芻論小導(dǎo)管注漿技術(shù)在隧道工程中應(yīng)用

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1、芻論小導(dǎo)管注漿技術(shù)在隧道工程中應(yīng)用　　摘要：本文以北京南水北調(diào)某工程施工為例，探討了小導(dǎo)管注漿技術(shù)的應(yīng)用過程，并分析了其應(yīng)用效果，旨在加強業(yè)者對小導(dǎo)管注漿技術(shù)的掌握。關(guān)鍵詞：小導(dǎo)管；注漿；隧道工程；應(yīng)用中圖分類號：K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1、工程概況北京市南干渠工程施工第二合同段，樁號為中1+200～中2+612.04，中線導(dǎo)線全長1412.04m，雙線長2824.08m。本標(biāo)段輸水管線內(nèi)底高程29.678～39.442m，現(xiàn)狀地面高程48.963～55.663m，平均埋深17.753m，起點里程中1+200～中1+900

2、主要穿越地層為卵石層，中1+900～中2+400主要穿越地層為礫石層和卵石層，自中2+400～標(biāo)段終點中2+612.04主要穿越地層為礫石層。2、超前小導(dǎo)管注漿7由于暗涵全部結(jié)構(gòu)均位于大興灌渠下方，工程區(qū)所在北京地區(qū)屬華北底層分區(qū)，場區(qū)內(nèi)均被第四系全新統(tǒng)沖洪積層覆蓋，其沉積物主要為永定河沖洪積物。底層巖性以厚層砂土、卵礫石層為主，向東過渡為粘性土、粉土與砂土、卵礫石相互沉積層。暗涵穿越的地層以卵石為主，局部地段還夾有粉細(xì)砂透鏡體，圍巖結(jié)構(gòu)松散，不易成洞型，施工擾動很大，為了保證開挖時土體的穩(wěn)定，增強周邊土體的密實性，減小土體的滲透系數(shù)，

3、有效地控制暗涵的拱頂下沉和洞體收斂，必須進(jìn)行超前小導(dǎo)管預(yù)注漿加固地層。2.1超前小導(dǎo)管制作小導(dǎo)管采用ΦΦ25無縫鋼管，外徑32mm，長度為1.7m，壁厚3.5mm。導(dǎo)管頭部為25°～30°錐體，另一端焊上鐵箍。端頭花管自頭部0.5m以下鉆孔沿管壁間隔100mm交叉鉆Φ8mm的孔，呈梅花型布設(shè)。2.2超前小導(dǎo)管注漿試驗試驗準(zhǔn)備:(1)技術(shù)準(zhǔn)備，編制注漿試驗專項方案，確定幾種理論工藝及注漿參數(shù);(2)依據(jù)各種注漿地層的土質(zhì)情況進(jìn)行同條件注漿試驗，通過現(xiàn)場試驗，確定注漿漿液配比、注漿壓力、注漿量、凝結(jié)時間、上升強度等工藝參數(shù)，選擇最優(yōu)參數(shù);(

4、3)現(xiàn)場準(zhǔn)備，注漿試驗在3#施工豎井與主洞同一地層進(jìn)行，試驗在3#豎井中部開挖面進(jìn)行;(4)設(shè)備準(zhǔn)備，雙液注漿泵、砂漿泵、壓力表、內(nèi)徑Φ25mm注漿小導(dǎo)管。注漿方式及孔位布設(shè):注漿試驗采用豎井中部開挖面注漿形式，采用超前小導(dǎo)管注漿，小導(dǎo)管采用Φ25mm(內(nèi)徑)無縫鋼管，長1.7m，垂直開挖面打入，外露20cm，小導(dǎo)管端部為25°～30°錐體，頭部0.5m以下每隔10cm交叉鉆Φ8mm的出漿孔。7超前小導(dǎo)管注漿：漿液為改性水玻璃漿，在豎井開挖面排設(shè)3個注漿孔，孔間距橫向1m。注漿管排設(shè)后采用C25噴射混凝土封面，避免注漿過程中漿液從管口噴

5、出。注漿主要設(shè)備:注漿機(jī)具采用國產(chǎn)SYB60/5型雙液注漿泵，注漿孔采用成孔。注漿施工:(1)安設(shè)導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)徑Φ25mm共3根，導(dǎo)管口封堵牢固，避免注漿過程中從管口噴出;(2)造設(shè)止?jié){墻，豎井中部開挖面噴射C25混凝土為止?jié){墻封面，噴混凝土厚度10cm;(3)注漿作業(yè)，改性水玻璃漿液配制如表2所列，根據(jù)試驗注漿顯示，超前小導(dǎo)管注漿擴(kuò)散半徑42cm，單管最大注漿量為235L。試驗注漿結(jié)果分析:(1)根據(jù)試驗結(jié)果，改性水玻璃混合液pH≤3時，漿液狀態(tài)穩(wěn)定，但在空氣中凝結(jié)時間很長。(2)由試驗結(jié)果看，A液和B液混合后，漿液狀態(tài)受攪拌速度、均

6、勻程度等因素的影響，產(chǎn)生了pH值在3.0以上的不同情況。因此，在施工過程中，漿液攪拌的均勻性要控制，從而提高超前注漿質(zhì)量。(3)A液與B液配合比在2.3∶1～2.6∶1(體積比)之間時，混合液pH在3.0～3.5之間，在空氣中凝結(jié)時間較長，具有良好的可注性，從試驗看固結(jié)效果較好。(4)A液與B液配合比大于2.6∶1時(體積比)，混合液pH值達(dá)到或大于3，溶液中絮狀物急劇增加，空氣中凝結(jié)時間迅速縮短，出現(xiàn)閃凝現(xiàn)象。2.3超前小導(dǎo)管設(shè)計7暗涵正洞初支施工中漿液配合比參數(shù)參照注漿試驗進(jìn)行，施工中可根據(jù)具體情況調(diào)整注漿參數(shù)。超前小導(dǎo)管沿暗涵正洞

7、開挖輪廓線拱部180°布置，每榀打設(shè)，外插角15°～20°，環(huán)向間距300mm。小導(dǎo)管的安設(shè)可采用引孔或直接頂入方式，安設(shè)步驟如下:(1)用YT－28風(fēng)鉆或煤油鉆引孔，或用風(fēng)管將砂石吹出成孔，孔徑大于小導(dǎo)管直接10～20mm，孔深以小導(dǎo)管長度確定;(2)插入導(dǎo)管，如插入困難，可用帶頂進(jìn)管套的風(fēng)鉆頂入;(3)用風(fēng)管將管內(nèi)砂石吹出或用掏鉤將砂石掏出;(4)小導(dǎo)管尾纏棉紗，使小導(dǎo)管與鉆孔固定密貼，并用棉紗將孔口臨時堵塞;(5)為防止注漿過程中出現(xiàn)工作面漏漿，小導(dǎo)管安設(shè)后必須對周圍一定范圍的工作面進(jìn)行噴射混凝土封閉，噴射厚度視地質(zhì)情況，以5cm

8、為宜。2.4超前注漿材料及參數(shù)7本工程超前小導(dǎo)管注漿通常采用改性水玻璃漿液或水泥—水玻璃雙漿液。注改性水玻璃漿液注漿壓力控制在0.1～0.3MPa，水泥—水玻璃漿液注漿終壓3MPa。5超前小導(dǎo)管注漿施工超前