小导管注浆Word格式文档下载.docx

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劈裂注浆

1.劈裂注浆所需压力较高，目的是破坏原地层结构，造成树枝状裂缝或加大裂隙。

由于北京地层为第四纪沉积洪积层，中粗砂、砂砾、砂粘土沉积层面明显，地压力又小，因而该劈裂地层使浆液眼层面交接处充填胶结。

压力并不大，一般用1—1.5Mpa压力即可。

2.注浆孔一般在70—100m2的断面内布孔12—18个。

其中17m左右长孔6—11个，8m左右短孔6—7个。

3.浆液扩散半径R为1.5—2.0m。

加固范围为隧道开挖范围外3m，仅在周边加固。

为适应注浆机械作业，注浆孔成伞状，终孔间距2_3m.

4.配浆

水泥：

525普硅酸盐水灰比0.8：

1.0——1.25：

水玻璃采用模数为3.2—3.5，出厂浓度40Bé

为了调整凝胶时间除了调节水泥浆水灰比、水玻璃模数及水泥浆与水玻璃的体积比以外，尚应根据试验掺入磷酸类缓凝剂，如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠

一般用60℃热水溶解固体缓凝剂，或将固体加入水泥浆中也能达到缓凝目的。

5劈裂注浆压力

当钻孔被浆液填满时压力升高很快，一旦地层被压裂，压力又将很快下来，并开始大量进浆。

当浆液充填到一定程度压力又开始上升，从而又压裂地层造成进浆。

当地层压密到一定程度后，设计注浆压力再也不能把地层压裂，形成树枝网状，注浆即告结束。

所以待到压力不减流量不加时才告结束。

上升—高—降—进浆—高—结束。

随着注浆压力的变化，随时调整凝胶时间。

封堵管口，凝胶时间应短；

注浆压力升高，凝胶时间应长，浆液稀些。

在即将结束甚至单液注浆时，裂隙压开压力降低时，应缩短凝胶时间。

6.劈裂注浆量的计算

Q＝πR2HnαβQ—浆液注入量（m3）

R—浆液扩散半径（m）H—注浆段长

n—地层孔隙率

α—浆液充填系数0.7—1.0

β—浆液损失系数1.2—1.5

劈裂注浆实践中比上式计算少70%左右

体会：

1.小导管预注浆和后注浆紧密结合起来，以控制围岩变形。

但注浆加固范围小，仅能起到提高围岩自稳能力的作用，而对控制围岩变形作用不大。

所以在初期支护背后应及时进行后注浆加固，提高围岩支撑能力，以控制围岩变形。

凡及时进行后注浆地段的围岩变形就小

a）软弱围岩劈裂注浆是加固软弱地层较先进的办法。

因其所需压力不高所以不需大型注浆设备。

比固结注浆可节省钻孔，节约注浆材料，是加固软弱围岩的先进办法。

2.粉细沙层比较致密，孔隙度小，但无粘结力，一旦开挖就会坍塌，有颗粒的水泥浆液注不进去，普通水泥水玻璃强度又太低，所以只能起固结作用。

劈裂注浆的钻进和孔口管的安设：

日产古河ZC5527单臂凿岩台车（PD200型注浆钻机）钻进速度快，但旋转角度小，仅能钻辐射状钻孔。

所以钻孔浪费较大。

为适应钻机特点和安装孔口管的需要，钻机结构为两节段，即先用Φ90mm的钻头开口并钻23m，安设孔口管，然后用Φ

65mm钻头钻至终孔。

为防止塌孔、卡钻现象，采取分段前进式注浆法，分段长度5—8m。

安装时先在距孔口管孔口端0.8—1.0m处缠麻布成纺锤形，用冲击锤将其顶入已钻好的钻孔中，在孔口部分用速凝塑胶泥封堵严实。

待塑胶泥凝固后接注浆泵注浆。

其压力等于或略大于注浆终压。

注浆后双液须经4小时后方可进行扫孔、钻进。

浅埋暗挖施工方法和要点

一．施工原则

1.坚持以量测资料进行反馈指导施工的原则

2.坚持先注浆后开挖的原则

开挖前应用超前小导管稳定工作面，密实地层。

所以必须坚持先注浆后开挖，注浆一段开挖一段封闭一段的原则

3.坚持十八字施工原则

管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测

1）管超前：

利用钢支撑为支点，使用超前导管注浆防护。

排管间距20—30cm，仰角5—10°

要留出钢管在土体内作为支点的长度。

2）严注浆：

浆液填充地层孔隙，凝固后将土层胶结成为具有一定强度的“结石体”，使周围形成一个壳体，增强围岩自稳能力。

每次注浆前必须对工作面进行喷射砼封闭，以防浆液溢出。

包括拱部导管预注浆、下部及边墙预埋管注浆、初期支护后在距工作面5m范围外进行的背后注浆。

背后注浆是在低压力下（0.3—0.5MPa）对砼背后进行加固填充，这是一项填充空洞、控制拱顶和地表下沉的重要措施。

对地质差跨度大等不利地段要进行深孔（18-20m）双液注浆，以改造地层。

进行深孔注浆后单线隧道地表变化极小，仅12mm，在跨度14m的渡岔线中亦仅29mm.

3）短开挖：

一次注浆多次开挖，当导管长3.5m时，每次开挖进尺0.75m,三次支护后又重新注浆形成循环。

每次环状开挖预留核心土，及时喷5—8cm厚砼层，再架设钢构拱架，进行挂网喷射砼。

4）强支护：

复西区间埋深仅9—11m，而双线及渡线拱跨达11.46—14.46m，开挖施工必须做到万无一失。

按照喷砼—超前小导管注浆—钢构拱架—钢筋网—喷砼的工序进行支护，并采取大拱脚的办法以扩大地基的承载面积。

5）快封闭：

正台阶开挖法施工，当上台阶过长时，变形增加较快。

必须考虑临时支撑或加设仰拱方能稳定。

因此要求台阶长度为：

双线不得大于一倍洞径，单线不得大于1.5倍洞径。

下半断面紧跟土体挖出一环封闭一环，并及时封闭仰拱。

是初期支护形成一个环状结构。

此时变形曲线逐步趋于稳定。

6）勤量测：

指地表沉降，洞内拱顶下沉与收敛量测。

据国际技术资料确保地表建筑物不受影响，规定单线隧道下沉量≯15mm,双线≯50mm,力争30mm.在以上控制数值内，结构坚固稳定、地表正常。

一般拱顶下沉值大于地表下沉值，说明施工质量优良。

如反之，说明一次支护背后有空隙，采取背后注浆措施后此现象消失。

施工量测设计种类

一．第一类为支护结构及土体的位移量测，以了解施工过程中，支护体系的整体变形规律，作为施工安全监测的主要项目和控制指标。

1.洞内拱顶下沉量测

2.洞内周边拱脚、墙中收敛量测。

3.地表下沉量测

4.地中不同深度土体垂直位移量测

5.地中不同深度土体水平位移量测。

垂直隧道轴向的位移分量是主要的

1）隧道开挖面接近和通过观测断面过程中，水平位移在垂直隧道轴方向的分量一般是指向隧道内测。

2）上台阶开挖后，从隧道洞底高程至地表水平位移，基本上是单调递增变化。

地表以下4.5m处位移最大。

（地表因有路面，且垫层已成为结壳体，所以地表结束了水平位移）。

下台阶开挖后，最大水平位移出现在墙中附近这一情况，符合随着不断落底开挖隧道周边土体松动区范围不断扩大，水平土体侧压力增大这一规律。

3）采用正台阶法，初期支护立即形成闭合环后，支护结构将对周边土体产生支护力，尤其注浆后水平位移速率逐渐衰减。

二．第二类为支护应力量测，为今后理论研究和设计提供数据，并作为施工中的参数。

1.钢构拱架的受力应变量测

2.拱架压力

3．洞室周边土压力

4.地表车辆通过施工区段时的震动量测

5.土体的物理力学参数，颗粒分析、孔隙率等土工测试

三．量测目的：

1.掌握围岩和支护结构的动态，以保证施工安全和隧道的整体稳定性

2.根据各项量测数据及时调整支护参数和施工方案，确定后续工序的安排

3，经过量测数据的分析处理和必要计算将其结果反馈到支护设计中

4．积累经验，提供变形标准

通过对地表下沉、拱顶下沉曲线

和统计表的分析得出如下分析：

1.洞室掘进时周边的围岩变形取决于开挖面的推进移（空间效应）和时间的增长（时间效应）。

空间效应主要体现在隧道开挖和初期支护阶段。

时间效应的影响主要体现在洞体基本稳定后，但仍维持较长时间微量变形的土体流变特性。

2.拱顶围岩变形灵敏，测试手段简便可靠。

隧道掘进则变形发展加剧，停止掘进则变性发展缓慢。

3.隧道掘进对拱顶下沉的影响在0.5—1倍洞径范围内。

4.上台阶开挖时变形显著，下台阶开挖时则影响减弱。

旋转钻孔资料

泥浆净化循环是钻孔的重要措施。

泥浆池、沉淀池、溜槽宜用砂浆抹面处理，溜槽要有一定坡度且应长于20m。

1.正循环钻

1）安装钻机时，转盘中心同钻架上的起吊滑轮应在同一垂线上，钻杆位置偏差≯2cm。

使用有变速器的钻机，要把变速器板上的电动机和变速器被动轴的轴心放在同一水平线上。

2）初钻前应投放泥浆，并必须保证钻孔垂直。

3）钢丝绳的松紧度应适度，防止扩孔和卡钻。

泥浆排量应和钻进速度相适应，防止造成埋钻。

4）起落钻头要均匀，避免冲击孔壁。

2.反循环钻孔

除满足正循环钻孔的要求外要注意如下事项：

1）防止堵塞钻头的吸渣孔，将钻头提离孔底约20cm，关紧出水控制阀和沉淀室放水阀，使管路封闭。

打开真空管路阀门使气水畅通。

然后开动真空泵，排出管路气体，产生负压，排水引到泥石泵。

通过沉淀室的观察窗看到泥石泵充满水时，关闭真空泵，立即启动泥石泵。

当泥石泵口的压力达到2㎏∕cm2以上时打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，待反循环流动形成后，启动钻机，并选择适当档位钻进。

2）硬粘土1档，砂粘土、粘砂土2、3档，沙土或含少量砾石卵石宜用1、2档，且不宜给进太快，以免发生埋钻或抽吸泥石跟不上的情况。

地下水丰富或易塌孔的粉砂土宜用低速，但给进可稍快。

3）泥石泵身抖动则泥水中断，管路漏气或钻头钻杆堵塞。

4）在砂卵石中钻进时，为防止抽吸渣太多，可钻进一会儿停一会儿，以免管路堵塞。

5）当泥浆比重大于1.3时，泥浆泵的抽吸能力降低，故反循环钻机泥浆比重以1.1左右为宜。

3.清空标准：

泥浆比重＜1.3，含沙量≯4%

4.钢筋笼验收标准：

1）钢筋直径、主筋、箍筋间距误差<

10m

2）钢筋接头不的侵入内净空，加强箍筋间距误差2—3cm.

3）入孔定位标高容许偏差±

5cm

5.水下砼灌注：

1）备用导管为导管总长得20-30%

2）砼储存量应能使导管埋入砼的深度≮1.0m，任何时候埋深不得小于1.0m

3）每小时灌注高度≮5m

4）砼陷度18—22cm

5）砼数量一般为设计桩径计算的1.3倍

6）导管下口距孔底一般为0.3-0.4m

7）砼灌注标高应高出桩顶标高0.5m左右

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