一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師之大量滲水、涌水隧道施工(1)

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$lesson$　　一、大量涌水隧道施工

　　1.施工方法

　　運(yùn)用新奧法原理，沿隧道開(kāi)挖輪廓線(含底部)按軸向輻射狀布孔(開(kāi)挖面中心也布孔)，進(jìn)行全斷面全封閉深孔注漿固結(jié)止水，使 隧道周邊及開(kāi)挖面形成一個(gè)堵水帷幕(加固區(qū))，切斷地下水流通路，保持圍巖穩(wěn)定，增強(qiáng)施工安全。

　　2.施工工藝

　　(1)施工程序

　　(2)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜、水量豐富的地層，必須準(zhǔn)確預(yù)報(bào)工作面前方20～25M范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，以便為制定施工方案和確定注漿參數(shù)提供依據(jù)。

　�、巽@孔方法：利用液壓鉆孔臺(tái)車(chē)或YQ-100A施鉆深孔，在拱頂、起拱線和隧道中下部位各鉆φ76mm孔，孔深超出注漿段5m左右。

　�、陬A(yù)報(bào)內(nèi)容：預(yù)測(cè)工作面前方注漿段長(zhǎng)度范圍的地質(zhì)構(gòu)造和巖性、地下水出露位置和水量大小，以及圍巖變化情況。

　　③預(yù)報(bào)方法：采用鉆眼排碴取樣分析，記錄鉆速、水質(zhì)水量變化情況以及開(kāi)挖后的巖面觀測(cè)素描，綜合判斷預(yù)報(bào)前方水文、地質(zhì)條件。

　　(3)鉆孔作業(yè)①封堵墻(止?jié){墻)施工：首先按照注漿設(shè)計(jì)施工封堵墻，封堵墻設(shè)于開(kāi)挖面后端，封堵墻厚0.8～1.0m，用C20砼灌注一次成型。

　　②布孔：由測(cè)工站在工作平臺(tái)上，用紅油漆在掌子面上按設(shè)計(jì)準(zhǔn)確畫(huà)出鉆孔位置，標(biāo)注編號(hào)。

　�、坫@孔：A.鉆孔時(shí)臺(tái)車(chē)大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過(guò)大顫動(dòng)而影響施鉆精度。

　　B.鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)鉆速宜低，鉆深20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。

　　C.第一根鉆桿鉆完后，鑿巖機(jī)與鉆桿脫離，使用聯(lián)接套接第二根，依次接桿直至鉆到設(shè)計(jì)深度。

　　D.鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，鑿巖機(jī)后退帶出鉆桿，人工用卡或大扳手卡緊前桿，鑿巖機(jī)反轉(zhuǎn)，松開(kāi)連接套卸下鉆桿，按同樣方法依次拆卸鉆桿退出孔外。

　　E.注漿孔角度參數(shù)：仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小3°、最大26°內(nèi)。

　�、荛_(kāi)孔孔徑及深度：注漿孔用φ100鉆頭開(kāi)孔，孔內(nèi)放置長(zhǎng)3～6m的φ86鋼管(或橡膠止?jié){塞管)做孔口管，掏孔清碴時(shí)用φ76鉆頭。注漿段長(zhǎng)度為20m一環(huán)。

　�、葶@孔深度控制：臺(tái)車(chē)大臂按設(shè)計(jì)布孔位置點(diǎn)對(duì)正，用簡(jiǎn)易垂球量角器測(cè)鉆桿仰角，調(diào)整至設(shè)計(jì)角度，并在鉆桿上安裝導(dǎo)向指示器，控制鉆孔偏角。

　　⑥臺(tái)車(chē)鉆孔工作參數(shù)：鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔作業(yè)的推進(jìn)壓力2.5～4.0MPa，回轉(zhuǎn)壓力5.0～6.0MPa，沖擊壓力19～20MPa.

　　(4)注漿作業(yè)

　�、僮�漿材料：水泥：用425號(hào)以上的普通硅酸鹽水泥，質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。

　　水玻璃：用出廠濃度42～45Bé，比重1.42～1.45，模數(shù)2.4～2.8的水玻璃原液。

　　拌合水：水質(zhì)應(yīng)符合《鐵路砼及砌石工程施工規(guī)范》中的各項(xiàng)規(guī)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.

　�、勰�膠與凝結(jié)時(shí)間控制：為滿(mǎn)足漿液擴(kuò)散半徑的要求，采用凝結(jié)時(shí)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(dāng)水玻璃溶液所占比例由小到大，凝膠時(shí)間則由長(zhǎng)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(dāng)水灰比由小到大，凝膠時(shí)間由短到長(zhǎng)，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(dāng)水玻璃濃度由高到低，凝膠時(shí)間由短到長(zhǎng)，初、終凝由快到慢。

　�、茏�漿：連接注漿管路，用注漿泵先壓水檢查管路是否漏水，設(shè)備狀態(tài)是否正常，然后再做壓水試驗(yàn)，以沖洗巖石裂隙，擴(kuò)大漿液通路，增加漿液沖塞的密實(shí)性，核實(shí)巖石的滲透性。

　　對(duì)于富水?dāng)鄬悠扑閹�清孔后，先壓水泥漿液，再壓CS雙液漿。

　　標(biāo)定注漿泵上電接觸點(diǎn)壓力表的最大壓力指標(biāo)，泵壓后觀察壓力變化及水泥漿和水玻璃的消耗數(shù)量。

　　記錄注漿時(shí)間和注漿量。

　　注漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，打開(kāi)三通混合器的減壓閥排漿，卸下混合器換注另一孔。

　　注漿結(jié)束后，拆卸各注漿器件，全部清洗干凈，并對(duì)注漿泵進(jìn)行檢查保養(yǎng)。

　�、� 作業(yè)方式：注漿方式采用前進(jìn)式或全孔一次壓入式。鉆孔過(guò)程中未涌水的，就一鉆到底，全孔一次壓入式注漿;在鉆孔過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有水，即停止鉆孔，采取注一段鉆一段的前進(jìn)式注漿，直至達(dá)到設(shè)計(jì)段長(zhǎng)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(guī)定的止水固結(jié)圈以外。

　　注漿順序?yàn)橛上露�上，由里向外�?/P>

　�、拮�漿參數(shù)：A.注漿壓力及單孔擴(kuò)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?jí)毫?MPa，終壓4～5MPa.單孔漿液擴(kuò)散半徑4m. B.注漿速度：鉆孔出水量大于50L/min時(shí)，注漿速度取80～100L/min.鉆孔出水量等于0～50L/min時(shí)，注漿速度取60～80L/min. C.注漿擴(kuò)散范圍：注漿有效范圍為開(kāi)挖輪廓線外4.0m(塌方段為5.0m)。

　　D.注漿量：按注漿范圍內(nèi)圍巖體積的5%左右考慮，實(shí)注量由鉆孔壓水試驗(yàn)確定。(單孔注漿量V=11m3，參考值)。

　　3.勞動(dòng)力組織

　　深孔超前預(yù)注漿工序多，要求工序銜接緊湊，因此施工組織安排要合理，使各道工序協(xié)調(diào)動(dòng)作。

?2009年結(jié)構(gòu)工程師考試時(shí)間：9月19、20日
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