深埋長(zhǎng)隧洞不良地質(zhì)治理關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-30 18:41
以滇中引水工程大理I段香爐山隧洞某施工隧洞為例,詳細(xì)闡述了施工段的地質(zhì)情況和隧道開挖過(guò)程中所遇到的塌方及涌水地質(zhì)災(zāi)害概況。綜合考慮施工進(jìn)度與安全,通過(guò)對(duì)災(zāi)害的機(jī)理研究、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、方案優(yōu)化,提出應(yīng)對(duì)災(zāi)害的關(guān)鍵施工技術(shù)。在斷層破碎帶不良地質(zhì)洞施工,采用"管超前、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉";在富水破碎帶洞段,采用"先探后掘,以堵為主、堵排結(jié)合"的施工原則,優(yōu)化確定掌子面帷幕超前注漿的施工技術(shù)。成果在現(xiàn)場(chǎng)得到成功驗(yàn)證,保證了隧洞的安全掘進(jìn)。
【文章來(lái)源】:科技和產(chǎn)業(yè). 2020,20(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
香爐山隧洞某施工隧洞工程區(qū)地貌影像圖
1)超前小導(dǎo)管注漿。當(dāng)開挖面僅采用抽水滿足不了排水要求時(shí)且外水壓力小于1 MPa,圍巖節(jié)理發(fā)育,巖體強(qiáng)度較低但巖石十分軟弱的情況下,采用超前小導(dǎo)管對(duì)掌子面周邊進(jìn)行全斷面注漿。加固底層同時(shí)封堵地下水,減少滲水對(duì)隧洞施工的影響。小導(dǎo)管采用Φ42×3.5 mm無(wú)縫鋼管,縱環(huán)向間距3.0×0.3 m,L=4.5 m,外插角25°~30°,周邊全斷面注漿,注漿加固長(zhǎng)度為4米,加固范圍為開挖線外2~3米,開挖3米后,再進(jìn)行下一循環(huán)注漿,如圖8所示。2)掌子面帷幕灌漿。當(dāng)圍巖較差,涌水量較大且外水壓力大于1 MPa時(shí),對(duì)掌子面進(jìn)行帷幕注漿堵水。注漿要按照先外后內(nèi),間隔鉆孔,逐步加密,隨鉆隨注的方式進(jìn)行,用后序注漿孔檢查前序注漿孔的注漿效果,開挖時(shí)輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)。帷幕注漿治理措施施工關(guān)鍵技術(shù)施作步驟及工藝要求應(yīng)符合以下描述:
單孔注漿方式可分為分段式注漿和全孔一次注漿。本工程富水破碎帶圍巖裂隙發(fā)育或破碎,難以成孔,為避免灌漿過(guò)程中繞塞冒漿,促使?jié){液在巖層裂隙中均勻擴(kuò)散,保證注漿質(zhì)量,提高注漿堵水率,本工程分段前進(jìn)式注漿方法。分段注漿的分段長(zhǎng)度根據(jù)巖層裂隙發(fā)育程度、涌水量大小而定。考慮到玄武巖破碎帶成孔條件差,且漿液擴(kuò)散程度難以進(jìn)行預(yù)測(cè),注漿循環(huán)長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng),為保證注漿質(zhì)量,超前預(yù)注漿每孔注漿段長(zhǎng)度為 20 m。同時(shí),為使?jié){液在巖體裂隙中充填擴(kuò)散,嚴(yán)格控制注漿壓力。注漿壓力與巖層裂隙發(fā)育程度、涌水壓力等其他因素有關(guān)。注漿前要首先測(cè)定地下水靜水壓力。設(shè)計(jì)終壓值即為所測(cè)的地下水靜水壓力加上1.5~2.0 MPa。在溶洞有充填物及細(xì)小裂隙段,注漿終壓宜加大。對(duì)于當(dāng)前嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的破碎段的處理措施需根據(jù)前述灌漿實(shí)驗(yàn)的注漿效果而定。由于巖土體結(jié)構(gòu)松散,且地下水通道發(fā)育,易發(fā)生水流較大的情況。采用普通硅酸鹽水泥注漿受地下水流動(dòng)的作用的注漿效果一般,擴(kuò)散范圍較小。因此,根據(jù)出水量的大小進(jìn)行復(fù)合注漿。對(duì)于出水量較小的測(cè)孔(小于100 L/min),直接采用0.5∶1純水泥漿灌注;對(duì)于出水量較大的測(cè)孔(大于100 L/min),采用0.8∶1水泥漿摻加10%~25%水玻璃灌注,若涌水較大且外漏較嚴(yán)重時(shí),摻入水溶性聚氨酯等化學(xué)材料灌注。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全強(qiáng)風(fēng)化花崗巖隧道突水災(zāi)害機(jī)制與協(xié)同治理技術(shù)研究[J]. 袁敬強(qiáng),陳衛(wèi)忠,黃世武,周小生,周曾輝,劉金泉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[2]地下工程建設(shè)安全面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策[J]. 錢七虎. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(10)
[3]中國(guó)隧道及地下工程修建技術(shù)[J]. 王夢(mèng)恕,譚忠盛. 中國(guó)工程科學(xué). 2010(12)
[4]隧道掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)應(yīng)用的進(jìn)展[J]. 張鏡劍,傅冰駿. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]富水隧道注漿快速堵水技術(shù)[J]. 張勝. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2005(09)
[6]隧道掘進(jìn)機(jī)在中國(guó)地下工程中應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J]. 錢七虎,李朝甫,傅德明. 地下空間. 2002(01)
[7]小山水電站引水隧洞不良地質(zhì)條件洞段施工及支護(hù)措施[J]. 鄭德學(xué),王民才,陳延飛. 吉林地質(zhì). 1999(02)
本文編號(hào):3467229
【文章來(lái)源】:科技和產(chǎn)業(yè). 2020,20(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
香爐山隧洞某施工隧洞工程區(qū)地貌影像圖
1)超前小導(dǎo)管注漿。當(dāng)開挖面僅采用抽水滿足不了排水要求時(shí)且外水壓力小于1 MPa,圍巖節(jié)理發(fā)育,巖體強(qiáng)度較低但巖石十分軟弱的情況下,采用超前小導(dǎo)管對(duì)掌子面周邊進(jìn)行全斷面注漿。加固底層同時(shí)封堵地下水,減少滲水對(duì)隧洞施工的影響。小導(dǎo)管采用Φ42×3.5 mm無(wú)縫鋼管,縱環(huán)向間距3.0×0.3 m,L=4.5 m,外插角25°~30°,周邊全斷面注漿,注漿加固長(zhǎng)度為4米,加固范圍為開挖線外2~3米,開挖3米后,再進(jìn)行下一循環(huán)注漿,如圖8所示。2)掌子面帷幕灌漿。當(dāng)圍巖較差,涌水量較大且外水壓力大于1 MPa時(shí),對(duì)掌子面進(jìn)行帷幕注漿堵水。注漿要按照先外后內(nèi),間隔鉆孔,逐步加密,隨鉆隨注的方式進(jìn)行,用后序注漿孔檢查前序注漿孔的注漿效果,開挖時(shí)輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)。帷幕注漿治理措施施工關(guān)鍵技術(shù)施作步驟及工藝要求應(yīng)符合以下描述:
單孔注漿方式可分為分段式注漿和全孔一次注漿。本工程富水破碎帶圍巖裂隙發(fā)育或破碎,難以成孔,為避免灌漿過(guò)程中繞塞冒漿,促使?jié){液在巖層裂隙中均勻擴(kuò)散,保證注漿質(zhì)量,提高注漿堵水率,本工程分段前進(jìn)式注漿方法。分段注漿的分段長(zhǎng)度根據(jù)巖層裂隙發(fā)育程度、涌水量大小而定。考慮到玄武巖破碎帶成孔條件差,且漿液擴(kuò)散程度難以進(jìn)行預(yù)測(cè),注漿循環(huán)長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng),為保證注漿質(zhì)量,超前預(yù)注漿每孔注漿段長(zhǎng)度為 20 m。同時(shí),為使?jié){液在巖體裂隙中充填擴(kuò)散,嚴(yán)格控制注漿壓力。注漿壓力與巖層裂隙發(fā)育程度、涌水壓力等其他因素有關(guān)。注漿前要首先測(cè)定地下水靜水壓力。設(shè)計(jì)終壓值即為所測(cè)的地下水靜水壓力加上1.5~2.0 MPa。在溶洞有充填物及細(xì)小裂隙段,注漿終壓宜加大。對(duì)于當(dāng)前嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的破碎段的處理措施需根據(jù)前述灌漿實(shí)驗(yàn)的注漿效果而定。由于巖土體結(jié)構(gòu)松散,且地下水通道發(fā)育,易發(fā)生水流較大的情況。采用普通硅酸鹽水泥注漿受地下水流動(dòng)的作用的注漿效果一般,擴(kuò)散范圍較小。因此,根據(jù)出水量的大小進(jìn)行復(fù)合注漿。對(duì)于出水量較小的測(cè)孔(小于100 L/min),直接采用0.5∶1純水泥漿灌注;對(duì)于出水量較大的測(cè)孔(大于100 L/min),采用0.8∶1水泥漿摻加10%~25%水玻璃灌注,若涌水較大且外漏較嚴(yán)重時(shí),摻入水溶性聚氨酯等化學(xué)材料灌注。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全強(qiáng)風(fēng)化花崗巖隧道突水災(zāi)害機(jī)制與協(xié)同治理技術(shù)研究[J]. 袁敬強(qiáng),陳衛(wèi)忠,黃世武,周小生,周曾輝,劉金泉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[2]地下工程建設(shè)安全面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策[J]. 錢七虎. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(10)
[3]中國(guó)隧道及地下工程修建技術(shù)[J]. 王夢(mèng)恕,譚忠盛. 中國(guó)工程科學(xué). 2010(12)
[4]隧道掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)應(yīng)用的進(jìn)展[J]. 張鏡劍,傅冰駿. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]富水隧道注漿快速堵水技術(shù)[J]. 張勝. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2005(09)
[6]隧道掘進(jìn)機(jī)在中國(guó)地下工程中應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J]. 錢七虎,李朝甫,傅德明. 地下空間. 2002(01)
[7]小山水電站引水隧洞不良地質(zhì)條件洞段施工及支護(hù)措施[J]. 鄭德學(xué),王民才,陳延飛. 吉林地質(zhì). 1999(02)
本文編號(hào):3467229
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