3.7.5隧洞不良地質(zhì)的施工措施
1、本隧洞三岔河以后地段,巖體完整,圍巖完整,圍巖以Ⅰ~Ⅱ類為主,由于隧洞埋深較大,自重和構(gòu)造應(yīng)力較高,施工時(shí)可能出現(xiàn)局部巖爆。
⑴預(yù)防措施
①加強(qiáng)對(duì)開挖面前方的圍巖特性,地質(zhì)情況的預(yù)測預(yù)報(bào)工作,及時(shí)研究治理措施,②地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)以打超前探孔為主,輔以雷達(dá)波測試。
③通過對(duì)開挖面及其附近圍巖剝落情況的觀察、描素、分析圍巖的動(dòng)態(tài)特性,作出超前預(yù)報(bào)。
④采用工程地質(zhì)類比法進(jìn)行宏觀預(yù)報(bào)。
⑵治理措施
①對(duì)微弱巖爆地段,直接在開挖面灑水,以軟化表層,促使應(yīng)力釋放和調(diào)整。
②對(duì)中等巖爆地段,在隧洞的邊墻及拱部間隔50cm左右鉆孔,孔徑10cm左右,打好后向孔內(nèi)噴灌高壓水軟化圍巖,加快應(yīng)力釋放。
③隧洞施工遇巖爆時(shí),采取“短進(jìn)盡、多循環(huán)、強(qiáng)支護(hù)、快封閉”的原則施工,抓緊施作臨時(shí)支護(hù),必要時(shí)在掌子面加設(shè)超前錨桿,鎖定前方圍巖。
2、隧洞進(jìn)水口段覆蓋層,巖體卸荷松馳,洞臉邊坡及圍巖穩(wěn)定性較差,成洞條件較差。隧洞穿過三岔河冰川“u”形谷時(shí),將遇到f3斷層破碎帶及影響帶和地下水突涌,為防止拱頂和局部和坍落等問題,施工過程采取如下措施。
⑴認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)規(guī)范和技術(shù)文件,掌握洞身各類圍巖的力學(xué)性能,編制切實(shí)可行的施工方案,認(rèn)真落實(shí)。
⑵精心設(shè)計(jì)爆破方案,并在實(shí)施過程中不斷優(yōu)化各項(xiàng)參數(shù),盡量減小爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)。
⑶錨噴支護(hù)即時(shí)跟進(jìn)。堅(jiān)決作到支護(hù)不合格開挖不前進(jìn),支護(hù)不跟進(jìn)開挖不前進(jìn),支護(hù)不完全開挖不前進(jìn),支護(hù)變形原因未查明開挖不前進(jìn)的四不開挖原則,即時(shí)讓洞身形成封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)。
⑷超前預(yù)測預(yù)報(bào)地質(zhì)變化情況,即時(shí)修正爆破方案各項(xiàng)參數(shù)。
⑸嚴(yán)格實(shí)施監(jiān)控量測有關(guān)技術(shù)規(guī)定,作到勤觀察、勤量測、勤整理,隨時(shí)掌握圍巖的變形發(fā)展情況,用以修正臨時(shí)支護(hù)方案,指導(dǎo)開挖進(jìn)度。
⑹對(duì)鉆孔、裝藥、噴錨等關(guān)鍵工序進(jìn)行崗前技術(shù)培訓(xùn),并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工序質(zhì)量檢查,將引起隧洞坍方的因素消滅在工序質(zhì)量控制中。
3.8 回填灌漿、固結(jié)灌漿和接觸注漿施工方法
3.8.1回填灌漿:
1、回填灌漿的目的是對(duì)隧洞混凝土襯砌或支洞堵頭頂部縫隙作灌漿填充。
2、回填灌漿在襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,盡早進(jìn)行。
3、回填灌漿,采用風(fēng)鉆在臺(tái)架鉆孔。在雙層鋼筋襯砌段、鋼板襯砌段及施工支洞封堵段應(yīng)預(yù)埋灌漿管?;靥罟酀{孔(管)位置與設(shè)計(jì)孔位偏差不大于20厘米,其鉆孔深入圍巖10厘米。
4、回填灌漿一般分二序進(jìn)行。一序孔灌注水灰比為0.6:1(或0.5:1)的水泥漿;二序孔為灌注1:1和0.6:1(或0.5:1)兩個(gè)比級(jí)的水泥漿,空隙的部位灌注水泥砂漿,摻砂量不宜大于水泥重量的2倍。
5、當(dāng)采用模板臺(tái)車,泵送混凝土后一般回填灌漿量大,擬采用TBW-SO/15注漿泵,大壓力1.5Mpa,排量50L/min,電機(jī)功率2.2KW,(或采用HB8-3型灌漿機(jī),大工作壓力1.47Mpa,排量3m3/h排出管徑38mm,電機(jī)功率2.8KW)。采用與之匹配的立式攪拌機(jī),轉(zhuǎn)速40~80轉(zhuǎn)/min。立式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,放漿速度快,使用方便。
6、在設(shè)計(jì)規(guī)定壓力下(設(shè)計(jì)無規(guī)定注漿壓力一般采用0.3Mpa)。當(dāng)注漿孔停止吸漿時(shí),回填灌漿即可結(jié)束。
7、隧洞頂部倒孔灌漿結(jié)束后,先關(guān)閉孔口閘閥后再停機(jī),孔內(nèi)無反漿即可拆除孔口閘閥。
8、灌漿結(jié)束后,排除孔內(nèi)積水污物后封孔并抹平。
3.8.2固結(jié)灌漿:
1、固結(jié)灌漿的主要目的是對(duì)隧洞襯砌以外一定范圍內(nèi)的圍巖進(jìn)行注漿,使注漿范圍內(nèi)的圍巖力學(xué)指標(biāo)獲得改善從而達(dá)到加固圍巖的作用,使襯砌與圍巖形成較堅(jiān)強(qiáng)的承載圈。同時(shí)也可提高一定的堵水能力。固結(jié)灌漿又分為常規(guī)固結(jié)灌漿與高壓固結(jié)灌漿。其不同點(diǎn)為:(1)高壓固結(jié)灌漿是對(duì)較深層的圍巖進(jìn)行灌漿加固;(2)對(duì)較深層的圍巖進(jìn)行灌漿,需要克服較大的注漿阻力因而需要較高的灌漿壓力。(3)高壓固結(jié)灌漿是在先做好回填灌漿,在作常規(guī)固結(jié)灌漿,待襯砌與圍巖形成較強(qiáng)的承載圈后,在鉆孔作較深層的高壓固結(jié)灌漿。
2、固結(jié)灌漿應(yīng)在該部位回填灌漿結(jié)束7天后,按環(huán)間分序,環(huán)內(nèi)加密先壓無水孔,后壓有水孔的原則進(jìn)行。根據(jù)降水漏斗的原理,一般從拱頂順序向下壓注。
3、固結(jié)灌漿的施工順序?yàn)椋?BR> 鉆孔→沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→封孔→檢查→需要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)灌。
固結(jié)灌漿孔位布置,按設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔孔徑不小于38mm,雙層鋼筋襯砌段,按施工詳圖預(yù)埋灌漿管。孔位偏差不大于20厘米,開孔誤差不大于5。,孔深符合設(shè)計(jì)要求。
4、灌漿材料及設(shè)備
⑴采用普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)不低于425#,受潮結(jié)塊不得使用。
⑵需要摻入外加劑時(shí),其佳摻量通過試驗(yàn)確定并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。
⑶采用制漿能力為3m3/h的立式灰漿攪拌機(jī),注漿機(jī)擬用KBY-50/70型注漿泵,壓力0.5~7Mpa,排量0~50L/min,功率7.5KW。
6、沖孔:固結(jié)灌漿前應(yīng)對(duì)孔壁和裂隙進(jìn)行沖洗,可用壓水沖洗的方法直至回水澄清并延續(xù)10分鐘即可,沖洗壓力不宜大于設(shè)計(jì)灌注壓力的80%。
7、壓水試驗(yàn):壓水試驗(yàn)的目的在于測定圍巖吸水性,核定圍巖的滲透性。為灌漿時(shí)選取泵量,泵壓及漿液濃度或配方提供依據(jù),同時(shí)沖洗鉆孔,檢查止?jié){塞和灌漿管路情況。
固結(jié)灌漿前,選擇有代表性的孔作壓水試驗(yàn),壓水試驗(yàn)孔數(shù)為總孔數(shù)的50%,壓水試驗(yàn)壓力可采用0.3Mpa逐漸增大至規(guī)定壓力,在規(guī)定的壓力下,每5分鐘測壓入流量,滿足下列條件之一,試驗(yàn)即可結(jié)束,且以終流量值為計(jì)算流量。
⑴連續(xù)四次測量其大小值之差小于終測值的10%。
⑵連續(xù)四次測量,其大小值之差小于1L/min。
1、本隧洞三岔河以后地段,巖體完整,圍巖完整,圍巖以Ⅰ~Ⅱ類為主,由于隧洞埋深較大,自重和構(gòu)造應(yīng)力較高,施工時(shí)可能出現(xiàn)局部巖爆。
⑴預(yù)防措施
①加強(qiáng)對(duì)開挖面前方的圍巖特性,地質(zhì)情況的預(yù)測預(yù)報(bào)工作,及時(shí)研究治理措施,②地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)以打超前探孔為主,輔以雷達(dá)波測試。
③通過對(duì)開挖面及其附近圍巖剝落情況的觀察、描素、分析圍巖的動(dòng)態(tài)特性,作出超前預(yù)報(bào)。
④采用工程地質(zhì)類比法進(jìn)行宏觀預(yù)報(bào)。
⑵治理措施
①對(duì)微弱巖爆地段,直接在開挖面灑水,以軟化表層,促使應(yīng)力釋放和調(diào)整。
②對(duì)中等巖爆地段,在隧洞的邊墻及拱部間隔50cm左右鉆孔,孔徑10cm左右,打好后向孔內(nèi)噴灌高壓水軟化圍巖,加快應(yīng)力釋放。
③隧洞施工遇巖爆時(shí),采取“短進(jìn)盡、多循環(huán)、強(qiáng)支護(hù)、快封閉”的原則施工,抓緊施作臨時(shí)支護(hù),必要時(shí)在掌子面加設(shè)超前錨桿,鎖定前方圍巖。
2、隧洞進(jìn)水口段覆蓋層,巖體卸荷松馳,洞臉邊坡及圍巖穩(wěn)定性較差,成洞條件較差。隧洞穿過三岔河冰川“u”形谷時(shí),將遇到f3斷層破碎帶及影響帶和地下水突涌,為防止拱頂和局部和坍落等問題,施工過程采取如下措施。
⑴認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)規(guī)范和技術(shù)文件,掌握洞身各類圍巖的力學(xué)性能,編制切實(shí)可行的施工方案,認(rèn)真落實(shí)。
⑵精心設(shè)計(jì)爆破方案,并在實(shí)施過程中不斷優(yōu)化各項(xiàng)參數(shù),盡量減小爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)。
⑶錨噴支護(hù)即時(shí)跟進(jìn)。堅(jiān)決作到支護(hù)不合格開挖不前進(jìn),支護(hù)不跟進(jìn)開挖不前進(jìn),支護(hù)不完全開挖不前進(jìn),支護(hù)變形原因未查明開挖不前進(jìn)的四不開挖原則,即時(shí)讓洞身形成封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)。
⑷超前預(yù)測預(yù)報(bào)地質(zhì)變化情況,即時(shí)修正爆破方案各項(xiàng)參數(shù)。
⑸嚴(yán)格實(shí)施監(jiān)控量測有關(guān)技術(shù)規(guī)定,作到勤觀察、勤量測、勤整理,隨時(shí)掌握圍巖的變形發(fā)展情況,用以修正臨時(shí)支護(hù)方案,指導(dǎo)開挖進(jìn)度。
⑹對(duì)鉆孔、裝藥、噴錨等關(guān)鍵工序進(jìn)行崗前技術(shù)培訓(xùn),并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工序質(zhì)量檢查,將引起隧洞坍方的因素消滅在工序質(zhì)量控制中。
3.8 回填灌漿、固結(jié)灌漿和接觸注漿施工方法
3.8.1回填灌漿:
1、回填灌漿的目的是對(duì)隧洞混凝土襯砌或支洞堵頭頂部縫隙作灌漿填充。
2、回填灌漿在襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,盡早進(jìn)行。
3、回填灌漿,采用風(fēng)鉆在臺(tái)架鉆孔。在雙層鋼筋襯砌段、鋼板襯砌段及施工支洞封堵段應(yīng)預(yù)埋灌漿管?;靥罟酀{孔(管)位置與設(shè)計(jì)孔位偏差不大于20厘米,其鉆孔深入圍巖10厘米。
4、回填灌漿一般分二序進(jìn)行。一序孔灌注水灰比為0.6:1(或0.5:1)的水泥漿;二序孔為灌注1:1和0.6:1(或0.5:1)兩個(gè)比級(jí)的水泥漿,空隙的部位灌注水泥砂漿,摻砂量不宜大于水泥重量的2倍。
5、當(dāng)采用模板臺(tái)車,泵送混凝土后一般回填灌漿量大,擬采用TBW-SO/15注漿泵,大壓力1.5Mpa,排量50L/min,電機(jī)功率2.2KW,(或采用HB8-3型灌漿機(jī),大工作壓力1.47Mpa,排量3m3/h排出管徑38mm,電機(jī)功率2.8KW)。采用與之匹配的立式攪拌機(jī),轉(zhuǎn)速40~80轉(zhuǎn)/min。立式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,放漿速度快,使用方便。
6、在設(shè)計(jì)規(guī)定壓力下(設(shè)計(jì)無規(guī)定注漿壓力一般采用0.3Mpa)。當(dāng)注漿孔停止吸漿時(shí),回填灌漿即可結(jié)束。
7、隧洞頂部倒孔灌漿結(jié)束后,先關(guān)閉孔口閘閥后再停機(jī),孔內(nèi)無反漿即可拆除孔口閘閥。
8、灌漿結(jié)束后,排除孔內(nèi)積水污物后封孔并抹平。
3.8.2固結(jié)灌漿:
1、固結(jié)灌漿的主要目的是對(duì)隧洞襯砌以外一定范圍內(nèi)的圍巖進(jìn)行注漿,使注漿范圍內(nèi)的圍巖力學(xué)指標(biāo)獲得改善從而達(dá)到加固圍巖的作用,使襯砌與圍巖形成較堅(jiān)強(qiáng)的承載圈。同時(shí)也可提高一定的堵水能力。固結(jié)灌漿又分為常規(guī)固結(jié)灌漿與高壓固結(jié)灌漿。其不同點(diǎn)為:(1)高壓固結(jié)灌漿是對(duì)較深層的圍巖進(jìn)行灌漿加固;(2)對(duì)較深層的圍巖進(jìn)行灌漿,需要克服較大的注漿阻力因而需要較高的灌漿壓力。(3)高壓固結(jié)灌漿是在先做好回填灌漿,在作常規(guī)固結(jié)灌漿,待襯砌與圍巖形成較強(qiáng)的承載圈后,在鉆孔作較深層的高壓固結(jié)灌漿。
2、固結(jié)灌漿應(yīng)在該部位回填灌漿結(jié)束7天后,按環(huán)間分序,環(huán)內(nèi)加密先壓無水孔,后壓有水孔的原則進(jìn)行。根據(jù)降水漏斗的原理,一般從拱頂順序向下壓注。
3、固結(jié)灌漿的施工順序?yàn)椋?BR> 鉆孔→沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→封孔→檢查→需要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)灌。
固結(jié)灌漿孔位布置,按設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔孔徑不小于38mm,雙層鋼筋襯砌段,按施工詳圖預(yù)埋灌漿管。孔位偏差不大于20厘米,開孔誤差不大于5。,孔深符合設(shè)計(jì)要求。
4、灌漿材料及設(shè)備
⑴采用普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)不低于425#,受潮結(jié)塊不得使用。
⑵需要摻入外加劑時(shí),其佳摻量通過試驗(yàn)確定并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。
⑶采用制漿能力為3m3/h的立式灰漿攪拌機(jī),注漿機(jī)擬用KBY-50/70型注漿泵,壓力0.5~7Mpa,排量0~50L/min,功率7.5KW。
6、沖孔:固結(jié)灌漿前應(yīng)對(duì)孔壁和裂隙進(jìn)行沖洗,可用壓水沖洗的方法直至回水澄清并延續(xù)10分鐘即可,沖洗壓力不宜大于設(shè)計(jì)灌注壓力的80%。
7、壓水試驗(yàn):壓水試驗(yàn)的目的在于測定圍巖吸水性,核定圍巖的滲透性。為灌漿時(shí)選取泵量,泵壓及漿液濃度或配方提供依據(jù),同時(shí)沖洗鉆孔,檢查止?jié){塞和灌漿管路情況。
固結(jié)灌漿前,選擇有代表性的孔作壓水試驗(yàn),壓水試驗(yàn)孔數(shù)為總孔數(shù)的50%,壓水試驗(yàn)壓力可采用0.3Mpa逐漸增大至規(guī)定壓力,在規(guī)定的壓力下,每5分鐘測壓入流量,滿足下列條件之一,試驗(yàn)即可結(jié)束,且以終流量值為計(jì)算流量。
⑴連續(xù)四次測量其大小值之差小于終測值的10%。
⑵連續(xù)四次測量,其大小值之差小于1L/min。