在小三峡隧道里程P1D1K665+676.33~P1D1K672+000段,岩溶发育强烈,突水突泥风险高,针对此段隧道的超前地质预测报告结果和开挖揭示情况,对于Ⅳ级、Ⅴ级围岩实施超前帷幕(局部)注浆(图6.5),其处治方法如下:
(1)工程现场进行超前地质预报,基本探明掌子面前方断层破碎带、地下水位置。
(2)当掌子面前方一定距离存在软岩、富水、充填型溶洞等不良地质时,停止开挖施工,浇筑止浆墙,止浆墙采用C20混凝土,厚度按经验取值。
(3)当出现大股涌水时,先对掌子面出水点进行引流工作,然后清底,浇筑止浆墙。
(4)止浆墙分两段施工,第一段止浆墙起引水归槽作用,第二段止浆墙起到封闭形成止浆墙作用。止浆墙采用锚杆与岩面连接为一体,防止注浆时止浆墙滑移。止浆墙外轮廓较隧道开挖轮廓线扩大50cm,止浆墙在浇筑混凝土前,必须预埋孔口管、排水管。孔口管露出止浆墙外0.5 m。孔口管位置要求根据预先确定的坐标准确放样并固定,防止浇筑混凝土时位置变动,导致钻孔偏斜,影响注浆质量。
(5)选用全液压钻机及风动钻机,风动钻机主要用于开孔。注浆孔开孔直径不小于108 mm,终孔直径不小于90 mm。
图6.5 超前帷幕局部注浆(单位:cm)
(6)钻孔按先外圈、后内圈的顺序进行。内圈钻孔可参照外圈钻孔的顺序,后序孔可检查前序孔的注浆效果。
(7)制浆:采用水泥-水玻璃双液浆或水泥液浆。
①注浆材料主要为水泥浆液,水泥水玻璃双液浆主要在封孔或涌突水时用。
②水泥:32.5号普通硅酸盐水泥,水玻璃波美度这40 °Bé,水泥浆水灰比=(0.8~1)∶1,水泥浆∶水玻璃浆液=1∶0.8。
(8)每一循环注浆长度为30 m,开挖25 m,并保留5 m止浆岩盘。注浆孔扩散半径1.5 m,孔底间距2 m布置,钻孔孔径φ108,注浆范围为隧道开挖轮廓线外5 m,注浆终压为1.5~2 MPa,注浆前进行压水试验,修正注浆参数。注浆顺序先内圈后外圈、同一圈孔间隔施工,由于岩层较破碎,1、2、3、4环各孔应采取前进式分段注浆,5、6、7、8环各孔应采取后退式分段注浆,注浆范围为孔底至开孔方向5 m。(www.xing528.com)
(9)注浆控制标准:
①单孔水量10 L/min或超前钻孔中水量超过0.4 L/(min·m)时应进行注浆。
②单孔结束标准:
注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆10 min以上。
注浆结束时的进浆量小于20 L/min。
检查孔涌水量小于0.2 L/(m·min)。
检查孔钻取岩芯,浆液充填饱满。
③全段结束标准:
所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注现象。
注浆后预测涌水量小于3 m3/(m·d)。
浆液有效注入范围大于设计值。
存在环保水保要求时,应结合相关规定研究结束标准。
(10)注浆完成后,应根据每孔的钻孔及注浆记录进行认真检查分析。每循环设不小于3孔取芯检查孔,若发现注浆效果未达要求,应进行补注浆。当注浆完成后,结合超前管幕加固措施,实施开挖,根据围岩特性选择台阶法或双侧壁导坑法开挖施工,开挖到预留段落作为下阶段超前注浆层的止浆岩盘,并开始下阶段超前帷幕注浆施工。
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