高压富水隧洞硬岩地层径向注浆堵水施工技术及应用

引汉济渭工程岭南隧洞TBM施工穿越高压富水破碎带等不良地质段,施工过程中隧道断面高压突涌水严重。为解决高压富水破碎带的大量出水问题,本文提出"钻孔分流+表面嵌缝+浅层封堵+深层加固"的裂隙径向注浆堵水处理技术,配合新型注浆材料,实现了对高压富水裂隙出水的有效封堵。结合岭南隧洞工程隧道断面出水情况,给出裂缝宽度、注浆量、注浆压力等计算公式以及注浆过程控制标准。通过对工程现场8个出水段实施径向注浆堵水技术,洞内出水量由原来的46 000 m3/d降至7 800m3/d左右,实践证明该技术方法有效,可为同类高压富水破碎地层径向注浆提供参考。     

中天山隧道超高水压富水破碎带施工方法研究

为解决南疆吐库二线中天山隧道出口钻爆法反坡施工中突遇的超高压涌水施工难题,采取超前地质预报和隧道涌水量、水压及连通性测试,预测前方地质情况以及涌水变化规律。针对掌子面前方超高水压富水破碎围岩,结合现场施工情况,对超前注浆堵水、涌水掌子面直接排水、隧道进口施工降压泄水洞等方案进行比选,最终确定了超前注浆堵水施工方案,成功突破了中天山隧道6.3 MPa超高压富水破碎段施工,确保了隧道的施工安全。     

赣深高铁龙南隧道大型富水断层破碎带施工技术

为解决富水铁路隧道断层破碎带极易突水涌泥的难题,依托赣深高铁龙南隧道F8断层施工,采用地表抽水试验获取F8断层破碎带岩土体渗透系数、抽水影响半径等水文地质参数,提出“地质雷达+TSP+超前钻孔”综合预测手段超前探测断层影响区,并采用“分水降压+内堵外固+安全监测”等综合处理措施。结果表明： 1）通过地表抽水试验计算得出,渗透系数为0.309 7～2.803 2 m/d,抽水影响半径为247.59～763.31 m,验明隧道断层水具有承压性,为降排水提供依据; 2）运用综合地质预报精准探测隧道掌子面DK99+435已提前进入F8断层核心区; 3）采用综合处理措施,断层水可控排放,注浆后取芯率为85%,涌水量为0.83 L/(m·min),注浆加固效果良好。     

穿越岩浆岩高压富水断层带隧道工程预注浆设计方案分析

各种不良地质条件中,断层带涌水是隧道施工中常见的主要地质灾害之一,尤其是在高压涌水下的隧道开挖,施工安全问题尤为突出。粤东某高速公路隧道施工中,掌子面超前地质钻孔探得高压涌水,涌水量3.36万m³/d,最大水压4.8MPa。为确保高压富水断层带隧道的施工安全,通过分析对比三种设计方案,选择出最优方案。采用全断面前进式帷幕预注浆方案,成功穿越该断层。现场开挖结果表明：浆液填充充分饱满,对围岩起到固结、锁嵌的效果,使其整体性及强度得到加强,效果良好。     

车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

毗邻水库隧道断层破碎带限制性防排水注浆技术研究

毗邻水库的隧道穿过断层破碎带时,有可能诱发隧道涌突水,这对隧道施工、水库正常蓄水及地质生态环境会产生不利影响.为此,基于毗邻水库隧道断层破碎带涌突水机理的研究,通过注浆圈理论提出F4-5断层破碎带围岩限制性防排水注浆圈参数,并结合工程实际情况,进行了超前帷幕注浆和防排水的设计与施工.研究与实践结果表明:选取注浆圈厚度为...     

隧道浅埋破碎带注浆预加固技术效果分析与评价

针对内蒙古自治区鲁霍一级公路阿拉坦隧道进出口埋深较浅,围岩破碎,其自稳能力差,难以形成平衡拱效应,通过采取了注浆预加固技术,并经监控量测进行效果分析与评价,证明该技术采用的合理性与可靠性。     

地铁暗挖隧道断层破碎带突水涌砂原因分析及处治技术

青岛黄岛区某地铁区间隧道穿越断层破碎带时发生突水涌砂地质灾害,为保证隧道施工安全及后续顺利开挖,对富水断层破碎带突水涌砂原因及力学形成过程进行分析。富水断层破碎带稳定性差,未进行有效加固,在开挖卸荷和爆破扰动双重作用下,岩体防突水层厚度超过临界状态,进而导致掌子面发生突水涌砂。考虑到地铁暗挖隧道施工空间狭小、材料运输不便等特点,采用以地表模袋注浆为主、洞内堵水注浆为辅的综合处治措施。结果表明:注浆加固后的掌子面湿润无流动水,浆脉清晰可见,渗漏水量小于1.5 L/(min·m),渗流通道得到有效封堵,保证隧道顺利通过突水涌砂段。     

隧道二衬拱顶水泥基注浆材料的缓凝剂选用研究

水泥基注浆料因良好的流动性,成本低的特点,在隧道拱顶空洞填补中得到广泛应用。化学外加剂对注浆料性能起着重要作用,为研究缓凝剂对水泥基注浆料性能的影响,选用6种缓凝剂对比研究各缓凝剂对水泥基注浆材料工作性能和早期强度的作用效果,分析不同缓凝剂的适用性,并确定了各缓凝剂的最佳掺量。基于单一缓凝剂的研究结果,选取3种复配缓凝剂体系对单一缓凝剂存在的问题进行了优化,得到最佳组合体系为三聚磷酸钠-蔗糖。     

水泥基复合注浆材料在云桂铁路岩溶地基加固工程中应用研究

以云桂铁路DK638+665～+685段路基岩溶整治为背景,采用对照试验方法,对复掺速凝剂(SA)、减水剂(SP)和高吸水性树脂(SAP)的泵送性能和工程适用性进行了对比评价。结果表明:SA,SP,SAP实现了对水泥浆液的不同泵送期的定量控制,与普通水泥浆液相比,具有稳定性强、材料流失小等优点,与水泥-水玻璃浆液(C-S)相比,可以有效提升体积稳定性和后期强度。基于试验成果,提出了岩溶路基三序孔注浆液材料选择原则,同时对复合注浆施工工艺进行了探讨,提出"托底-渗透"复合注浆新模式;最后,从压水试验和取芯试验结果得出了复合注浆治理效果良好的结论。     

山岭隧道断层破碎带富水段开挖方法的对比分析

以小北山1号隧道为研究对象,采用FLAC3D有限元模拟分部开挖的几种工法,对隧道穿越F3断层破碎带处的开挖过程进行了模拟。针对4种不同施工工法情况下竖向位移、围岩应力以及塑性区进行了对比分析,结果表明,采用预留核心土法时得到的底部隆起、拱顶沉降量和拱脚最大主应力是四种工法中最小的;尽量减小对围岩体的扰动可以对隧道顶部的沉降控制起到一定的作用;拱肩处出现的受拉塑性区在施工过程中容易造成洞室的整体失稳,需及时支护。     

梁山隧道深埋富水陡倾软弱带突水涌泥机制分析及旋喷技术

梁山隧道是厦深铁路福建段的控制工程之一,施工中遇到深埋富水陡倾软弱带,多次导致突水涌泥及洞顶塌陷情况。通过研究突水涌泥及洞顶塌陷的灾害特征,分析得到突水涌泥机制,即:在这种多因素复杂地质条件下,隧道开挖导致形成极高的渗透压力差,并产生新的地下临空通道,在地下水渗透压力作用和自身重力作用下,全风化物质涌入隧道,形成突水涌泥;而软弱构造带塌陷的主要原因为地下水位的急剧下降。通过调研、理论分析及试验等方法,确定采用长距离水平旋喷桩通过软弱带,并提出其布置形式、施工工艺及检验标准。工程实践证明,采用长距离水平旋喷桩作为预加固手段是可行且有效的。