大量涌水隧道注漿作業施工方法:
①注漿材料:
水泥:用425號以上的普通硅酸鹽水泥,質量應符合標準。
水玻璃:用出廠濃度42~45Bé,比重1.42~1.45,模數2.4~2.8的水玻璃原液。
拌合水:水質應符合《鐵路砼及砌石工程施工規范》中的各項規定。
②配合比控制:水灰比(W/C)為0.8;水玻璃稀釋濃度為25~35Bé;雙液體積比(C/S)為1:0.5~0.7.
③凝膠與凝結時間控制:為滿足漿液擴散半徑的要求,采用凝結時間為:一般地段3分鐘,富水地段1~2分鐘。
施工控制分以下三種:
A.水灰比固定,水玻璃濃度不變,變換雙漿比例。當水玻璃溶液所占比例由小到大,凝膠時間則由長到短,初、終凝由慢到快。
B.水玻璃濃度不變,雙液比例固定,變換水灰比。當水灰比由小到大,凝膠時間由短到長,初、終凝由快到慢。
C.水灰比不變,雙液比固定,變換水玻璃濃度。當水玻璃濃度由高到低,凝膠時間由短到長,初、終凝由快到慢。
④注漿:連接注漿管路,用注漿泵先壓水檢查管路是否漏水,設備狀態是否正常,然后再做壓水試驗,以沖洗巖石裂隙,擴大漿液通路,增加漿液沖塞的密實性,核實巖石的滲透性。
對于富水斷層破碎帶清孔后,先壓水泥漿液,再壓CS雙液漿。
標定注漿泵上電接觸點壓力表的大壓力指標,泵壓后觀察壓力變化及水泥漿和水玻璃的消耗數量。
記錄注漿時間和注漿量。
注漿達到標準后,打開三通混合器的減壓閥排漿,卸下混合器換注另一孔。
注漿結束后,拆卸各注漿器件,全部清洗干凈,并對注漿泵進行檢查保養。
⑤ 作業方式:
注漿方式采用前進式或全孔一次壓入式。鉆孔過程中未涌水的,就一鉆到底,全孔一次壓入式注漿;在鉆孔過程中,如發現有水,即停止鉆孔,采取注一段鉆一段的前進式注漿,直至達到設計段長位置。
在水壓、水量較大的情況下,還可采用分層泄水減壓、分層注漿方式。即下層管注漿,中層管放水;中層管注漿,上層管放水,這樣逐層抬水,把水排擠到拱頂以上規定的止水固結圈以外。
注漿順序為由下而上,由里向外。
⑥注漿參數:
A.注漿壓力及單孔擴散半徑:
注漿壓力一般為地下水靜水壓力的2~3倍,考慮到巖層裂隙阻力,初始壓力3MPa,終壓4~5MPa.單孔漿液擴散半徑4m.
B.注漿速度:
鉆孔出水量大于50L/min時,注漿速度取80~100L/min.鉆孔出水量等于0~50L/min時,注漿速度取60~80L/min.
C.注漿擴散范圍:
注漿有效范圍為開挖輪廓線外4.0m(塌方段為5.0m)。
D.注漿量:
按注漿范圍內圍巖體積的5%左右考慮,實注量由鉆孔壓水試驗確定。(單孔注漿量V=11m3,參考值)。
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