙中,提高隧道的强度和稳定性。

五、施工工艺隧道凿岩台车进行注浆堵水施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 隧道预处理:根据实际情况,对隧道进行预处理,包括防水处理、预支护等。

2. 凿岩台车开挖:将凿岩台车移动到施工现场,并进行开挖。

隧道注浆堵水方案

隧道注浆堵水方案

隧道注浆堵水方案隧道注浆堵水是指通过注浆技术对隧道进行施工或使用过程中的水渗透进行堵塞,保证隧道工程的安全和可靠性。

隧道注浆堵水方案是指在施工前针对具体隧道的条件和要求制定出的一套注浆堵水方案。

本文将从隧道注浆堵水的目的、注浆材料的选择、注浆工艺、注浆监测等方面进行详细阐述。

隧道注浆堵水的目的是为了防止水渗透对隧道结构带来的危害,保障隧道的安全运营。

隧道注浆堵水的主要原理是通过注入堵水材料,使得隧道内壁形成一层坚固耐久的隔水层,阻止水渗透。

注浆材料是实现隧道注浆堵水的关键。

一般情况下,注浆材料可分为高浓度水玻璃、水泥浆和环氧树脂三种。

高浓度水玻璃是一种常用的注浆材料,其特点是具有较高的抗渗性能和温度耐久性。

使用高浓度水玻璃进行注浆堵水,首先需要将其稀释成适合注浆的浓度,然后通过注入隧道内,使其与渗入的水发生反应并形成胶凝体。

当水分子与水玻璃发生反应后,胶凝体会随着时间的推移进一步固化,形成一层坚固耐久的隔水层。

水泥浆是另一种常用的注浆材料,其主要成分是水泥和水。

使用水泥浆进行注浆堵水的过程中,需要注意控制水泥浆的流动性和硬化时间。

通常使用加入了外加剂的水泥浆,可以调节水泥浆的流动性和硬化时间,使其更适合注入隧道内进行堵水。

环氧树脂是一种高强度、高耐腐蚀性的注浆材料,适用于特殊要求的隧道注浆堵水工程。

使用环氧树脂进行注浆堵水时,需要将其与固化剂混合,然后注入隧道内,经过一定时间固化成为一层坚固耐久的隔水层。

注浆工艺是隧道注浆堵水方案中的重要环节。

注浆工艺一般包括注浆孔洞的布置、注浆设备的选择和注浆施工的操作步骤。

注浆孔洞的布置应根据隧道的结构特点和实际需求进行合理布置,以确保注浆材料能够充分填充到隧道内部。

注浆设备的选择应根据注浆材料的性质和工程要求进行选择,保证注浆过程的安全和有效进行。

注浆施工操作步骤应科学合理,注意施工的连续性和稳定性,以确保注浆效果的可靠性。

注浆监测是隧道注浆堵水方案中的另一项重要工作。

浅谈金竹山隧道富水地段堵水措施

浅谈金竹山隧道富水地段堵水措施

浅谈金竹山隧道富水地段堵水措施汇报人:2023-12-02CATALOGUE目录•隧道富水地段概述•金竹山隧道富水地段的地质条件•金竹山隧道富水地段的堵水技术方案•金竹山隧道富水地段的堵水效果评估•金竹山隧道富水地段堵水的经验总结与展望•参考文献隧道富水地段概述01CATALOGUE0102隧道富水地段定义这类地段通常具有高含水率、高孔隙率、高透水性等特点。

隧道富水地段是指隧道施工过程中遇到富含地下水的地段。

隧道富水地段容易导致突水、突泥等工程事故。

水流冲刷和侵蚀隧道衬砌,降低隧道使用寿命。

水流冲刷和侵蚀围岩,降低围岩稳定性。

隧道富水地段的危害提高隧道施工质量和寿命,减少后期维护成本。

提高隧道施工效率,缩短工期。

保障施工安全,避免工程事故的发生。

隧道富水地段堵水的重要性金竹山隧道富水地段的地质条件02CATALOGUE金竹山隧道富水地段主要由石炭系和二叠系地层组成,其中石炭系地层主要由灰岩、页岩、砂岩组成,二叠系地层主要由页岩、砂岩组成。

这些地层在长时间的地质演化过程中,形成了不同的岩性和地质特征。

地层金竹山隧道富水地段的岩性主要包括灰岩、页岩、砂岩等。

其中,灰岩具有较脆的岩石性质,易形成裂隙;页岩具有较软的岩石性质,易发生变形;砂岩具有较稳定的岩石性质,但易受到地下水的影响。

岩性地层与岩性地质构造金竹山隧道富水地段位于华南褶皱系内,受到多期次构造运动的影响,形成了复杂的构造格局。

该地段内发育有多个断层和节理裂隙,为地下水的运移和富集提供了有利条件。

节理裂隙金竹山隧道富水地段内的节理裂隙主要发育在灰岩和砂岩中。

这些裂隙为地下水的运移提供了通道,同时也增加了岩石的不稳定性和坍塌风险。

地下水类型金竹山隧道富水地段内的地下水主要为基岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶水。

其中,基岩裂隙水主要赋存于砂岩和页岩的裂隙中,具有分布不均匀的特点;碳酸盐岩岩溶水主要赋存于灰岩的溶洞和溶蚀裂隙中,具有富集规律性强的特点。

水文地质参数金竹山隧道富水地段的水文地质参数主要包括渗透系数、给水度和导水系数等。

富水段帷幕注浆施工

富水段帷幕注浆施工

富水段施工(帷幕注浆)技术指导书一、超前深孔围幕注浆超前小导管注浆,对围岩加固的范围和加大处理的程度是有限的,作为软弱破碎围岩隧道施工的一项主要辅助措施,它占用时间和循环次数较多。

因此,在不便采取其它施工方法(如盾构法)时,深孔预注浆加固围岩就较好地解决了这些问题。

注浆后即可形成较大范围的筒状封闭加固区,称为围幕注浆。

1、注浆机理及适用条件注浆机理可分为两种:一种是对于破碎岩层、砂卵石层、中、细、粉砂层等有一定渗透性的地层,采有中低压力将浆液压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙里、凝固后将岩土或土颗粒胶结为整体,称为“渗透注浆”。

另一种是对于颗粒更细的粘土质不透水(浆)地层,采用高压浆液强行挤压孔周,使粘土层劈裂成缝并充塞凝结于其中,从而对粘土层起到了挤压加固和增加高强夹层加固作用,称为“劈裂注浆”。

关于挤压加固即压密作用,在土力学与基础工程中多有叙述;在软弱粘土层中增加的高强夹层,将粘土分隔包围,使其整体性和强度大大提高。

这也相当于在软弱土体中加筋加骨。

因此原则上讲,深孔预注浆可适用于所有软弱破碎围岩的加固。

深孔预注浆一般可超前开挖面30m~50m,可以形成有相当厚度的和较长区段的筒状加固区,从而使得堵水的效果更好,也使得注浆作业的次数减少,它更适用于有压地下水及地下水丰富的地层中,也更适用于采用大中型机械化施工。

2、注浆范围要确定加固区的大小,即确定围岩塑性破坏区的大小,可以按岩体力学和弹塑性理论计算出开挖坑道后围岩的压力重力分布结果,并确定其塑性破坏区的大小,这也是应加固区的大小。

3、注浆数量及注浆材料选择注浆数量应根据加固区需充填的地层孔隙数量来确定。

一般来讲,不可能也无需将全部渗透孔隙充填密实,就可以达到加固和堵水的目的。

工程中常用充填率来估算和控制注浆总量。

所谓充填率是指注浆体积占孔隙总体积的比率。

于是注浆总量可按下式计算:Q=n•a•A式中:Q——注浆总数量,立方;A——被加固围岩的体积,立方;n——被加固围岩的孔隙率,%;a——过去实践证实了的充填率,%。

隧道工程施工中注浆堵水技术浅析

隧道工程施工中注浆堵水技术浅析

关键词:高速;铁路隧道;工程施工;注浆堵水技术0引言注浆技术是隧道施工过程中常用的一种辅助工艺,其于处理地下水、加固底层方面均发挥着至关重要的作用,是保障施工安全,提高施工质量的重要施工工艺技术。

高速铁路隧道施工可能会受到当地地质、气候、水文、岩层情况等影响,在施工过程中很容易出现涌水事故,给隧道施工的质量、施工进程、工程安全等造成负面影响。

因此,施工单位应根据隧道施工的具体情况,选择合适的注浆堵水技术,有效规避该问题的发生,为施工安全提供坚实保障。

1隧道工程实例现状池州至黄山铁路站前三标黄坑隧道的稳定水位在1.5m~5.2m之间,高程306.20m~323.44m,点位置隧道底板高程约为143m~149m,明显低于地下水的水位。

其次,区域内地下水对隧道工程影响较大,岩石节理裂隙发育,裂隙水大,容易发生漏水、涌水等问题,严重影响施工的安全性和质量。

池黄铁路设计时速为350km/h,从而对隧道工程质量提出了更高的要求,而隧道的渗漏水对隧道整体质量的好坏又有着深远的影响。

2注浆方案设计2.1材料选取及配比选取注浆材料时应当注意:(1)注浆材料流动性好、可注入细小裂隙或粉细砂层中;(2)注浆材料的稳定性要好;(3)注浆反应时间可调控;(4)浆液应当是无毒、无臭,不污染环境,对人体无害;(5)安全性高、阻燃;(6)注浆材料应有较好的抗压强度、抗拉强度,以及较强的抗渗性;(7)注浆材料应耐老化性能好,耐腐蚀。

因此,本次施工使用的注浆材料为普硅水泥和水玻璃,对施工现场的涌水量、裂隙进行筛查,结合施工场地的温度、地势情况等,并对浆液的配置比例进行多次实验后,将浆液的配置比例规定为:水灰比例=0.8:1,水泥与水玻璃的体积比例=1:0.4,加入水泥质量3%的磷酸氢二钠作为缓凝剂。

2.2注浆系统的选择本次施工采用的注浆设备为C4型全液压钻机、耿兴80型与120型注浆泵、1.0m3搅拌机及高压胶管。

为提升注浆过程的方便性,本次施工主要选择双管注浆法进行注浆。

隧道工程施工中注浆堵水技术解析

隧道工程施工中注浆堵水技术解析

隧道工程施工中注浆堵水技术解析摘要:注浆堵水技术在隧道工程施工中较为常见,其作为一种辅助施工手段,不仅能够有效防止地下水上涌,且可以对底层起到一定的加固作用,进而保障施工建设的安全性和稳定性。

在施工建设中,需要结合当前区域的地质、气候、水文、岩层情况等进行综合考虑,选择合适的注浆堵水技术,下面将对其应用进行相关解析,最后结合工程案例提出了具体的应用策略,防止涌水事故的出现。

关键词:隧道工程;施工建设;注浆堵水技术前言:随着人们生活水平的提高,群众对于日常生活质量的要求也在随之提高,如出行便是当前群众所关心的要点问题之一。

隧道在实际建设中较为复杂,在施工过程中容易发生涌水事故,这不仅会造成生命安全造成威胁,而且还会严重影响隧道工程建设的质量,若想保证其建设符合预期要求,必须在施工中以质量控制为基础有效解决涌水、渗水问题,为人们的出行提供了安全保障。

1隧道工程施工中注浆堵水技术概述在隧道工程实际施工中,可能由于多种外在因素影响而出现涌水现象,包括地质水文情况、施工设备选择及地下障碍物影响等综合因素等方面,而注浆堵水就是将具有充填、胶结性能和较高强度的材料配置成浆液,随后压入隧道下岩层的裂隙孔洞中,即利用灌浆堵塞缝隙加固隧道底层,不仅能够避免涌水问题的出现,且能够提高项目整体的稳定性,所以必须对此加大关注力度[1]。

相比于其他施工技术,注浆堵水技术具备更加明显优势,但应用时的要求相对较高,为能够充分满足于施工要求与标准,必须在施工作业中重视勘查,采取针对性的措施加以防护,并将现存施工问题解决,从而避免隧道工程施工中发生风险问题。

2隧道工程施工中注浆堵水技术解析2.1工程概况杉阳隧道位于永平车站与杉阳车站之间,位于澜沧江活动断裂带东侧,项目建设段全长为13390m,全隧穿越地层为石英砂岩夹砂岩、砾岩及泥岩,为此划分为进口、斜井、出口3个工区,进口里程为DK90+140,出口里程D1K103+530。

调查后得出隧测区属中山构造剥蚀地貌,区域的地形起伏较大,地面多被第四系土层覆盖,其中Ⅲ级围岩4087m,Ⅳ级围岩4287m,Ⅴ级围岩4296m,在沟槽、陡壁、部分山脊处会有零星基岩出露,岩层节理、裂隙发育,岩体较破碎。

隧道预注浆堵水施工

隧道预注浆堵水施工

隧道径向注浆堵水施工工法一、前言隧道施工中,地下水处理是一个普遍的问题,需要采取许多措施来对付地下水,三公司承建的奉云高速公路分界梁隧道就是一个地下水丰富的隧道,此隧道有约700m的富水区,且围岩为泥质灰岩和泥岩,开挖暴露后极易风化,施工过程中采用了径向钢管渗透式注浆配合初支背后集中排水处预埋环向排水管技术,即沿隧道纵向分段处理,埋设长度为5mφ50注浆钢管,间距1.2m*1.2m,用注浆泵将水泥-水玻璃浆液压入破碎围岩充填岩层孔隙,将地下水的通道截断,形成一道防水性较好的防水层,并将地下水引到集中排水处,通过增设的环向排水管引入两侧排水管,并引入中央排水管排出洞外。

为隧道掌子面开挖创造了无水的施工环境,安全、快速、高效的通过富水区,顺利完成了施工任务。

隧道竣工后,双液浆帷幕对地层水形成一道屏障,降低了裂隙水对隧道形成了水压,减小了隧道的渗水几率。

后将此施工技术推广到隧道其余渗水段渗水处理,效果较好,我们对此作了总结,形成此工法。

二、工法特点1.注浆钢管施工在隧道开挖后初期支护时进行,不增加暗挖隧道掌子面的工作量,即可保证隧道初期支护处于基本干燥状态,加快施工进度。

2.采用堵排相结合的施工方法,即保证了隧道施工安全,又避免了地下水位大幅度下降,保护了当地的环境。

三、适用范围本工法适用于富水地层,隧道涌水量为60-150m3/h地段堵水施工,还可用于类似地质条件下的其他地下工程施工。

四、施工工艺(一)径向钢管注浆施工工艺1.准备工作(1)利用钻孔机在两侧边墙底部钻深度为5m左右的孔,使地下水沿钻孔流出,降低水位。

(2)选择有代表性的地段进行现场注浆试验,确定注浆技术参数。

(3)按设计将每个注浆孔的位置放样准确。

标出孔位,在隧道两侧开挖好边沟,保证场地文明施工。

2.渗透注浆施工采用SY-50双液注浆机进行分段上下式注浆。

(1)成孔直径70mm,采用风枪钻孔,钻孔深度应达到注浆固结深度5m,在钻孔过程中应做好记录。

浅谈富水隧道注浆堵水施工技术及应用

浅谈富水隧道注浆堵水施工技术及应用

浅谈富水隧道注浆堵水施工技术及应用摘要:隧道工程建设施工在我国比较常见,主要是解决交通拥挤问题,对部分可以利用的道路进行开发。

富水隧道注浆堵水施工在我国公路建设的应用还不普遍,使得工程建设施工受到阻碍。

富水隧道的地质条件较差,在施工过程中容易产生渗漏问题,影响工程建设及运营安全性。

文章主要通过分析富水隧道注浆堵水施工的作用,对施工技术及其应用进行简要的探讨。

关键词:富水隧道;注浆堵水技术前言在我国社会经济发展的过程中,尤其是随着国家西部大开发战略的实施,隧道工程项目数量逐渐增多,随之而来的,是其中遇到的问题不断增多。

富水隧道工程经常会产生涌水或者突泥现象,不仅给工程建设施工造成了较大的难度,还会产生一定的环境影响。

虽然我国当代的工程建设施工技术不断加强,但是在这方面的技术还是以“疏”为主,“堵水”是特殊情况下才会采取的措施。

因此,注浆堵水施工技术在公路建设中比较少见,是解决特殊要求下隧道渗漏水的强化措施,如水下隧道、水库下穿隧道等防止水渗漏的方法,极大地提高隧道工程建设施工安全性,降低施工管理工作的难度,使得隧道建设施工更加安全稳定。

1 工程概况过坝隧道是陕西省镇安县抽水蓄能电站对外交通工程的组成部分,其围岩为中风化花岗岩,围岩节理裂隙发育,隧道为双向两车道,起讫桩号为K21+646~K24+533,全长2887m。

其中K21+800~K22+400段位于水库水位下20m,距水库横向距离200m,地下水发育,设计采用全断面径向注浆固结围岩堵水。

国家电网要求是:本段隧道在衬砌施工前,不得有滴漏水现象。

因此在施工中采取注浆堵水而不是引排水,如何“堵”水成为本段隧道施工的关键环节。

2 注浆堵水施工2.1 富水隧道注浆堵水施工的作用公路隧道工程建设施工处于不同的场地时,地质条件存在较大的差异,要保证工程建设施工质量,就需要做好地质分析工作。

富水隧道的特点是岩层中含水量高,部分地带会形成洼地,给公路隧道施工带来较大的阻碍。

简述高压富水区山岭隧道注浆堵水施工技术及应用

简述高压富水区山岭隧道注浆堵水施工技术及应用

简述高压富水区山岭隧道注浆堵水施工技术及应用发布时间:2022-06-22T02:38:43.277Z 来源:《科技新时代》2022年5期作者:张文清[导读] 高压富水区山岭隧道中,受到水体侵蚀和压力破坏作用的影响,可能导致区域内的注浆作业问题突出,不能有效改善施工方面的问题。

施工单位通过制定可靠注浆堵水施工方案,做好施工技术管理,注重控制施工问题,保障隧道施工能力提升,控制施工技术。

中铁一局集团第四工程有限公司陕西省咸阳市 623500摘要:高压富水区山岭隧道注浆堵水施工中,需要明确堵水技术的特点、原理及适用性,做好注浆堵水施工技术设计,确定材料与配合比、控制注浆系统。

分析注浆堵水施工技术要点,要能做好合理化管控,确定施工参数,进行有效注浆操作,有效实现注浆效果检查,保障在注浆堵水施工中,可以改善各种问题,解决施工技术方面的隐患,做好注浆堵水技术应用的可靠调节,在技术应用上,能分析相关问题,实现注浆作业的可靠调控。

关键词:高压富水区山岭隧道;注浆堵水;施工技术;应用1引言高压富水区山岭隧道中,受到水体侵蚀和压力破坏作用的影响,可能导致区域内的注浆作业问题突出,不能有效改善施工方面的问题。

施工单位通过制定可靠注浆堵水施工方案,做好施工技术管理,注重控制施工问题,保障隧道施工能力提升,控制施工技术。

2注浆堵水技术的特点、原理及适用性2.1注浆堵水技术特点注浆堵水技术的施工工艺技术简单,可以有效控制施工质量,加快施工进度,控制施工成本。

注浆堵水技术主要通过小导管预注浆以及止水辅助注浆施工作业方式,使得注浆堵水区域的质量稳定,可以提升注浆堵水技术应用效果,保障注浆施工能力提升。

2.2注浆堵水技术原理注浆堵水技术原理是当掌子面裂隙水呈水帘出露时,在掌子面出水点四周按一定角度将超前导管打钻入岩层中,使浆液通过小导管渗透、扩散到岩层裂隙中,以改善岩体物理力学性能。

2.3适用范围注浆堵水技术可以在大断面软弱围岩施工区域内,进行隧道施工,同时也可以在浅薄砂层中使用该技术,通过可靠处理破碎带,做好支护技术的可靠实施,在支护技术应用中,能控制变形,使得隧道结构稳定。

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富水隧道注浆快速堵水技术张胜(中铁十七局集团有限公司山西太原030006) 摘要:兰武铁路二线乌鞘岭隧道6号斜井工区隧道地质复杂,以三叠系砂岩为主,地下水发育,与地表连通性好,隧道位于地表严重缺水的甘肃武威境内,为保护地表水环境,在隧道设计中采取了“以堵为主,排为辅”的全方位注浆堵水,对以往隧道地下水“以排为主”的设计原则是一种理念的革新,对今后类似隧道的设计和施工具有一定的借鉴价值。

关键词:环境保护注浆堵水一、工程水文地质情况、地表环境及用水条件1.工程地质及水文地质情况乌鞘岭特长隧道位于兰新铁路兰州~武威南段增建第二线打柴沟车站与龙沟车站之间。

设计为两座单线隧道,长20050米,隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上,除左、右线缓和曲线伸入隧道127.29m及68.84m外,其余地段均位于直线上,线间距为40m;两座隧道线路纵坡相同,主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56~0.73m。

6号斜井井口位于芨芨沟上游右岸斜坡地带,沟谷较开阔,常年无水,在雨季有少量流水。

斜井长2135.38m,平均坡度11.8%;根据乌鞘岭建指任务划分,担负正洞左线平导700m及F4断层的施工任务,最终完成左线平导及扩挖2513m,右线600m施工任务。

斜井口上覆第四系全新统坡、洪积碎石土,稍密、稍湿,Ⅲ级硬土,б0 = 400kPa,Ⅴ级围岩,下伏基岩为三叠系上统的砂岩夹页岩,为洞身穿过的主要地层,砂岩为主,夹页岩及薄层煤,Ⅳ级软石~Ⅴ级的次坚石,б0= 800kPa,Ⅲ级~Ⅴ级围岩。

弱富水区,设计水量1520m3/d。

正洞平导洞身通过三叠系上统砂岩夹页岩及薄层煤,砂岩为主。

岩体受地质构造影响较严重,节理很发育~发育,岩体较破碎~较完整,呈层状、块石碎石状~块状结构。

Ⅳ级软石~Ⅴ级次坚石,Ⅲ级、Ⅳ级围岩。

该段为基岩裂隙弱富水段,岩体原生层理发育,构造及风化节理裂隙,地下水储存于原生层理、构造及风化节理裂隙中。

6号斜井管区隧道埋深约700米,正常涌水量2894.92 m3/d,最大涌水量3338.02 m3/d,不同岩性接触带及断层带边缘发生过突水。

F4断层,在DK170 + 300~+ 750段穿过隧道,断带宽200~500m,隧道通过长度450m,断带物质为碎裂岩和断层泥砾,岩体破碎,呈碎石角砾状结构,Ⅳ级软石,Ⅴ~Ⅵ级围岩。

断带为中等富水段,岩体节理裂隙发育,并含有丰富的地下水。

接受大气降水、高山融雪及上游地下水的补给。

正常涌水量1327.36 m3/d,最大涌水量达到2654.72 m3/d,曾经发生突水,最大突水量达到7800m3/d 。

2.地表环境及用水条件地表风化节理裂隙较发育,地表干严重缺水,仅靠少量大气降水、高山雪融水的补给,生态环境极为脆弱,虽然为草原牧区,但几乎不见绿草和树木,一直有“5cm深就是草原,20cm高就是森林”这一说法,由此可见水资源的严重匮乏。

如果由于本隧道施工造成地表水泄漏,将更严重影响地表牧民的放牧、生活,造成地表植被的干枯,破坏生态平衡。

由于地表本来就位于严重缺水地区,一旦发生泄漏水事件,将严重影响社会安定、造成社会不稳定。

因此,采取措施保护周边水环境是本隧道设计施工的关键所在。

二、地下水设计施工处理原则及主要标准的确定1、地下水处理原则为防止地下水由于隧道施工引起资源流失,保护生态环境,本隧道地下水处理原则为:“施工掘进期间堵排结合、限量排放,在经过堵水、抽水后使掌子面的水不影响正洞的掘进;二次衬砌施作前,以堵为主,减少地下水的流失,保护生态平衡。

”地下水处理流程见图1。

2、地下水处理达到的设计标准众所周知,在隧道施工中,无论采取何种堵水措施,都不可能做到滴水不漏。

由于《铁路隧道设计规范》没有允许排放量的规定,在我国铁路建设史上,也没有这方面的经验,根据乌鞘岭隧道的地理位置和特殊环境,建设指挥部和设计院请教了众多隧道专家后确定了隧道堵水的标准如下:全段注浆结束标准检查孔内涌水量:严重破碎带应小于0.4L/min .m ,一般地段小于0.2 L/min .m ,且某一处涌水量小于10L/min 。

注浆后表观要达到边墙不淌水,拱部不滴水成线的效果,堵水率要达到60%。

三、堵水设计与施工1、堵水设计方案设计上注浆采用径向注浆、局部顶水注浆、超前预注浆三种方式。

要求施工过程中,首先对集中涌水点进行局部顶水注浆;对已开挖地段大面积淋水地段实施径向注浆堵水。

对未开挖地段,根据围岩状况、施工中根据超前探水及掌子面的渗水量情况,对于集中涌水点实施局部顶水注浆或超前注浆堵水,以减少掌子面的涌水。

对开挖后出现大面积渗水、淋水地段,在掌子面施工同时按设计预钻径向注浆孔,待工序能调整开时,立即进行周边径向注浆,以减少掌子面的涌水量,加快施工进度。

2、注浆堵水施工⑴ 注浆堵水范围注浆堵水范围为隧道周边3~4m 范围。

⑵ 浆液的选择本着安全可靠、经济实用的目标,本隧道的堵水注浆材料采用水泥浆(掺速凝剂)和水泥-水玻璃双液浆。

超前帷幕注浆超前局部预注浆 钻注浆孔,加工花管 钻注浆孔,加工花管 注 浆 注 浆注浆效果评价达到注浆效果未达到注浆效果 开 挖 超前二次补注浆 开挖后效果评价 达到注浆效果 未达到注浆效果初期支护后注浆防排水系统 衬 砌后注浆效果评判未达到注浆效果注浆设计超前预报及超前探测 不满足超前注浆条件 总出水量严重破碎带〉0.4L/min ,一般地段 〉0.2L/min总出水量严重破碎带〈0.4L/min ,一般地段 〈0.2L/min ,但某一处涌水〉10L/min 浆液配合比选定①水泥浆单液水泥浆是以水泥为主,添加一定量的速凝剂,再加水调制而成的浆液,它具有以下特点:·凝结时间可根据实际需要进行调节,其变化范围为一分多钟至几个小时;·浆液结石强度高,不会随时间流失而后期强度显著降低;·结石体抗渗性能好;·采用单液方式注入,工艺及设备简单,操作方便;·水泥作为注浆材料,来源丰富,价格低廉;·浆液配合比可根据需要进行配置,可灌性好;但对中细粉砂层及裂隙细微岩层可注性差;·浆液无毒性,对地下水环境无污染;·浆液初、终凝时间相对较长,不能准确控制,容易流失,结石率低。

根据以上特点,我们经过多次现场试验,确定水泥浆液主要用于围岩裂隙较大有水时,掺用适量的速凝剂调节凝结时间达到堵水目的。

通过多次试验,总结出速凝剂对水泥浆影响性能如下表3-1,水泥浆现场配制表如3-2所示。

表3-1 山西-凯迪牌速凝剂掺量对水泥胶凝时间的影响速凝剂掺量(%水泥)水灰比环境温度(与隧道内温度接近)胶凝时间初凝终凝0 2 3 4 5 0.50.50.50.50.520℃20℃20℃20℃20℃——3min20s1min15s1min18s1min10s——5min40s3min15s1min55s1min45s6 0.5 20℃1min8s 1min32ss表3-2 水泥浆(不加附加剂)现场配制表水灰比水泥(袋)水(L)制成浆量(m3)备注0.5:1 0.6:1 0.75:1 1:1 1.25:1 1.5:1 2:1 24221915131196006607127508128259001.0001.0261.0291.0001.0291.0081.050每袋水泥50kg经过以上试验和结合现场,当围岩裂隙较大且涌水压力不大时,采用水泥浆水灰比=0.5:1,速凝剂掺量(%水泥)=2%,当围岩裂隙较大且涌水压力较大时,采用水泥浆水灰比=0.5:1,速凝剂掺量(%水泥)=3~6%,视水压情况现场调整。

②水泥-水玻璃浆液水泥-水玻璃双液浆亦称CS浆液(C代表水泥,S代表水玻璃),是以水泥-水玻璃为主剂,两者按照一定比例,必要时掺加一定量的外加剂掺水配制而成的注浆材料。

它是一种用途及其广泛,使用效果良好的注浆材料,具有以下特点:·浆液可控性好,凝胶时间可准确控制在几秒至几十分钟范围内;·浆液结石强度高,可达5~20.0Mpa;·浆液的结石率高,可达100%;·结石体的渗透系数小,为10-3cm/s;·浆液适宜于0.2mm以上裂隙及1mm以上粒径的砂层使用;·材料来源丰富,价格便宜,浆液对地下水和环境无污染;·施工工艺较单液复杂;·后期强度低,随着时间流失而后期强度显著降低或丧失;·可灌性较单液差,施工中易出现堵管、爆管现象;·按配合比配制好的浆液在注入水中时会立刻发生变化,难以达到预期的注浆效果,结石时间及强度难以保证。

根据以上特点,我们也经过多次现场试验,确定水泥-水玻璃浆液主要用于围岩裂隙较小且水压较大时,掺用适量的外加剂调节凝结时间达到堵水目的。

新购水玻璃浓度为35°Be′,设计采用浓度为40°Be′,根据比重D=114.15/(144.3-°Be′),分别计算出35°Be′、40°Be′和45°Be′的理论比重,再利用公式V水=(D原-D配)V原/(D配-D水),分别计算出每桶15L的35°Be′水玻璃稀释成40°Be′和45°Be′浓度水玻璃稀释用水量V水,再通过多次试验,总结出水泥浆浓度对水泥-水玻璃浆液凝胶时间影响如下表3-3,水泥浆与水玻璃体积比对水泥-水玻璃浆液凝胶时间影响如表3-4所示。

表3-3 水泥浆浓度对水泥-水玻璃浆液凝胶时间影响水灰比凝胶时间说明35°Be′40°Be′45°Be′1.5:1 1.25:1 1:1 0.75:1 0.5:1 2min0s1min31s1min18s0min58s0min55s2min55s2min 21s1min51s1min38s1min4s3min44s3min17s2min30s2min18s1min41s水泥为祁连山牌普通425号硅酸盐水泥,水泥浆与水玻璃体积比为1表3-4 水泥浆与水玻璃体积比对水泥-水玻璃浆液凝胶时间影响C:S凝胶时间35°Be′40°Be′45°Be′1:0.3 1:0.35 1:0.4 1:0.45 1:0.5 1:0.55 1:0.6 1:0.7 1:0.8 0min20.5s0min21s0min24.5s0min27.5s0min29.2s0min32s0min37.5s0min41.2s0min56.4s0min22s0min24.5s0min29.8s0min31s0min34s0min36.9s0min41.5s0min48.1s1min8s0min25.5s0min28.3s0min31.6s0min34.5s0min42.4s0min45s0min48.4s0min56.7s1min17s综合以上试验,洞内温度一般在20℃,现场注浆时对裂隙小且水压不大时采用水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度40°Be ′浆液,双液浆体积比C :S =1:0.8,凝胶时间控制在1min8s ~1min45s 之间,对裂隙小且水压较大时采用水泥浆水灰比0.5:1,水玻璃浓度40°Be ′浆液,双液浆体积比C :S =1:0.5,凝胶时间控制在0min30s ~1min2s 之间,堵水效果很好。

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