浅谈暗挖隧道超前深孔注浆施工技术.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文浅谈暗挖隧道超前深孔注浆施工技术浅谈暗挖隧道超前深孔注浆施工技术 摘 要：暗挖隧道施工中所面临的难题之一就是水的治理问题，水不仅危及掌子面开挖作业的安全，同样也威胁到地面建(构)筑物的安全。 面对富水砂层及软弱破碎层，如何进行掌子面加固及止水是施工的关键。文章对TGRM 深孔注浆技术进行超前预加固施工技术进行了探讨。 关键词：TGRM 深孔注浆；暗挖隧道；工艺特点；施工技术 中图分类号：U45文献标识码：A文章编号： 引言： TGRM 因其浆液所具有的特点，可以较好地解决隧道开挖通过后地表持续下沉、注浆液体固化收缩引起的沉降、地下水位偏高时浆液无法扩散等问题；同时注浆后无需等强即可开挖作业，加快了施工进度。与明挖法、冻结法相比，在饱和动态含水砂层中采取洞内TGRM 浆液注浆法施工，可以减少对环境的污染，同时可降低施工成本。 1.TGRM深孔注浆机理及工艺特点 TGRM 是该注浆工艺中采用的特殊注浆材料的名称，该注浆材料是专为地下工程注浆施工而发明的。 TGRM 深孔注浆工艺由于其浆液的独特性，特别适合城市隧道下穿道路、管线及既有构筑物的超前加固施工。由于隧道开挖时对道路和管线（给水管和燃气管）下沉控制的严格要求， 注浆材料采用TGRM 水泥等特种灌浆料，因为该浆液具有以下特点，能有效地控制地表的下沉。 1.1耐久性：该注浆材料主要成分为无机的硫铝酸岩水泥，外加多种特种外加剂组成，为永久性注浆加固浆液，可满足工程 10 年的使用寿命要求。能有效地控制地表在隧道开挖过后的继续下沉问题。 1.2早强性：该种浆液在水灰比11 的使用条件下，浆液2 h 的强度可达到 2 MPa，24 h 的强度可达到10 MPa 以上，使隧道被注浆加固后，几乎不需要时间等待浆液的强度即可实现开挖施工，有效地提高到了施工效率。 1.3微膨胀性：与普通水泥浆液凝结固化体积收缩相比，该种浆液在注入地层固化的过程中浆块具有12的膨胀率，能有效地填补隧道在开挖过程中对土体的扰动而引起的地表下沉。 1.4抗分散性：浆材在生产过程中被加入了适当的絮凝剂，使浆液具有一定的抗分散性，该性能的特点是能有效地防止地下水流对浆液的冲散， 控制注浆范围、节省注浆材料，对地下水位较高和水流较强的地层具有较好的适用性。 1.5与其他浆液的对比：TGRM 浆液同时具有耐久性和早强性的特点， 解决了双重管使用的双液浆（WSS 和 CS 浆）性能不耐久（仅 37 d）和浆块强度过低的缺点， 进而也解决了使用双液浆加固的隧道开挖通过后地表持续下沉的问题 （随着双液浆强度丧失，浆液从隧道周围土层渗出，地表持续下沉，时间长达34 个月，累计下沉量很大）。 1.6与其他浆液的对比：TGRM 浆液微膨胀性和抗分散性的特点， 解决了普通水泥浆在固化时浆块收缩进而引起地表下沉和地下水位偏高时浆液扩散无法有效控制的问题，同时也克服了水泥浆固化时间较长、注浆后需等待时间开挖，以及浪费功效等问题。 2.深孔注浆施工 2.1 注浆前的技术准备 2.1.1 熟悉工程对象特征 工程地质特征：影响材料和工艺。 水文地质特征：影响材料、设备和工艺。 周边环境特点：影响材料和工艺。 造价和工期要求：影响设备和劳动力组织。 2.1.2 浆液注入地层的方式 渗透扩散：中粗砂层采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆固结。 劈裂扩散：动水粉细砂层溶洞采用六种共混材料注浆固结。 裂隙填充：断层破碎带采用普通水泥-水玻璃双液浆注浆加固。 挤压填充：粉细砂层中局部空洞采用普通水泥单液浆挤压填充。 2.2 注浆设计 2.2.1 深孔注浆参数 浆液凝胶时间： 双液浆凝胶时间 30 sec3 min，单液浆不宜超过 8 h。 单孔单段注浆量：根据公式计算。 注浆分段长度：前进式分段注浆不大于 5 m。 注浆终压：水压 0.20.4 MPa。 注浆速度：砂层、粉质粘性土 2040 L/min，砂砾石4060 L/min，断层破碎带 60120 L/min。注浆参数主要根据地层实际情况进行试验确认，并在现场施工中不断完善调整，注浆过程中结合注浆压力变化情况，现场动态调整优化注浆参数。 2.2.2 深孔注浆工艺 TGRM 前进式分段深孔注浆工艺具体过程是：首先采用水平地质钻机成孔，开孔后安装孔口管，在孔口管内分段向前钻注施工。 每一循环进尺控制在23 m，成孔后退出钻杆，安装法兰盘及注浆管进行注浆，待浆液凝固后拆除法兰盘，再进行钻孔如此循环，直到钻进深度达到设计要求。 2.2.3 注浆设备 TGRM分段前进式超前深孔注浆工艺所采用的设备均为国产设备，主要包括钻孔设备和注浆设备。 钻孔施工采用MK一5型钻机。该钻机是动力头式全液压钻机，具有转速范围宽、扭矩大、给进行程长等特点，适用于复合片钻进、硬质合金钻进及冲击回转钻进。 注浆设备采用KBY一50/70型双液注浆泵。该注浆泵压力、流量是靠调节液压油流量来实现的，且可以在泵的运转过程中任意调节。该泵体积小、重量轻、操作简单。 2.3 施工方法及工艺要求 2.3.1 注浆范围的确定 TGRM 前进式深孔注浆每循环施做长度为 12m，开挖 10 m，留 2 m 作为下一循环施工的止浆岩盘。 注浆施工前掌子面需喷射 30 cm 的网喷混凝土封闭。 2.3.2 钻孔、注浆施工 钻孔施工前必须封闭掌子面，施作止浆墙，以防止在注浆时漏浆。钻孔在掌子面范围内进行布设，根据浆液扩散范围确定其角度及长度。 定孔位：按照图纸要求，在掌子面标示出孔口位置。钻孔角度根据现场具体情况调整；孔位偏差不得大于20 mm，钻孔角度偏差不得大于 1。 在凿孔定点上，施工人员要严格按照辐射角度要求进行钻孔注浆；钻孔深度和角度根据技术交底现场确定。 钻机就位：参照设计图纸要求，严格掌握钻杆深度，要慢速运转；掌握地层对钻机的影响情况，以确定该地层条件下的钻进参数； 密切观察溢水出水情况，出现大量溢水时应立即停钻，分析清楚实际原因后方可继续施工。 提升钻杆：严格控制提升速度，每次回退出长度不大于20 cm，匀速上升。 回退出孔的钻杆应及时清洗，以备后用。 浆液配比：采用计量准确的计量工具，按照设计配方配料。 注浆：根据要求，严格控制每孔注浆量、提升速度、注浆压力，将压力控制在0.150.75 MPa 之间（可以根据现场情况进行调整）。注浆时还应密切关注浆液流量，当压力突然上升、下降、浆液溢出时应立即停止注浆，必须查明异常原因，采取必要的措施（调节注浆参数、移位、打斜孔等方式）后方可继续注浆。 3.结语 通过TGRM 前进式深孔注浆工艺在隧道施工中的实践，较好地解决了暗挖隧道安全施工问题。采用 TGRM 深孔注浆，不仅施工进度大大提高，而且从来没有出现一次涌水塌方事故，周边