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        帷幕注漿

        帷幕注漿

        產品詳情


          帷幕注漿是一種灌漿技術。灌漿技術是利用液壓或氣壓將固化后的灌漿液經專用灌漿孔按設計濃度壓入規定的巖土層中,以填補巖土體中的裂縫或空隙,以提高灌漿對象的物理力學性能,達到滿足各種項目的需要。根據其功能的不同,可分為防滲灌漿和補強灌漿。防滲灌漿是一種廣泛應用的提高各種地基防滲能力的方法。又稱防滲灌漿,將灌漿注入到合理間距的鉆孔中,使各孔中的灌漿體相互重疊,形成類似于帷幕的混凝土防滲墻,從而切斷水流,達到防滲堵漏的目的。


          一、注漿加固方案

          注漿順序

          1)鉆孔和注漿順序由外圈向內圈,同一圈孔由上而下分兩序間隔注漿,一序孔主要按定量注漿原則進行注漿,二序孔主要按定壓注漿原則進行注漿。

          2)先注布置在隧道頂板上的注漿孔,后注隧道頂兩側,最后注底板孔。

          3)1個孔段的注漿作業一般應連續進行直到結束,不宜中斷,應盡量避免因機械故障、停電、停水、器材等問題造成的被迫中斷。對于因實行間歇注漿,制止串漿冒漿等有意中斷,則應先掃空至原設計深度以后進行復注。

          4、注漿材料

          注漿材料以普通硅酸鹽水泥單液漿為主,以普通硅酸鹽水泥—水玻璃雙液為輔。

          5、鉆孔注漿工藝

          (1)先用鉆機開深2m,直徑Φ150mm的鉆孔,安設固結3mΦ140mm孔口管。

          (2)通過孔口管鉆設Φ90mm注漿孔,鉆到注漿段深度時開始實施注漿作業。

          (3)采取前進式分段注漿工藝進行鉆孔注漿施工,注漿分段長度3~5m。即鉆進3~5m,注漿一次,注漿結束后再鉆3~5m進行注漿,依次循環,直到結束該孔注漿。

          (4)若鉆孔過程中遇到突水、塌孔,則應立即停止鉆孔進行注漿。

          6、注漿結束標準

          1)單孔注漿結束標準

          注漿壓力逐步升高至設計終壓,并繼續注漿10min以上;注漿結束時的進漿量小于20L/min。

          2)全段結束標準

          所有注漿孔均已符合單孔結束條件,檢查孔無流泥,成孔好,無塌孔現象、無漏注現象;檢查孔用水量小于0.02L/m.min;檢查孔鉆研取芯,漿液充填飽滿,其固結物理力學指標符合設計規范要求;漿液有效注入范圍大于設計值。

          7、注漿過程控制

          注漿過程中必須時刻觀測注漿壓力表,如果注漿壓力上升較快,則停止注漿,檢查注漿設備及管路,分析原因,排查故障后開始注漿。

          主要按照設計要求進行控制,當注漿量較大時,注漿量達到設計注漿量的1.5倍注漿終壓還沒有達到設計終壓,則采取間斷注漿,注漿5分鐘,停止5分鐘,再注漿5分鐘,停止5分鐘…如此反復注漿,總注漿量達到設計注漿量的2倍后停止本孔注漿;

          二、超前注漿施工情況

          本循環注漿投入機械設備主要由:前期投入兩臺YG-70A全液壓地質鉆機,后在施工過程的時效分析,此鉆機對出水量大的破碎巖層鉆進速度緩慢,定孔位及拆卸鉆桿鉆具時既耗時又耗人工,施工效率低下。分析原因后,改用一臺全液壓履帶式Z-GP150多功能鉆機,兩臺地質鉆機作為備用鉆機,大大提高了鉆孔速度和施工效率;注漿泵采用兩臺KBY-70/80高壓雙液注漿泵,兩臺黑旋風高壓注漿泵,自制1.2m儲漿桶兩個;漿液拌制由洞口拌合站機械攪拌,由混凝土罐車在鉆好孔后送至施工面;T型混合器4臺,D25mm—Q16Mpa×10高壓注漿管30根等相應注漿設備。

          注漿加固于07月05日注漿設備進場,09月15日開始鉆設檢查孔,09月16日檢查孔鉆設完畢。期間施工做192個注漿孔,2個引水孔,5個檢查孔。施工順序遵循從上到下,先外圈再內圈的操作順序,注漿采取以定壓為主,定量為輔的原則進行。

          從整個注漿鉆孔的情況來看,掌子面前方圍巖整體較破碎,地下水發育且地下水位較高,存在高壓突水;該段巖體為灰巖、泥灰巖,巖體破碎,節理裂隙發育,地表水下滲較易,受雨天影響時出水量有明顯增大趨勢,存在小溶隙、溶腔。在施作上半段面注漿孔深孔注漿時,掌子面后方十米范圍內的拱頂出現滲水、下沉,初支變形剝落掉塊現象。為防止拱頂產生更為嚴重的擠壓變形,并對漿液進行有效的控制,9月07日至9月11日對掌子面后方十米范圍內進行徑向加固;徑向加固結束后再進行前方掌子面的注漿加固。

          三、注漿量分布情況

          本次注漿從2012-07-05進場,2012-09-16注漿結束。共完成注漿孔192個,總注漿量為7326.8m3,其中單液漿4270.28m3,雙液漿3056.52m3;從全斷面注漿量分布情況來看,左側注漿量為3974.5 m3,右側注漿量為3352.3 m3,下半斷面注漿量為2945.8m3,上半斷面注漿量為4381m3.由注漿量分布情況可以看出,左側地層相對要破碎,圍巖裂隙比右側發育,故需要較大注漿量;先對上半斷面進行注漿后,由于注漿時地層中漿液是由下往上擴散較多,故在上半斷面完成后,下半斷面需要較少注漿量就可完成,能有效提高注漿效率,加快施工進度,控制注漿有效加固范圍。

          四、注漿效果檢查

          本循環共設計5個檢查孔,孔深30米,從檢查孔揭示情況來看,在鉆進過程中無塌孔、卡鉆現象,5個檢查孔終孔出水量均滿足設計要求,拱頂檢查孔在24米前基本無水,24米后逐漸有裂隙水,終孔水量0.3m/h,左側檢查孔終孔30米無水,中心位置檢查孔23米前基本無水,23米后逐漸有裂隙水,終孔出水量0.35 m/h,右側檢查孔21米前無水,21米后逐漸有裂隙水,終孔出水量0.29 m/h,下部檢查孔20米前基本無水,20米后逐漸有裂隙水,終孔出水量1.6m/h。

          從檢查孔鉆探情況來看,本次全斷面注漿達到了對地層進行加固的預期目的,各項指標都基本達到了設計要求。

          1、漿液填充率反算

          根據ΣQ =Vnα(1+β)反算出地層填充率。 總注漿量ΣQ=7326.8m3;加固體體積V;n—地層孔隙率,取10%;β—漿液損失率(%),取20%。

          計算得漿液填充率α=1.4,超過設計值。分析原因有兩點:1、地層加固范圍內有小溶隙、溶腔,孔隙率較大,為30%~35%;2、有一部分漿液跑出了設計加固范圍。

          五、幾點認識

          1、本次全斷面帷幕注漿2012-07-05開始,2012-09-16注漿結束,歷時71天,鉆孔注漿嚴格按設計圖紙施工和進行效果檢查,嚴格進行過程控制和管理,對富水破碎泥灰巖的注漿工藝方面進行了大膽的創新和探索,保證了注漿的質量。從注漿效果看,掌子面前方28m注漿效果比較理想,基本穩定,出水量控制在設計要求范圍內。

          2、通過本循環注漿,在今后進行全斷面注漿時有必要對掌子面后方一定范圍內的地層進行有效的徑向加固注漿,防止注漿過程中出現漿液后串,引起初支變形,影響施工安全,耽誤工期。

          3、通過鉆孔揭示的地質情況看,地層中存在10cm-20cm不等的較寬的裂縫及50cm不等的小溶隙、溶腔,另外根據現場施工情況,對于這種地層,注漿有針對性地首先進行堵水,而后對進行加固地層,使得地層具有一定的強度和穩定性。

          4、注漿材料以普通水泥單液漿為主,普通水泥-水玻璃雙液漿為輔,前期注漿量較大,后期隨著地層被加固擠密、鉆孔較深,注漿量較小,壓力上升很快,特別是在24米后小裂隙發育較強,由于普通硅酸鹽水泥單液漿的凝膠時間長,漿液結石率低,在高壓動水作用下的抗水分散性差:普通硅酸鹽水泥-水玻璃雙液漿由于強度低,可注性低,擴散范圍小,漿液在地層中穩定性差,故不管采用普通硅酸鹽水泥單液漿還是普通硅酸鹽水泥-水玻璃雙液漿,在后期,注漿效果較差。后期注漿是否應采取超細水泥等其他注漿材料是值得考慮的問題。


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