浅析水泥―水玻璃双液浆在隧道下穿积水区中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析水泥水玻璃双液浆在隧道下 穿积水区中的应用 摘 要随着经济社会的发展，我 国地下施工工程也越来越多。在这一背 景下，该研究首先从水泥水玻璃双液浆 的配制入手，然后进一步介绍了水泥水 玻璃双液浆在隧道下穿积水区中的具体 应用，包括注浆目的、注浆参数以及注 浆工艺三个方面的内容；最后对整个注 浆过程进行了效果分析。 中国论文网 /1/view-12829824.htm 关键词 水泥水玻璃双液浆；隧 道；应用 中图分类号：S258 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2018）26- 0189-01 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 一、工程概况 山西中部引黄工程施工 05 标主 要承担了山西中部引黄工程总干线 2#隧 洞 19.99km（总 21+182.39总 41+167.46） 、7#12#共 6 个支洞总长 4.34km 的施工任务。 7#支洞原设计洞口位于王家岭运 煤专线弃土场范围内（洞口被埋） ，弃 土场弃土高度 16m，我单位在王家岭运 煤专线弃土场稳定且不再弃土后变更了 洞口位置，将洞口变更至弃土场顶面靠 山坡的位置。变更后 7#支洞位于羊路河 村东沟内，支洞总长度 411.19m，纵坡 14.43%。王家岭运煤专线弃土场在弃土 之前是一条深沟，弃土后如同一个土坝， 在 7 月下旬至 8 月上旬多次的暴雨之后， 弃土场上游汇积了大量的雨水，形成了 堰塞湖，积水深 1016m，沟内积水长 预计达 500m 以上，积水量估计约 25 万 m？左右。经现场测量，7#支洞在桩 号 0+304 处下穿上游沟道的积水区域， 该位置隧洞开挖顶高程： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1024.583+4.12=1028.703m，沟底标高 1060.12m，则隧道开挖洞顶至沟底高度 为 31.4m。由于该积水没有其他出口， 一直积聚于此，若不采取导流措施将水 排走，水只能靠自然蒸发、渗入土体方 式缓慢排干，如果渗入土体内的水量大、 时间长，土体会非常软弱，在隧洞施工 穿越期间可能出现渗水且顶拱范围内的 土体还可能发生局部坍塌等安全事故。 二、水泥水玻璃双液浆的原材料 及反应机理 2.1 双液浆的原材料 对于水泥-水玻璃双液浆来说， 是由水泥和水玻璃在外加剂的作用下而 共同组成的。水玻璃采用太原市晋源区 兴建建材厂生产的原浓度 40Be 的水玻 璃稀释为 20Be。水泥采用吉港冠宇 P.O42.5，按照水灰比 1：1 的比例搅拌 均匀，对于外加剂来说，本项目由于工 程条件需要快速止水堵漏因而未掺加外 加剂。 2.2 水泥与水玻璃的反应机理 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 在常规施工中，水泥会随着时间 出现凝结硬化，究其原因是由于水泥在 水化进程中会出现大量的氢氧化钠和硅 酸二钙、硅酸三钙，这些化合物在遇到 水玻璃就会与这些化合物产生化学反应， 而生成水化硅酸钙，水化硅酸 一般 为凝胶状态，并且具有一定的强度。在 水泥中加入水玻璃，会加快水泥的水化 速度，也使水泥的凝结和硬化速度提高。 通常，这种混合物不断生成胶体，随着 反应的不断进行，胶体也会越来越多， 越积越多的胶体就会出现结石，结石体 硬度随着胶体强度的加大而加大。在这 一过程中，化学反应的最初，结石体决 定了双液浆的强度的，而结石体的强度 又是由水玻璃和氢氧化钙的反应所决定。 同时，在混合水玻璃和水泥的过程中， 也要注意一定的比例。这是因为，水泥 水化的所产生的氢氧化钙的量是一定的， 而一定量的氢氧化钙在与水玻璃之间产 生的有效反应也决定着水玻璃的量。如 果加入的水玻璃量比较大，多余的水玻 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 璃反而会影响整个化学反应，从而导致 混合物逐渐被稀释，混合物的强度也就 因此降低。所以，在配置混合物的时候， 需要按照一定的科学比例进行配制。 三、水泥-水玻璃双液浆的应用 3.1 注浆的技术参数 注浆的技术参数包含三个方面的 内容：浆液的配合比、注浆的压力值以 及浆液的扩散半径。具体如下：水泥采 用 P.O42.5 水泥，水灰比 11，水与水 玻璃质量比为 10.85，最终确定的配 合比为水泥 380kg，水 380kg，水玻璃 348kg。满足工程要求。注浆压力 0.3MPa，注浆终止压力 1.0-1.5MPa；？ 浆液扩散半径 0.3-0.5m。 注浆：小导管安设后，用塑胶泥 封堵孔口，并喷射砼封闭工作面，喷射 厚度 10cm，形成止浆盘。注浆前先冲 洗管内沉积物，采用注浆泵注浆，注浆 管连接好后，将配制好的水泥水玻璃 浆液倒入注浆泵储浆筒内，开动注浆泵， 通过小导管向周边围岩压注双液浆。注 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 浆浆液先稀后浓，按照由两侧对称向中 间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆 或跑浆时，间隔注浆，最后全部完成注 浆。单孔注浆时，首先以初压注浆，然 后在终压下进行注浆并保持 12min 终 压再卸荷，保证注浆量及扩散半径达到 设计要求，达到超前加固的目的。注浆 过程中，对浆液不停搅动，避免沉淀分 层，影响浆液浓度。注浆施工过程中认 真填写注浆记录，随时分析和改进作业， 并注意观察施工支护工作面的状态。注 浆参数应根据注浆试验结果及现场情况 调整。注浆结束后，拆除注浆接头，迅 速用水泥药卷封堵注浆管口，防止未凝 固浆液外流。 3.2 注浆的工艺控制 先采取超前小导管注水泥水玻 璃双液浆，封堵掌子面，然后开挖，对 两侧壁注浆封水，再采用钢拱架、钢筋 网、锚杆联合方式进行初支，紧跟二衬 混凝土施工，使该段隧洞及早成环，增 强支撑能力。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 1、下穿段开挖前先进行超前小 导管注双液浆，封堵掌子面，防止渗漏 水。围岩节理发育、较破碎时采用人工 机械相配合的方法开挖，围岩整体型较 好时，采用全断面、短进尺的光面爆破 法开挖，严格控制爆破震速，减少开挖 时对岩体的扰动。 2、每循环开挖完成后在两侧壁 施打小导管注水泥水玻璃双液浆封水， 防止侧壁渗漏水，小导管单根长度 5m，间距 0.5m 梅花形布置。 3、初期支护采取支洞 V 类围岩 支护方式，采用钢拱架、钢筋网、锚杆 联合支护，其中钢拱架采用 16 工字钢 现场弯制，采用 25、单根长 2.5m 的 锁脚锚杆固定，底部加设仰拱使钢拱架 闭合成环，增强支撑能力，保证隧洞施 工安全。钢筋网采用 8钢筋、网格 200*200mm 加工而成，现场焊接挂设。 4、紧跟二衬施工，加快二衬施 工进度，使其与初支掌子面距离不大于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 10m，确保隧道安全、稳定。二衬采用 全液压式整体钢模衬砌台车（10m） 、 40cm 厚 C25 混凝土，地泵入模。二衬 按岩洞 10m 一段，土洞 8m 一段整体衬 砌施工，二衬拱部与底板连接处按正常 施工缝处理，注意钢筋接头、混凝土面 清理凿毛及防水接头处理。两端之间伸 缩缝中部位置预埋止水带止水，缝内空 隙位置泡沫填充。 四、注浆加固效果 对于注浆加固土体的效果，我们 在施工过程中进行了检验，其结果为： 在水泥水玻璃双液浆灌注完成之后，我 们对灌注部分进行了钻孔取样和开挖。