土体技术
小导管在隧道开挖时承受地层的压力,为保证灌浆质量防止漏浆,小导管的尾部需设置封堵孔。注浆施工应根据土质条件选择注浆法:在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法;在粘土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。注浆材料应具备良好的可注性,固结后应有一定强度、抗渗、稳定、耐久和收缩小,浆液须无毒,注浆工艺应简单、方便、安全注浆材料的选用和配比的确定,应根据工程条件,经试验确定。注浆施工期应监测地下水是否受污染,应该防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。
定额应用分析
(1)超前小导管分为小导管制作及安装及注浆加固两个环节
(2)小导管采用直径φ42×3.5mm,每根长4m的热轧无缝钢管进行编制
洞身说明0条“管棚、小导管的工程量按设计钢管长度计算,当管径与定额不同时,可调整定额中钢管的消耗量。”
(3)定额中已经综合考虑固定钢筋的消耗,不应再单独计算。
(4)超前小导管的基价为37元/m
(5)注浆分为水泥浆及水泥水玻璃浆,基价为586元/m3和965元/m3。其工程量为需要注浆的浆液体积。
水泥水玻璃是以水泥浆液、水玻璃等为主要组分制成的具有胶凝作用的灌浆材料;浆液是以水泥-水玻璃灌浆材料各组分混合后的液体。
超前小导管注浆工艺
超前小导管注浆的工艺流程及施工要点是:
(1)封闭工作面。小导管钻孔或安装前,应对掌子面及附近范围内(有说5 m)的坑道喷射5~10 cm厚的混凝土封闭。
(2)注浆材料。浆液可为水泥浆、水泥砂浆、水泥~水玻璃浆液,具体参见有关问答。
(3)安设小导管。对Ⅳ级围岩劈裂、压密注浆时可布置单排管;对V级围岩或处理塌方时可布置双排管;在地下水丰富的松软层,可布置双排以上的多排管;渗入性注浆宜采用单排管;大断面或注浆效果差时,可采用双排管。小导管插入后应外露一定长度,以便连接注浆管,并用塑胶泥(40Be水玻璃拌42.5 MPa水泥)将导管周围孔隙封堵密实。
(4)注浆。应选用性能良好、工作压力满足注浆要求的注浆设备,并应进行现场试验运转。注浆时孔口压力应严格控制在允许范围内,既使单管注浆能扩散到管周0.5~1.0 m的半径范围内,又应避免压裂开挖面,注浆压力一般为0.5~1.0 MPa,止浆塞应能经受注浆压力。控制好注浆量,即每根导管内已达到规定注入量时,就可结束;若孔口压力已达到规定压力值,但注入量仍不足时,也应停止注浆。
(5)注浆效果检查。注浆结束后,应对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。效果检查通常有以下几种方法:一是分析法,分析注浆记录,看每个孔注浆压力、注浆量是否达到设计要求;注浆过程中,漏浆、跑浆是否严重;以浆液注入量估算浆液扩散半径,分析是否与设计相符。二是检查孔法:用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔,取岩芯进行鉴定。同时测定检查孔的吸水量(漏水量)应小于0.2~0.4 L/(min·m)。三是声波监测法:用声波仪探测岩体声速,判断注浆效果
超前小导管注浆固结机理可归结为如下两方面:
1渗入性注浆对于存在一定孔隙或者裂隙受到扰动与破坏的围岩,通过注浆泵施加的压力使浆液克服阻力渗入围岩空隙或裂隙中,从而起到固结地层的作用。
2劈裂、压密注浆对于土质致密的地层,通过对浆液施加较高的压力以挤开裂缝,使浆液渗入围岩,进而压密岩体。
2.2 施工设计参数
(1)小导管可选用管径为Φ25 ~ Φ42的有缝钢管,管长一般为3.0m ~6.0m 。
(2)小导管以纵向沿隧道轮廓线外一定范围向前上方倾斜,外插角α为10°~ 15°。
(3) 注浆压力取决于地层的致密程度, 一般为0.5M Pa~1.0M Pa;水泥浆水灰比为1:1;水玻璃波美度为e=35;模度2.4。
(4)超前小导管的纵向搭接长度不应小于1.0m ;导管环向间距通过试验进行确定,不可超过0.4m ;设置范围在拱部120°。
(5)注浆液选用纯水泥浆液或添加5% 水玻璃的双液浆。