• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    富水粉細(xì)砂隧道圍巖加固技術(shù)研究

    2021-09-30 01:25:58
    關(guān)鍵詞:袖閥掌子面泥巖

    陸 興

    (中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司,天津 300459)

    1 工程概況

    新建玉磨鐵路的太達(dá)村隧道位于寧洱與普洱之間,地處哀牢山西側(cè)與永平-思茅槽地的東南部地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜.隧道全長5 815 m,隧道最大埋深約180 m.太達(dá)村隧道為雙線鐵路隧道,設(shè)置一個輔助坑道,隧道平面布置如圖1所示.太達(dá)村隧道存在下第三系弱膠結(jié)砂巖,主要分布在DK240+900~DK241+784之間,且該區(qū)段地下水豐富,附近構(gòu)造發(fā)育.開挖揭示成粉砂狀,飽水時(shí)自穩(wěn)性極差,飽水遇臨空面時(shí)呈流沙狀.受到不良地質(zhì)的影響,太達(dá)村隧道斜井工區(qū)的掌子面施工到DK241+784時(shí),掌子面發(fā)生坍塌,作業(yè)臺車被推后5 m,坍塌物堆滿掌子面,造成了掌子面開挖停工,嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度.因此選擇合適的加固方式來保障隧道施工的正常推進(jìn),是本工程的一個重點(diǎn)問題.

    圖1 隧道平面布置圖

    2 原設(shè)計(jì)情況

    2.1 基本情況

    太達(dá)村隧道屬地中山地貌,洞身分布下第三系漸新至始新統(tǒng)(E2-3)礫巖、砂巖夾泥巖(進(jìn)口至斜井段約4 000 m),白堊系下統(tǒng)曼崗組中段(K1)泥巖夾砂巖(斜井至出口段約1 800 m)等.洞身發(fā)育普洱斷裂西支和蠻帕山斷層.施工圖設(shè)計(jì)Ⅳ級圍巖3 690 m,占63%;Ⅴ級圍巖2 125 m,占37%.目前剩余工程DK240+900~DK241+784中Ⅳ級圍巖589 m,Ⅴ級圍巖295m.

    2.2 主要巖層特性及水文特性

    根據(jù)現(xiàn)場調(diào)繪和鉆探揭示,(E[2-3])地層以礫巖、砂巖夾泥巖為主.礫巖為紫紅、棕紅色,鈣泥質(zhì)膠結(jié),風(fēng)化不均;砂巖為淺灰、紫紅色,中~細(xì)粒結(jié)構(gòu),鈣泥質(zhì)膠結(jié),質(zhì)硬;泥巖為紫紅色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),泥質(zhì)膠結(jié),巖質(zhì)較軟,易風(fēng)化剝落,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性.

    該區(qū)域主要為基巖裂隙水,主要賦存于基巖風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙之中.

    3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

    為了探明掌子面前方的地下水及構(gòu)造情況,本工程采用了多種超前預(yù)報(bào)方法,并進(jìn)行了補(bǔ)充勘察.

    3.1 地震波反射法(TSP)

    DK241+780~DK241+764區(qū)段推測整體圍巖為弱風(fēng)化砂巖夾泥巖,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,地下水較發(fā)育,圍巖自穩(wěn)能力差;其中DK241+770、DK241+765、DK241+760里程附近存在多條負(fù)反射構(gòu)造界面,推測該里程附近圍巖裂隙密集發(fā)育,地下水較發(fā)育.

    3.2 地質(zhì)雷達(dá)法

    子面從右至左7~9.5 m,前方1~3 m段波形反射較強(qiáng),圍巖較破碎,節(jié)理裂隙較發(fā)育;前方7~23 m段波形反射明顯,高幅低頻,推測可能為軟弱夾層或泥砂、富水填充;掌子面從右至左0~7 m前方7~23 m波形反射較強(qiáng),推測可能有軟弱夾層或富水.拱頂測線從左至右7 m,拱頂上方1~5 m段圍巖較破碎,其余段圍巖較完整,穩(wěn)定性一般.拱頂斜前方測線掌子面從左至右2~3 m,前方1~6 m波形反射較明顯,推測圍巖較破碎;前方7~20 m波形反射明顯,推測可能含有軟弱夾層或者含水.

    3.3 紅外探水法

    根據(jù)紅外探測資料分析,掌子面紅外輻射場場強(qiáng)值差值均大于安全值10 μw/cm2;同時(shí)根據(jù)洞身段紅外輻射場強(qiáng)探測結(jié)果顯示紅外場強(qiáng)曲線發(fā)生畸變;推測DK241+784~DK241+754該段圍巖巖層飽含水.

    3.4 地表地質(zhì)補(bǔ)充鉆探

    為了更好的探明隧道的地質(zhì)情況,布置了14個深孔和3個淺孔鉆探,里程范圍為DK241+095~DK241+719段.根據(jù)補(bǔ)勘結(jié)果,下第三系漸新至始新統(tǒng)(E2-3)砂巖地層分布在DK241+504~+594、DK241+694~+784.該段砂巖為弱膠結(jié)狀,黏粒含量低,膠結(jié)物質(zhì)差,取樣本做浸泡水試驗(yàn),38分鐘后呈散砂狀.

    4 預(yù)加固方案

    4.1 洞內(nèi)超前帷幕注漿

    采用全斷面帷幕注漿對掌子面進(jìn)行超前加固,注漿設(shè)計(jì)方案如圖2及圖3所示.

    圖2 掌子面注漿開口布置圖 圖3 注漿孔終孔示意圖

    4.1.1 注漿參數(shù)

    注漿范圍為隧道開挖輪廓線外5 m,單孔的有效擴(kuò)散半徑為2.0 m,終孔間距不大于3.0 m,鉆孔的孔徑為φ108 mm.注漿終壓為1.5~2 MPa,在注漿前進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn),從而對注漿參數(shù)進(jìn)行修正.

    在DK241+784~786的上斷面施作2 m厚的C25混凝土止?jié){墻,止?jié){墻嵌入圍巖大于50 cm.

    4.1.2 注漿材料

    注漿材料使用水泥漿液,水泥采用425號普通硅酸鹽水泥,水泥漿的水灰比為0.5~0.8:1.

    4.1.3 施工情況及效果驗(yàn)證

    為了驗(yàn)證帷幕注漿的效果,現(xiàn)場先對DK241+786~+756段進(jìn)行了全斷面超前帷幕注漿施工,一個斷面共計(jì)182個注漿孔,注漿長度25 m,開挖20 m,保留5 m長作為止?jié){巖盤.

    由于掌子面前方的巖質(zhì)軟弱,成孔困難,掌子面拱部的注漿采用前進(jìn)式注漿,其余部位采用后退式注漿.為了驗(yàn)證帷幕注漿的效果,該試驗(yàn)段設(shè)置了6個驗(yàn)證孔以驗(yàn)證注漿效果.其中取芯5孔,孔內(nèi)成像1孔.

    根據(jù)取芯的結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)注漿漿液在地層中形成結(jié)石體,將土石粘結(jié)起來形成了承載力較好的混合體,施工效果明顯.

    4.2 地表深孔注漿

    由于剩余工程預(yù)測存在180 m富水弱膠結(jié)粉細(xì)砂地層和100 m泥巖夾炭質(zhì)泥巖,如果僅依靠掌子面超前帷幕注漿作為超前加固的手段,存在安全風(fēng)險(xiǎn)較大和施工工期緊的問題,因此必須采取地表深孔注漿方案超前改良地質(zhì)和止水.由于該區(qū)段隧道埋深達(dá)160 m以上,目前國內(nèi)暫無埋深100 m以上的深孔注漿成功案例,因此將選取試驗(yàn)段開展地表深孔注漿試驗(yàn).

    4.2.1 地表深孔注漿方案

    注漿試驗(yàn)段位于DK241+755~+731段,長度約24 m.加固范圍為隧道中心線左右各12 m、拱頂開挖輪廓線上8 m、仰拱開挖輪廓線形成的區(qū)域(高:20.8 m×寬:24 m).如圖4和圖5所示.

    圖4 地表深孔注漿平面布置示意圖 圖5 地表深孔注漿橫斷面示意圖

    (1)地表注漿試驗(yàn)采用剛性袖閥管注漿方案,注漿孔按3 m×3 m梅花形布置.鉆孔直徑Φ160mm,鉆孔深度165~180 m,鉆孔垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%;采用套管跟管成孔.

    (2)注漿范圍安裝φ76袖閥管,其余范圍安裝φ76無縫鋼管;節(jié)段長暫定3 m,采用絲扣連接.

    (3)管壁四周采用套殼料注漿填充密實(shí),套殼料采用水泥:膨潤土:水=1:1.6:2;通過注漿芯管、水囊注漿塞、袖閥管等后退式分段注漿;注漿材料:水泥—水玻璃雙漿液(W:C=0.8:1~1:1,C:S=1:1);注漿終壓不低于5 MPa.

    4.2.2 地表深孔注漿工藝

    地表深孔注漿工藝主要可以分為6步,如圖6所示:①鉆孔;②套管成孔;③袖閥管安裝、灌注套殼料、拔套管;④開始注漿;⑤施作第一段注漿;⑥施作第二段注漿.

    圖6 地表深孔注漿示意圖

    鉆孔的深度達(dá)到180 m,孔徑φ160,地質(zhì)以黏土、泥巖、炭質(zhì)泥巖、弱膠結(jié)砂巖、富水弱膠結(jié)粉細(xì)砂巖為主,鉆孔、成孔難度大,施工工效低,加之套管跟進(jìn)后灌注套殼料后拔出,工藝復(fù)雜;正常需要36 h才能完成1孔,施工成本高.且深度大、地質(zhì)條件復(fù)雜,存在套管被埋的風(fēng)險(xiǎn).

    注漿段的剛性袖閥管采用φ76、壁厚6.0 mm無縫鋼管加工制作.注漿段設(shè)置φ8溢漿孔,每斷面均勻布置8個注漿孔,注漿孔斷面間距為100 cm,底端15 cm加工成尖錐狀.為保證止?jié){塞順利安裝至孔底,所以鋼管采用絲扣連接,底端采用配套錐型堵頭封閉.

    為了避免安裝過程中袖閥管的閥套移動或脫落,在閥套兩端焊接鋼筋箍,并在管外壁安裝4根通長φ10鋼筋,防止安管過程碰撞閥套.

    袖閥管的管壁四周采用套殼料注漿填充密實(shí),套殼料采用425水泥:膨潤土:水=1:1.6:2.

    在套殼料灌注完成后,采用地質(zhì)鉆機(jī)抽拔鉆孔套管.

    袖閥管注漿的時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制在套殼料灌注后3~7 d.注漿順序原則上為“由下而上、隔孔跳注、先外后內(nèi)、先下游后上游孔”.

    注漿材料以水泥-水玻璃雙液漿為主,漿液通過注漿孔,撐開閥套,擊穿套殼料,擠密和劈裂不良地質(zhì),改良地層和止水.通過注漿芯管連接水囊式止?jié){塞,采用后退式注漿工藝,通過下入注漿芯管(直徑20 mm)和止?jié){塞實(shí)現(xiàn)后退式分層注漿.止?jié){塞通過手壓泵加壓至5~6 MPa時(shí),開始注漿,當(dāng)注漿指標(biāo)達(dá)到技術(shù)要求時(shí),停止注漿后退一段,進(jìn)行下一階段注漿.同時(shí),剛注過漿的閥套會收縮,緊緊抱住套管防止剛注過的漿液回流到袖閥管中,若注漿效果不好需要重新補(bǔ)注漿時(shí),可在套管的適當(dāng)位置重新下入注漿塞,進(jìn)行重注.

    按照每段間距1 m分段定位注漿.當(dāng)孔隙較大,注漿量超過設(shè)計(jì)注漿量,且壓力未滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用間歇注漿或調(diào)整漿液濃度等措施.注漿終壓不低于5 MPa.

    4.2.3 注漿效果檢查及評定

    注漿完成后,通過注漿分析法、P-Q-t曲線法、洞內(nèi)開挖驗(yàn)證等方法,進(jìn)行注漿效果評定.本段富水弱膠結(jié)粉細(xì)砂地層地表注漿加固后,開挖過程中進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)注漿,可以滿足開挖要求.

    隨著掌子面的推進(jìn),掌子面里程到達(dá)地表注漿試驗(yàn)段時(shí),可以看到巖土體中的漿脈和結(jié)石體.漿液通過劈裂和擠密作用提高了粉細(xì)砂地層的承載力,同時(shí)也把地層中的水隔離開,使得掌子面可以在滲水量較小的情況下開挖.

    5 結(jié)束語

    在玉磨鐵路太達(dá)村隧道穿越富水粉細(xì)砂地層的施工中,通過多種預(yù)報(bào)手段探明掌子面前方的地質(zhì)情況.基于探明的地質(zhì)情況,制定了洞內(nèi)帷幕注漿試驗(yàn)方案和地表深孔注漿試驗(yàn)方案.克服了埋深大、地質(zhì)情況復(fù)雜等問題,在國內(nèi)首次完成了深度為180 m的地表注漿.之后通過驗(yàn)證,確定洞內(nèi)帷幕注漿和地表深孔注漿的加固效果.針對富水粉細(xì)砂地層,太達(dá)村隧道的超前加固方案能有效地固結(jié)松散巖體,降低圍巖滲透系數(shù),達(dá)到較好的止水堵水效果.并且該方案中的地表深孔注漿能提前組織實(shí)施,不影響洞內(nèi)施工進(jìn)度,提高了施工進(jìn)度.

    猜你喜歡
    袖閥掌子面泥巖
    改進(jìn)型袖閥管注漿在黃河沖積層地基加固中的應(yīng)用
    粗砂套殼料的袖閥管注漿場地試驗(yàn)研究
    斜井掌子面形狀與傾角對隧道開挖面穩(wěn)定性影響
    袖閥管注漿技術(shù)在地基加固處理中的應(yīng)用
    風(fēng)化泥巖地質(zhì)斷層水疏排工藝探討
    構(gòu)造破碎帶隧道掌子面穩(wěn)定性及加固效果分析
    鐵道建筑(2019年7期)2019-08-08 07:36:58
    飽水砂性地層隧道掌子面穩(wěn)定性分析
    上軟下硬地層隧道掌子面穩(wěn)定性及塌方形態(tài)
    高孔低滲泥巖滲流-損傷耦合模型與數(shù)值模擬
    基于模型正演的深層砂泥巖薄互層地震分辨率研究
    斷塊油氣田(2014年5期)2014-03-11 15:33:43
    金寨县| 宁明县| 沙坪坝区| 澄迈县| 仁怀市| 栾川县| 澄迈县| 鹰潭市| 和平区| 仪征市| 长岭县| 汝阳县| 昆山市| 漳浦县| 林西县| 莆田市| 景德镇市| 芦山县| 张家口市| 大渡口区| 扎鲁特旗| 长汀县| 南充市| 会昌县| 应城市| 沙洋县| 隆昌县| 西乌珠穆沁旗| 菏泽市| 长治县| 兴城市| 大港区| 红原县| 秭归县| 吉首市| 伊通| 鞍山市| 永清县| 祁阳县| 陆川县| 本溪市|