龙厦铁路象山隧道岩溶段施工关键技术

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工程及地质概况
配制 浆液
象山隧道位于闽西龙岩、 漳州境内， 采用左右单洞单线， 两条 隧道并行的方案， 左线隧道全长 15 898 m， 右线隧道全长 15 917 m。 隧道最大埋深 830 m， 为龙厦铁路上最长的隧道和最重要的控制 。 DK24 + 080 ～ DK24 + 250 ， YDK24 + 092 ～ YDK24 + 性工程 其中 304 段为 F7 断层影响最为严重的区段， 此段为三迭系下统溪口组 粉砂岩夹少量硅灰岩， 弱 ～ 强风化， 岩体整体破碎 ～ 极破碎， 溶蚀 溶隙、 溶缝发育， 节理裂隙发育， 地下水较发育， 受大气降 较严重， 雨补给， 并和地下暗河具有一定的水力联系， 暴雨季节， 隧道涌水 水压高、 破坏力强。 对隧道开挖安全和稳定影响 量会突然增大、 较大， 必须通过超前注浆加固施工进行改良 。
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引言
近年来， 随着我国铁路建设的大力发展， 长大隧道越来越多， 2 ． 2 ． 3 全断面帷幕注浆 1 ） 全断面帷幕注浆工艺流程图见图 1 。 预防及治理岩溶、 突水涌泥等地质灾害成为隧道施工的主要技术 提高破碎围岩强度， 防止隧道 难题。注浆是综合治理隧道水害， 涌水、 突水（ 泥） 的有效手段。帷幕注浆技术由日本人依托青函隧 20 道于 世纪 70 年代发明， 其基本思路设定为随着隧道开挖， 将产 生一定的松动范围， 在松动区外侧一定范围内进行注浆并形成一 个止水带， 用该止水带与水压抗衡， 使其达到对开挖轮廓线内围 岩加固、 开挖轮廓线外围岩堵水的效果 。 本文就龙厦铁路象山隧道 F7 断层岩溶段施工中总结出来的 一些方法和体会， 进行简单介绍。
2 ． 2 注浆加固 2 ． 2 ． 1 止浆墙的施作
止浆墙采用 C25 混凝土浇筑， 厚度为 3 m， 施工时在该区间内 钻设径向锚杆， 锚杆长 L = 2． 5 m， 外露 50 cm， 环纵间距 1 m， 梅花 形布置， 用于锚固止浆墙； 止浆墙浇筑完成后要养护 36 h， 经试验 达到一定强度后方可进行钻孔作业 。
第 38 卷 第 34 期 2012 年12 月 文章编号： 1009-6825 （ 2012 ） 34-0215-03
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ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 34 Dec． 2012
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龙厦铁路象山隧道岩溶段施工关键技术
徐少争
（ 中铁隧道集团一处有限公司， 福建 漳州 363107 ）
配制 浆液 钻设 120 钻孔 3 m~5 m 第一分段长度注浆 第二分段长度钻孔 第二分段长度注浆 … 测量放线、 标注钻孔位置 钻机及平台车就位固定 钻孔方向确定 钻 145 钻孔至 3.0 m 深度 安设孔口管及闸阀 前进式分段注浆 效果检查 好 结束该孔钻孔注浆施工 整体注浆效果检查 好 结束 不好 继续 注浆
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第 38 卷 第 34 期 2012 年12 月
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上， 地层富含水时， 浆液填充率须达到 80% 以上。 b． 检查孔法。 选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查， 检查孔数量按注浆孔总 数的 10% （ 不得少于 5 个） 控制。检查孔无裂隙充填物涌出， 不塌 孔， 涌水量小于 0． 2 L / （ min·m） 。 必要时检查孔取芯， 很难取得 完整岩芯， 但通过检查孔的岩芯中浆液的固结体存在的多少， 以 及固结体的强度来判断浆液的固结情况和注浆效果 。
不好 补孔 注浆
图1
全断面帷幕注浆工艺流程图
2 ） 孔口管安装： 在已施工好的止浆墙上采用穿桑豹钻机钻 采用 140 mm 开孔钻头钻至 3． 0 m 后开始安设孔口管及高压 孔， 闸阀。孔口管采用外径 127 mm、 壁厚 4 mm 钢管加工， 单根长度 3 m 长， 前端焊接法兰盘， 中部缠绕棉纱呈纺锤形 。 3 ） 注浆参数： 超前预注浆采用前进式分段注浆工艺， 分段长 度为 3 m ～ 5 m， 实际施工过程可根据地质情况进行适当调整 。 钻 孔注浆顺序采用由外向内， 由上向下间隔跳孔的原则， 每次隔孔 1 个 ～ 2 个（ 钻孔布置图详见图 2 ， 图 3） 。 在注浆过程中， 先注单液浆， 若周边不漏浆， 则每个孔段先注 后注双液浆， 防止下一段钻进漏浆。 若周边漏 一定量的单液浆， 浆， 则改注双液浆， 使漏浆处封堵后， 再改注单液浆， 以此循环调 表 2。 换。注浆参数与注浆配合比见表 1 ，
表1
序号 1 2 3 4 5 6 7 参数名称 注浆加固范围 / m 纵向加固段长 / m 浆液扩散半径 / m 注浆速度 / L·min － 1 注浆终压 / MPa 注浆分段长 / m 注浆孔数量 / 个
2 注浆加固施工方案 2 ． 1 方案的确定
象山 隧 道 F7 断 层 高 压 富 水 （ 帷 幕 注 浆 孔 单 孔 水 量 达 1 000 m3 / h， 水压实测为 1． 5 MPa ） ， 面临巨大的安全风险和工期 “以人为本 ” ， 施工中坚持 把保证人的生命安全作为第一目 压力， 标， 施工中采取以堵为主、 堵排结合的方针进行施工。在 YDK24 + “注浆加固、 158 突水后， 总结经验教训， 将 交替推进 ” 作为指导方 。 针优化施工方案
注浆参数表
参数值 开挖断面至开挖轮廓线外 5 33 R = 2． 0 ～ 3． 0 10 ～ 100 3 ～4 3 ～ 5 （ 根据地质情况确定） 95
2． 2． 2
超前水平地质探孔
5型 为了保证帷幕注浆施工安全以及优化施工方案， 采用 MK-
1012 收稿日期： 2012作者简介： 徐少争（ 1983- ） ， 男， 助理工程师
摘
要： 结合象山隧道地质特征， 通过对全断面、 半断面帷幕注浆的工艺流程 、 注浆参数选择、 注浆材料、 注浆效果的分析， 提出软
降低水害风险、 采用动态设计；全断面、 半断面帷幕注浆封堵采用信息化跟踪注浆工法和快挖 弱围岩处理过程中要确保施工安全 、 快封技术， 对软弱围岩处理具有实践性指导意义 。 关键词： 帷幕注浆， 全断面， 半断面， 软弱围岩， 岩溶 中图分类号： U455． 4 文献标识码： A 钻机施作 6 个超前地质钻探作业来探明掌子面前方的地质情况。