新疆额河调水工程-灌浆加固

堵水灌浆

一、 涌水情况简介

此次工程针对8#支洞,通过洞内涌水现场观察和分析来看,涌水通道比较分散,渗水通道在围岩内发育情况复杂。涌水区域浅部围岩在较长时间内被涌水冲刷侵蚀和人为扰动下,变得松散软弱,空隙率高,承载能力较差。

从揭露的涌水通道和周围出现的渗漏、涌水情况看,浅部围岩内仍可能存在着一定量的导水空隙。而空隙的存在,造成了围岩松散,影响了其强度。

围岩内浅层揭露比较分散的导水通道,而围岩松散软弱难以承压,周围浅部围岩内空隙较多,造成注入的浆液难以在安全压力下进入到集中导水通道内,反而出现向周围扩散,造成跑浆跑水的现象。因此注浆治理的难度主要表现为注浆压力和围岩稳定性之间的矛盾。注浆浆液和注浆效果之间的矛盾。压力小注不进浆,影响注浆效果;压力较高,围岩又难以承受。浆液不适用于较集中的动水状态,注浆效果难以保证。




二、  施工程序

根据该出水区域出水情况,本次堵水施工拟按照以下步骤进行:

(1)会同监理工程师现场确定引流孔布置,按布置的孔位进行钻孔;

(2)引流孔钻孔完成后,进行注浆管安装;

(3)对出水区进行浅层或防渗固结灌浆,若浅层或防渗固结灌浆孔在钻孔过程中出现渗涌水,则按照引流孔进行处理;

(4)根据涌水部位表面出水情况,对表面渗水和裂隙水进行表面封堵;

(5)表层封堵灌浆完成后,再次对引流孔进行压水,若再发现有裂隙渗水,按上述方式再次布置表层封堵孔和表面封堵,达到除分流孔出水外其它部位无渗漏出水现象。

(6)引流孔灌浆过程中,如果产生新的裂隙渗水,则停止灌浆,按表层封堵灌浆方法进行处理;

(7)引流孔灌浆时,各孔灌浆首先采取灌注纯水泥浆液,在达到一定灌入量后压力和流量无明显变化则采取灌注水泥-堵水灌浆专用液双液灌注,在双液灌注过程中根据流量压力变化情况,适时调整双液配合比直至该孔灌注结束。

                                                              施工工艺流程图

三、钻孔灌浆

3.1 钻孔

钻孔过程中,遇岩层、岩性变化,发生掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常情况应详细记录,根据钻孔记录的岩石情况选择合适的开灌水灰比。

在灌浆孔钻孔结束后,采用压力水进行冲洗,直至回水澄清为止,冲洗压力为灌浆压力的80%,并不大于1MPa。

3.2  灌浆        

3.2.1 灌浆材料选择

灌浆所用的水、水泥、外加剂必须满足相关规范要求,用于堵水灌浆水泥强度等级采用PO.42.5普通硅酸盐纯水泥浆、水泥-水玻璃双液、水泥-特种材料zs双液浆,各种外加剂的质量符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001第5.1.7条规定。

3.2.2 灌浆方法

(1)灌浆原则

灌浆按“先浅层固结灌浆,再表面浅层封堵,最后引流孔灌浆”的原则进行。遵循先灌无水孔,再灌出水量小的孔,最后灌出水量大的孔,即先封堵散水,形成约束区,限制地下水窜流,最后集中封堵的办法,采取从散状出水段两端逐步向中间推进的原则进行施灌,并先灌顶部孔,再灌底部孔。

封堵过程中形成的新的渗漏部位,立即停止该引流孔封堵灌浆,对新出水部位布置浅孔进行浅层封堵灌浆,待新出水部位浅层封堵灌浆完成后再恢复该洞段引流孔封堵灌浆。

(2)浅层固结灌浆

对表层出水区周边进行浅层固结灌浆形成一定深度止浆岩盘,钻孔深度为3~6m,灌浆压力为1.5MPa,全孔一段灌注。浅层固结灌浆范围根据现场出水区域采用局部布设、半幅布设、全断面布设等形式。灌浆2:1、1.1:1、0.8:1、0.5:1四个比级,纯压式灌浆,当流量小于1L/min时,继续屏浆10min结束灌浆。

(3)防渗固结灌浆

针对部位孔深12m的防渗固结灌浆孔,灌浆时采取从各集中出水区域两端逐步向集中出水区域推进的原则灌浆。灌浆时采取从两端逐步向中央推进的原则灌浆。水灰比主要采用2:1、1.1:1、0.8:1、0.5:1四个比级,开灌水灰比为2:1,Ⅱ序孔开灌水灰比可根据现场情况加大至3:1,当流量小于1L/min 时,继续屏浆10min结束灌浆。

四、施工临建布置

4.1 施工交通

设置制浆站供浆,集中制浆点供浆,制浆站用架管搭设,上铺马道板,外围采用彩钢瓦围墙并盖顶,布置高速制浆机、输浆泵灌浆施工。制、输浆系统的通讯采用电铃和程控电话进行联系,施工工作面采用对讲机或人工方式直接联系。

4.2施工风、水、电

施工供水:利用4#洞已有的施工供水管路提供施工用水。

施工供电:利用4#洞现有变压器就近进行搭接。

施工照明:现场采用24V或36V照明。

施工通讯:由于洞内无信号,采用对讲机、现场值班车作为洞内外联系工具。

4.3施工排污

施工排污:主要采用分级沉淀、逐级抽排的接力方式进行排污,在施工面利用自制的铁皮箱作为集污池,施工污水通过集污池集中,再由排污泵排至施工面设置的三级沉淀池内(沉淀后的固相碴体派专人进行清理,及时装袋,载重汽车运至指定弃碴场),污水经三级沉淀池后的清水用Ф80塑料管(排污管沿洞壁右侧铺设)排至污水处理处。

4.4施工作业平台

堵水施工作业面采用架管搭设形成施工平台,因出水点较分散,拟采用分区搭设,作业平台搭设根据出水点位置和渗水情况沿隧洞全断面或半幅进行搭设,一次性搭设完成,承重排架上铺马道板,外侧挂安全网。

针对隧洞顶部的区域,在需要的条件下,可投入台车,其设计满足一下原则:

①台车底部净空满足25t机车、7.5m3混凝土罐车通过;若在TBM掘进期间投产,钻灌台车的设计须不影响皮带输送机正常工作;

②能通过各种风水电浆管路(包括通风管);

③能在台车上最合理地布置钻机并能进行所有方向的钻孔施工;

④能将钻灌过程中产生的废水废浆引排到污水沟内,避免造成场地和通道污染;

⑤结构牢固稳定、便于安装拆卸、能够更换部件以作尺寸调整,具备自行能力;

⑥台车长度、承载能力以及台车数量,能满足高峰期钻灌设备的布置要求;

⑦有足够的操作空间,便于人员的上下,便于设备在其上移动;

⑧高空作业安全防护全面,能保证人员、设备的安全,并不对有轨运输线路、皮带运输线路造成影响。

4.5零星支护拆除

由于部分情况下,漏水区域已经完成了零星支护工程,注浆时对于出水点的位置难以准确判断,需临时拆除。找到相对应的出水点时,进行上述的注浆处理,处理结束后,需对零星支护进行还原至初始状态。







 



隧道注浆加固