注漿管在地下工程中的應(yīng)用實(shí)例
日期：2012-6-5 20:56:54 訪問量：2450次
?????? 注漿管在地下工程中的應(yīng)用留核心土法開挖掌子面核心的部分先不動，在周邊環(huán)向用風(fēng)鎬或鍬撬挖寬約1米的圓環(huán)，支撐鋼架，噴鋼纖維混凝土施作初期支護(hù)，再開挖下一格柵鋼架的位置，邊掘進(jìn)邊擴(kuò)大環(huán)向開口，掘進(jìn)幾個循環(huán)后機(jī)械配合挖掉一部分核心土，再進(jìn)行下一個循環(huán)。小導(dǎo)洞法開挖（眼睛法）兩側(cè)開挖寬約2米，高2米的導(dǎo)洞，開挖后先支護(hù)兩邊，在從兩邊向拱頂擴(kuò)挖，邊挖邊支護(hù)，等挖到一定深度后，一般4～5米，在挖中堵墻，依此推進(jìn)。注漿管上部臺節(jié)法開挖在下部筑封堵墻，拱部人工開挖高1.5～2米的前導(dǎo)洞，先支護(hù)拱頂頂部挖出一定深度后，再向兩邊依序下挖支護(hù)，這種開挖方式導(dǎo)洞不易過深，因?yàn)槿斯ら_挖，速度較慢，而且空頂太長，頂部沉降變形太大。這種圍巖在地下水的作用下還可能產(chǎn)生吐泥涌水現(xiàn)象，更為嚴(yán)重會吐泥通頂，甚至引發(fā)整個隧道垮塌，。大風(fēng)埡口隧道下行線K254+871樁號就發(fā)生了突泥現(xiàn)象，注漿管可計(jì)算的突泥量達(dá)2000m3，地表蘭溪河灘也產(chǎn)生了塌，是一次隧道涌泥的典型事故開挖這種圍巖，就不可避免地遇到支護(hù)的問題。支護(hù)支護(hù)包括超前支護(hù)、初期支護(hù)和二次支護(hù)。 超前支護(hù)超前支護(hù)在兩種情況下必須用到，一種情況是隧道在開始成洞時(shí)須用超前支護(hù)，另一種情況是遇到較寬軟弱帶，斷層或褶皺等地質(zhì)構(gòu)造帶，因?yàn)橛龅竭@兩種情況時(shí)就不是只采用短進(jìn)尺就能避免坍方，還須提前采取支護(hù)措施，打超前小導(dǎo)管或大管棚。注漿管的小導(dǎo)管一般有3m、4.5m.、6m等不同長度，具體長度根據(jù)滑裂面的深度和圍巖破碎情況而定，導(dǎo)管孔直徑42mm，孔壁打梅花形小孔，以便進(jìn)入圍巖后注漿用，這種支護(hù)相對施工條件簡單，循環(huán)快，但支護(hù)深度淺，如果滑裂面較深時(shí)會遭遇整個小導(dǎo)管垮塌的現(xiàn)象。大管棚一般長度20m，管徑φ105，φ135，φ150，管孔選擇可以根據(jù)現(xiàn)有的施工條件而定，一般都能滿足要求。大管棚一般用在大型斷層帶內(nèi)施工，拱頂以50～75cm間距順洞軸線方向打入，然后注漿，如遇到涌水嚴(yán)重可加速凝劑（又名水玻璃），可以起到堵水和固結(jié)頂部圍巖的作用，使得前方待開挖的圍巖20m內(nèi)形成一個3m左右厚的固結(jié)圈，再進(jìn)行下一步開挖。在隧道開洞時(shí)，因?yàn)槎纯诼裆钶^淺，加之地表巖石風(fēng)化破碎，如不進(jìn)行大管棚超前支護(hù)，一般都會在頂部產(chǎn)生邊挖邊塌的現(xiàn)象，甚至引起邊坡的大面積失穩(wěn)，對施工造成很大的威脅。如果超前支護(hù)過程中，前方圍巖完全松軟呈塑性狀，整個掌子面不能保證穩(wěn)定的情況極有可能引發(fā)突泥涌水。前面舉例某隧道下行線K254+871處，由于進(jìn)行了地質(zhì)超前準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，開挖之前及時(shí)采用大管棚超前注漿。但當(dāng)突泥發(fā)生后只用大管棚作超前支護(hù)也不能保證施工的正常進(jìn)行，就須采用最強(qiáng)的一種超前支護(hù)形式：掌子面澆筑封堵墻，實(shí)行全斷面注漿，注漿管的分布形式可以參照全斷面開挖過程中放炮孔的布孔形式，注漿完畢后，再根據(jù)圍巖效果采用分臺式開挖，留核心土開挖或眼睛法開挖初期支護(hù)初期支護(hù)包括噴鋼纖維混凝土，工字鋼架和錨桿支護(hù)幾種形式。適用不同種類的圍巖Ⅲ類以上圍巖的支護(hù)形式在圍巖好的情況下，可以在開挖后直接噴混凝土，噴射厚度10cm～14cm，為了保證噴射混凝土的標(biāo)號達(dá)標(biāo)，回彈率在控制的范圍以內(nèi)，必須使用濕噴機(jī)噴射，鋼纖維采用佳密克絲RC6535BN型，摻量為30Kg/m3.噴射的平均厚度要大于設(shè)計(jì)值，最小厚度大于6cm.徑向用WTD25錨桿鎖固，長3～3.5m，因?yàn)?strong>注漿管Ⅲ類以上圍巖在光爆開挖后的松動圈厚度為1m左右，所以完全可以滿足初期支護(hù)的要求。 Ⅱ～Ⅲ類圍巖的支護(hù)在噴鋼纖維混凝土后架設(shè)格柵鋼架，間距100cm左右這兩種支護(hù)形式的圍巖在開挖過程中的預(yù)留變形量為0～8cm，根據(jù)圍巖的變形情況而定，以免開挖后的拱頂在二次穩(wěn)定變形后收縮侵入凈空。 Ⅱ類以下圍巖的支護(hù)形式中，噴射混凝土厚度增至18～22cm，鋼纖維摻量根據(jù)情況可增至35Kg/m3，格柵變成工字鋼，可用16～22cm鋼架，鋼架間距在50～80cm之間，預(yù)留變形量8～18cm，錨桿長度可采用3.5～6m的規(guī)格，必要時(shí)也可用張拉錨桿，以減少穩(wěn)定變形。如遇到大型斷層帶，在初期支護(hù)完成后，還須加強(qiáng)邊墻的穩(wěn)定強(qiáng)度，可打4.5～6m長的徑向小導(dǎo)管，間距80～150cm，梅花形布孔，進(jìn)行固結(jié)灌漿，以代替徑向錨桿。 在整個初期支護(hù)的過程中，如有富水段，須打排水管進(jìn)行引水，然后噴射混凝土。一般來說，初期支護(hù)完成后，不允許噴射混凝土有開裂，拱架不許有較大變形，注漿管不能有成線狀的漏水現(xiàn)象。二次支護(hù)二次支護(hù)是一次支護(hù)的加強(qiáng)，徹底防止水滲漏的重要保證。二次支護(hù)的條件初期支護(hù)完成后，進(jìn)行二次支護(hù)、襯砌和仰拱澆筑，撐控支護(hù)的時(shí)間，直接關(guān)系到襯砌結(jié)構(gòu)的安全，過早施作會使二次支護(hù)和初襯承受較大的圍巖壓力；過晚支護(hù)又不利于初期支護(hù)的穩(wěn)定，施工時(shí)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)： （1）監(jiān)控量測的位移速率明顯減慢，圍巖基本穩(wěn)定。二襯混凝土是起到對初襯的加強(qiáng)和徹底防止?jié)B水的作用，如果說開挖和初襯的隧道只是個半成品，那么二襯后就基本為成品了。二襯包括土工布，防水板和二襯混凝土。土工布，規(guī)格350g/m2，鋪設(shè)在初襯混凝土上，主要起到一個對防水板的保護(hù)作用。止水帶厚10mm，它主要起到防止二襯漏水的作用，是二襯中很重要一環(huán)，沿隧道延伸方向的粘結(jié)，搭接長度不能小于50cm，環(huán)向搭接不能小于10cm，膠結(jié)必須密實(shí)，不能有漏洞或斑眼。二襯混凝土為鋼筋混凝土，厚度因圍巖類別不同有所不同，范圍35～50cm厚，通過矮邊墻、仰拱和路基混凝土連為一體，形成完整的環(huán)向拱在初襯和二襯之間，須要把引出的排水管從土工布后面引到排水溝，二襯的環(huán)向部位在同一樁號設(shè)完整一道排水管，正常情況最少每15m設(shè)一道，在特別的富水區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際情況增設(shè)，以利于順暢排水。每兩段二襯混凝土的連接縫處必須設(shè)一道止水帶，以防接縫處漏水。隧道的整個施工過程中，開挖是主要控制規(guī)格，初期支護(hù)和二次支護(hù)的主要目的是變被動支護(hù)為主動支護(hù)。以達(dá)到堵水、引水、排水、防止?jié)B漏。 （2）產(chǎn)生的位移已達(dá)預(yù)計(jì)總位移的80%～90%. （3）鋼邊橡膠止水帶邊墻的位移速率小于0.1～0.2mm/d，拱頂?shù)南鲁了俾市∮?.07～0.15mm/d. （4）穩(wěn)定性很差的圍巖，在較長時(shí)間不能達(dá)到以上要求，噴混凝土后出現(xiàn)大量明裂縫，應(yīng)用較強(qiáng)的二襯支護(hù)形式及早施作二次襯砌，以改善圍巖的變形條件。仰拱澆筑仰拱的圓心在隧道公路的垂直平分線上，半徑是隧道拱頂半徑的2～3倍，增大半徑主要考慮減少開挖和回填澆筑量，仰拱厚度一般為40cm ，布雙層鋼筋，上下保護(hù)層各5～6cm.上面填充路基混凝土。這樣可以同二襯混凝土形成一個圓形環(huán)，我們知道在承受周邊擠壓時(shí)，環(huán)形是最理想的形狀，仰拱施作主要就是基于這一點(diǎn)考慮。所以大風(fēng)埡口隧道在Ⅲ類以下圍巖都設(shè)有仰拱。但在Ⅲ類以上的圍巖支護(hù)中，由于圍巖自身穩(wěn)定性好，出于節(jié)約成本考慮，可以不設(shè)仰拱。