超前止水注浆导管施工总结.doc

紫桐隧道左洞径向止水注浆导管施工总结一、工程地质概况铜汤高速公路12合同段紫桐隧道位于黄山区西约4km处，隧址区属断褶侵蚀剥蚀低山区，海拔178.7641.2m，相对高差约463m。隧道穿越微风化泥质粉砂岩夹石英砂岩，中-厚状结构，节理裂隙发育，岩体呈块（石）碎（石）状镶嵌结构，或大块状砌体结构。地下水不发育，主要为基岩裂隙水，水量贫乏。二、动态施工地质描述：实际开挖后的地质情况为：ZK157+340ZK+150里程段围岩节理裂隙较发育，裂隙走向经常变化；地下水很发育，主要为基岩裂隙水，孔隙水，水量极其丰富，经现场实测，平均出水量超过75m3/h。本段已经掘进完，初期支护也已施工完，但渗漏水较为严重，洞内环境极差。 水不仅是影响公路隧道施工的因素之一，也是影响隧道正常营运的重要因素之一。从施工安全角度考虑，由于围岩大量涌水，施工环境差，安全隐患大；从环保角度考虑，大量排水可能引起地下水位降低导致围岩颗粒流失，降低围岩稳定性，改变该地区的自然环境，本项目位于“两山一湖”风景区，并且为世行项目，环保较为敏感。从后期运营角度来考虑，隧道属于公路工程中的结构物必须按永久性建筑设计，应能适应长期营运的需要，隧道衬砌应满足二级防水，达到不渗不漏，如果施工阶段不能解决好渗漏水问题，后期修补堵水相当困难。三、变更设计方案 紫桐隧道左洞ZK157+341ZK157+150段围岩受区域构造影响，地下水丰富，并具有承压性，隧道围岩裂隙发育。为满足隧道衬砌二级防水达到不渗不漏，保证隧道长期营运的需要。根据2005年3月17日论证会，设计院于2005年4月13日下发紫桐隧道左洞变更设计文件，类围岩段堵水设计图，图号BGS6-1。紫桐隧道左线ZK157+340325、ZK157+275260段作为径向小导管堵水试验段，并在隧道起拱线以上增设50小导管注水泥水玻璃双液浆堵水。四、施工工艺 1、工艺流程： 浆液配制注 浆锚杆安装钻 孔定 位 2、注浆设备注浆设备见下表。注 浆 设 备 表序 号设备名称型 号单 位数 量1凿岩机ZY-28台62双液注浆机GYZB台13灰浆拌和机台14其他设备套23、人员安排 施工人员见下表。施 工 人 员 表序 号分 类计 划实 际1技 工342普 工683测 工234钻 工12125车 工22 2、细节控制 1）该段围岩裂隙发育，但在裂隙分布及走向影响下，渗水、涌水分布、压力等存在不规律性。在裂隙发育程度相近、渗漏水、涌水情况基本相同的部位，采用间隔注浆法，这样不仅可以节省注浆材料，还可以使封闭更加严密，提高帷幕效果；在渗漏水、涌水情况不同、压力相差较大的部位，采用由弱到强，即由渗漏水部位向涌水部位注浆，保证每个孔在裂隙水压力差及注浆泵压力作用下注浆饱满、充分填满裂隙，提高止水效果。 2）因为渗水、涌水分布、压力等存在不规律性，针对不同的孔位注浆压力控制也不尽相同。在压力相对较小的孔位，先低压注浆，减小管尾附近围岩裂隙渗漏，再高压注浆，使浆液进一步充满裂隙，封堵裂隙水，最后降压，降低浆液流速，让导管及其周围浆液有充分的胶凝时间；在压力较大的孔位，先高压，再低压，实行高低压反复的方法，既保证有足够的压力将浆液压入裂隙，又保证导管及裂隙中的浆液有足够的时间胶凝。 3）对于挤压注浆，注浆压力是影响注浆效果的重要因素，根据径向止水的特点，注浆压力一般在3.04.0Mpa,注浆时间控制在4分钟左右。五、注浆效果从施工现场注浆前后围岩渗漏水对比中可以明显看出注浆效果：1、 根据采用的注浆压力，结合本隧道软弱岩体的物理性质，确定注浆扩散半径0.51.0，浆液扩散区域重叠，注浆渗透示意如下图： 2、地下水对岩体自稳性的影响尤为突出，封闭地下水渗入路径后，岩体自稳性能可大大提高。岩体抗渗性能得以提高，可防止细小颗粒流失导致渗水路径形成。渗透注浆主要通过注浆压力使注浆液与地下水形成具有一定强度的聚合物，加强岩体颗粒间胶结，阻塞渗水通过，防止颗粒流失造成岩体结构破坏并止水。3、注浆压力与地层条件及注浆范围要求有关，一般单管注浆能扩散至管周0.5-1.0m的半径范围内，应控制注浆量，既每根小导管内已达到规定注入量时就可结束。部分注浆情况见下表。注浆量与注浆压力关系实例（部分）桩 号孔 号注浆压力(Mpa)注浆量(m3)ZK157+32513.90.179ZK157+32554.00.194ZK157+32583.80.18ZK157+26014.20.182ZK157+26054.20.181ZK157+260113.80.177ZK157+26333.90.176ZK157+263114.00.178ZK157+263164.20.1824、从注浆作业情况来看，注浆压力一般都大于设计终压。注浆前大部分导管及其周边有渗漏水或涌水现象，注浆中岩层孔隙水被双液注浆机高压挤出，孔隙内渗漏浆液由稀变浓，由浓变胶凝，直至双液浆初凝。通过注浆挤压与浆液水化作用时的吸收，使固结体范围内含水量得到很大程度的降低。5、注浆前ZK157+340-325拱部边墙渗漏水较严重，注浆后浆液通过裂隙反渗至该段封闭围岩，现从喷射面观察无渗漏及滴水现象，ZK157+260-275段注浆前拱部，边墙渗漏水，淋水非常严重，几乎无法完成喷射作业，采用半圆管引排后喷射，但喷射堵水效果并不是很好。喷射后拱部边墙淋水仍非常严重，通过径向注浆止水后，该段已无淋水渗漏水。现在只有1-2处存在极少量的滴水现象。6、注浆材料与浆液配合，选用水泥-水玻璃作为注浆材料，其优点是可调节注浆材料的凝结作用。其胶结体具有较高的强度。而且不会产生固化收缩而形成的空隙，有利于保持胶凝体与岩体的胶结和挤压作用，浆液在流散过程中，发生的化学反应产生大量水化热，浆促使岩体含水量降低，强度和自稳性则因此提高。六、施工中存在的问题：1、注浆量：该段围岩裂隙发育，部分孔在注浆2-5分钟，浆液会从裂隙中渗漏、喷射出来，但渗漏或喷射的浆液会逐渐胶凝逐渐堵住裂隙，为了达到止水目的，就要延长注浆时间，导致浆液大量流失，从而加大了注浆量。2、缓凝剂掺量：渗水、涌水分布及压力不均匀，统一掺量导致渗水、涌水量大、裂隙发育孔大量跑浆，造成材料浪费。七、建议方案调整1、ZK157+340-325、ZK157+275-260试验段径向小导管注浆堵水。施工后，该段初期支护表面的渗漏水，淋水基本消失。这说明浆液已经渗透至径向3-4m的围岩裂隙，初期支护与围岩空隙中，封闭了该段注浆处理范围的出水路径。改变了原有孔隙中水的渗透路径。从ZK157+325-315，ZK157+285-275，ZK157+260-250段渗出，从现场注浆前与注浆后观察，注浆试验段前后位置淋水量明显增大。为达到整体的堵水效果，保证今后隧道营运不渗不漏，建议将ZK157+340150段未做注浆止水段增设径向小导管注浆堵水。 2、注浆量与注浆压力是注浆施工的控制指标，硬性控制是应该的，也是必须的。该段裂隙发育程度及漏水、涌水情况不同，建议针对不同孔位的实际情况，适当调整注浆量与注浆压力，两者互为补充，相得益彰，起到更好的止水效果。3、调整缓凝剂种类及掺量。掺加缓凝剂的目的是调节浆液胶凝时间，令其满足施工要求，达到注浆效果。建议将磷酸氢二钠改为普通缓凝剂（例如TY-6A高效缓凝减水剂），更好的控制浆液胶凝时间。其掺量可根据裂隙发育程度，渗水、涌水分布、压力等规律，在一定范围内做适当调整。4、径向小导管无抗剪的受力要求，主要用于浆液流通管道及锚固围岩。为节省工程造价及保证施工进度，我部建议采用32小导管做径向双液浆止水。八、施工总结在ZK157+340-325、ZK157+275-260断面径向导管注浆止水试验段施工过程中，我们按照设计方案进行施工，总结了一套使用十分广泛的双液注浆施工工艺，从总体来看，止水效果十分理想，达到预期封堵裂隙水的效果，满足了今后二衬二级防水、不渗不漏的需要。相信通过该止水方案调整，本隧道涌水段一定可达到预期的治理目标。1、水泥水玻璃双液浆作为一种用途及其广泛、使用效果良好的注浆材料。它具有以下特点： 来源丰富，价格便宜； 结石体抗压强度高，可达到520Mpa。