吕荣兵
云南交投集团云岭建设有限公司云南昆明650200
摘要:伴随社会经济的发展进步,隧道工程施工项目也逐渐增多,不同的地质条件对于隧道施工具有不同的技术应用要求,应用注浆加固提升施工地域地质结构的稳定性,是保证施工安全和工程质量的重要手段。本文浅析隧道注浆加固技术及质量控制措施。
关键词:隧道;注浆加固技术;质量控制
引言
隧道岩溶的危害已引起国际社会的普遍关注,已经成为一个亟待解决的问题。在处治隧道岩溶中无疑注浆加固是应用最广泛的技术之一,目前对于岩溶的注浆处治个案比较多,但是系统的总结注浆加固的机理、工艺、设计、施工及理论数值计算分析文章还比较少。本文从注浆加固技术的作用入手,展开研究分析。
1注浆的作用
1.1防渗
注浆时,浆液被高压注入岩土体中的裂隙中,减少了岩体的空隙率,降低了岩体的渗透性,消除或减少地下水的渗流量,降低工程场压力或空隙水压力,提高岩体的抵抗渗透变形能力,起到了防渗的作用。
1.2堵水
注浆浆液凝固后,封堵了岩土体中的裂隙,截断了岩体中的水流通道,提高其防水性,使之形成一定厚度的止水圈,起到了堵水作用。
1.3固结
改善岩土或结构的力学性能,恢复其整体性。
1.4提高围岩的承载能力
浆液渗透凝固后,降低了岩体的空隙率,改善岩体的内聚力和内摩擦角等力学参数,提高了岩体的力学性能。
1.5改善支护衬砌受力条件
通过注浆,可以充填隧道衬砌背后的大空洞和大空隙,起到了改善支护衬砌受力条件的作用。
2注浆法的工艺特点
该技术是采用液压或气压等手段,将一些能够和岩土Tl好结合成整体的浆液灌注到岩石的孔隙和裂缝中,进而实刀提高岩体的物理特性。目前,注浆方法很多,其分类没有一定的标准,按注浆材料的不同,可分为化学注浆、水泥注浆、粘土类浆液注浆;按用途的不同,可分为加固注浆、防渗注绪以及基础托换注浆;浆液的渗透方式可分为充填注浆法、招透注浆法、挤密注浆法和劈裂注浆法。此外,近几年,在土振注浆中又出现了高压喷射注浆、旋喷注浆等注浆法,丰富注浆内容的同时也扩大了注浆法的应用范围。注浆法与李他方法相比,主要工艺特点如下:(1)设备少,工艺简单;(2)生成长久有效的挡水帷幕,提高支护作业环境;(3)对于含刁层和浅薄砂层施工而言,都可以用注浆法进行防水堵漏和力固处理,同时能够使用于处理断层碎裂带;(4)可作为各孔沛井道稳固内壁和封堵刃脚的有效手段。注浆法主要应用在:竖井和盾构始发的围岩防水及力固、加固盾构切削面、背后充填注浆及盾尾同步注浆加固固地表沉降、注浆排气及注浆隔绝环的形成、曲线顶管转弯交地层抗办的提高、沉管隧道基础防渗和加固、掌子面超前汇浆防水加固和加固边仰坡、软弱围岩隧道先注后挖法往浆力.固、塌体的注浆加固、辅助工法的注浆加固等。
3岩溶隧道注浆加固技术分析
3.1钻孔环节
进行注浆加固技术应用,首先需要在施工作业面进行科学测算,设置合理且可操作性的点位,以保证后序施工环节的有序开展,确定点位之后做好标记,便对钻机的角度进行调整和固定。钻孔技术应用的初始阶段,需要应用轻缓的施压方式,钻速尽量放低,保证钻孔的角度以及推进方向都能够按照施工设计方案进行,同时对钻孔位置以及施工作业流程进行记录,一旦发现异常工作情况,及时停止作业,并向上级管理单位进行反馈。
3.2孔口管安装
首先使用钻机进行引导孔洞钻孔,插人直径Φ50导管,外凸25公分左右,管道和孔口连接处用麻丝塞实,然后向孔内注人浆液凝固,孔口管主要功效为引导作用,故安装过程中一定要把控好角度,并且保证安装牢靠结实。在无地下水地域,使用干硬性砂浆进行灌注;地下水位较高地段管口铺设时,使用掺有高效防水剂的砂浆拌合物来固定导管,使用时要将两者均匀拌合,填装进多个袋子中,将其塞进出水孔里,并将孔口密封,压入孔洞内部,将装有混合料的袋子压破,使得拌合物遇水成浆,使之迅速流人导管和孔洞内壁中间并凝固,进而将孔口稳固。
3.3注浆之前需要进行水压试验
管道接通之后,需要在注浆之前对管道的密封性进行测试,应用加水试压的工作方法,同时能够应用水压对岩石的缝隙进行清洗,为浆液的流通拓展路径,使浆液在岩石缝隙中能够更好的渗透和凝固,提升岩石结构的紧密程度。
3.4制浆
注浆用的浆液经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始注浆,并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌,使其均匀拌和。但搅拌时间也不能过长,因为浆液的粘度与搅拌时间成正比,结石强度却与搅拌时间成反比,搅拌时间过长会造成水泥水化形成的凝胶结晶结构产生破坏。
3.5注浆
安装灌浆机进行水泥灌浆,达到灌浆结束压力后稳压,结束灌浆。待凝后,对第一钻段进行扫孔并钻至第二段次深度,成孔后清孔,进行水泥灌浆,达到灌浆结束压力后稳压,结束灌浆。依次进行至最末段次的钻孔、灌浆。水泥灌浆参数:水泥浆水灰比为;采用自上而下分段灌浆。单孔灌浆压力及结束标准:灌浆压力为,依灌浆段次、深度及现场灌浆情况调整各段次灌浆压力。灌浆完成后,将孔口管切除,在注浆管中灌满水泥浆,采用环氧砂浆进行封孔处理。注浆结束标准可采用浆量控制与注浆压力控制,具体根据施工情况进行调整。施工过程中,严格控制施工机具、设备不侵限。如遇大涌水、涌砂,则采用棉纱和木屑进行应急封堵处理。单孔注浆时,应确保邻近注浆孔的闸阀开启,进行排水、排气。
3.6确定注浆结束的标准
确定注浆作业技术有科学的标准规定,当注浆的压力达到最高压力值,并且在此压力状态中连续工作十分钟以上,同时其注浆速率不大于每分钟20L,则能够确定注浆作业结束,每个注浆孔在结束注浆之时,都应当满足相应的施工标准。
4注浆加固技术应用的质量控制措施
4.1有效的质量控制
进行注浆法的施工作业,需要保证各级技术以及管理部门都能够明确自身的工作职责,并能够将工程质量控制进行明确的划分,根据其工作细节问题,签订责任书,保证施工管理职责以及技术能够落实到位。施工材料是保证工程质量的关键因素,工程原材料在应用之前需要进行严格的质量检测,避免为经过检测的材料进驻到施工场地,同时保证各施工工序的切实执行,应用技术作为质量的基础保证。
4.2施工控制中的技术保证
施工之初,项目负责人应组织施工作业人员和管理人员细致研究设计文件,掌握设计目的,确定施工过程中的重点及难点技术,并进行技术交底。钻孔机械钻孔时应保证钻孔角度准确,该施工环节常用测斜仪检测钻孔倾斜程度,如有超出规定,应进行更正。
4.3做好施工监测
施工时,为了确定加固抬升的效果,在加固区两端分别延伸10m设置3条监测线,监测线采用轻质尼龙细线,并在发生沉陷的4块板上间隔4m设置6个监测点。施工时,每隔一定时间(路面未发生抬升时10~15min一次;发生抬升时每5min一次)测量路面板到测绳的垂直距离,从而判断抬升的效果。注浆加固是一项隐蔽工程,其地质条件的复杂性决定了其施工的难度,因此必须有科学的施工工艺、材料配方和先进的施工机械作后盾,同时亦必须强调施工经验的重要性。本工程的成功实践,得到了甲方、设计方、监理方有关专家及项目部技术人员的指导和监督。
4.4安全保证
施工安全是工程项目建设关注的重点问题,隧道施工需要建立专门的安全监管部门,针对施工作业安全进行实时监察,根据各施工环节的技术应用特点,制订安全管理责任制度,保证制度建设内容能够全面落实到位。施工单位需要对员工进行安全管理培训,使施工人员不仅能够具备专业技能,同时还能够强化个人的安全作业意识。在施工人员完成岗位培训考试之后,方能够进入工作岗位从事相关工作。在施工作业过程中应用到新型施工设备或者新工艺技术时,都需要针对相应的工作人员进行针对新工作内容的安全培训,保证工作人员能够安全正确操控设备和落实技术应用。
结语
隧道注浆加固技术是现代隧道建设中应用较为广泛的施工方法,加固法技术应用的有效落实是保证项目施工质量的关键因素,相关施工单位需要基于功能性、适应性、可实施性、经济适用性、环境保护等问题进行综合考评,确定其技术的应用方式,并需要保证技术应用环节的质量安全问题,并通过质量控制、技术保证、安全保证以及防护保证等方式,保证施工安全和工程的质量,有助于促进隧道工程施工水平的提升。
参考文献:
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