围岩加固注浆技术在软弱富水大断层施工中的应用与研究

齐岳山隧道F11断层纵向长235 m,断层处主要为高压富水软弱围岩.施工中通过改变原有的注浆施工理念,将原帷幕注浆“柱加固模式”,优化为“桶状加固模式”;通过不断的技术优化,在保证注浆施工质量和开挖施工安全的前提下,将原全断面帷幕注浆192个孔优化为102个,将注浆工期从288天提前为133天.实践证明,围岩加固技术在投资、工期等方面较全断面帷幕注浆法具有比较明显的优势.     

高压富水隧道断层破碎带突涌水分析与工程对策

长大山岭隧道施工过程中不可避免地要通过断层破碎带等不良地质,在断层带地下水发育、导水性较好、补给充分的情况下,极易发生突泥涌水等地质灾害,会严重影响施工安全.文章对青云山隧道F高压富水断层破碎带突涌水的特征及原因进行了综合分析,详细论述了穿越该断层所采用的超前地质预测预报、全断面超前预注浆、超前大管棚、加强型抗水压衬砌及全包防水等综合工程措施.施工中由于采取了这些工程措施,有效地控制了隧道施工造成的地下水流失,达到了预期效果,保证了施工安全.     

砂浆回填帷幕注浆在高压富水溶腔处治中的应用

宜万铁路云雾山隧道DK245+260高压富水溶腔,纵向长约13.28m,宽约31.2 m,腔体内充填粘沙土,施工中观测到最大水压为0.56 MPa,最大出水量为1 100 m3/h,腔体内存在大型空腔,施工中多次突泥突水.现场先采用M10砂浆回填溶腔空腔,后采用全断面帷幕注浆构筑截水帷幕,成功完成该溶腔的处理,减少了工程损失,保证了隧道的施工安全.     

大瑞铁路大柱山隧道高压富水断层处理技术

大理—瑞丽铁路大保段大柱山隧道地质构造复杂,断层密集,岩性繁多,软弱破碎,岩溶发育,高压富水,地下水压力最高达3 MPa。在平导施工穿越燕子窝断层时发生了严重的突泥涌水事件。针对富水高压断层处理问题,文章开展了注浆加固堵水技术研究,在反复试验的基础上探索总结出了高压动水分段引排、超高压聚合注浆施工技术,并详细阐述了注浆加固技术方案、施工设备配置、关键工艺参数以及施工组织管理要点等,对类似工程具有良好的借鉴意义。     

宜万铁路野三关隧道602溶腔处治

文章主要介绍宜万铁路野三关隧道DK124+602高压富水溶腔的规模与处治技术.602溶腔影响隧道纵向达20 m,向上与3号暗河连通,最大涌水量48万m3/d,实测水压1.0 MPa.该溶腔段施工采取了高位排水降压、帷幕注浆、管棚预支护等技术措施,实现了降压、加固、堵水、肪渗的目的,防止高压渗水直接传递给隧道结构,为隧道开挖通过溶腔及运营结构安全提供了重要保障.     

孔口管施作技术设计、研究与应用

文章根据渝怀铁路圆梁山隧道高压富水区特点,从方案选择、理论分析、现场试验等方面对孔口管施作技术进行了研究,并将研究成果应用于该工程的注浆施工中.     

隧道高压富水裂隙注浆堵水施工技术

结合现场施工实际,根据不同地质条件、水压和涌水量等实际情况,可分别采取径向注浆、周边帷幕注浆、全断面帷幕注浆、超前管棚注浆等多种注浆堵水方案。实践证明,针对高压富水裂隙,麦积山隧道斜井施工中采用"多种浆材结合、排水泄压开放式注浆"的思路在理论和实际操作上是可行的,为后续正洞施工及类似隧道工程突涌水施工提供参考。     

胶州湾海底隧道快速超前帷幕注浆施工技术

文章针对富水隧道超前帷幕注浆工效低的现状,以胶州湾海底隧道富水断层破碎带施工案例为依托,对影响超前帷幕注浆施工速度的钻孔设备的优选及改进、注浆材料的选用、“双通道注浆器”的研发及使用进行了系统总结.使用该施工技术后,注浆堵水效果显著,裂隙充填较密实,围岩整体性较好,强度和密度较之前有所提高,注浆达到了预期效果.     

硫铝酸盐水泥单液浆的研究与应用

硫铝酸盐水泥具有早强、高强特点,采用硫铝酸盐水泥配置的单液浆,具有凝结可控、高强可靠、操作简单、扩散控域、工艺匹配、经济适用、绿色环保、堵水高效等特点,从而使浆液既具有普通硅酸盐水泥单液浆的优点,又具有普通硅酸盐水泥-水玻璃双液浆的优点,尤其适用于注浆堵水前进式分段注浆工艺施工,注浆效率提高30%以上.论文通过试验研究了浆液同水灰比时凝胶时间和抗压强度性能指标,水灰比为0.8∶1～1∶1.浆液凝胶时间为1 h30 min左右,浆液8 h抗压强度可以达到5 MPa,7 d后强度达到18 MPa以上,浆液具有堵水效果好、加固地层强度高等优点.同时,将该注浆材料应用于宜万铁路齐岳山隧道F<,11>高压富水断层,取得了较好的注浆效果.     

新意法在富水砂层的适用性研究

青岛地铁一期工程保河区间富水砂层段为典型的"上软下硬"地层,施工中采用了适合中国国情的"新意法",即"环向水平旋喷桩+超前注浆管"对富水砂层进行了加固。文章通过现场取样观测分析,研究了各种砂层中水平旋喷桩成桩效果及存在的问题;并通过现场监测结果针对采用"新意法"施工对工程及周边环境的影响进行了分析。研究结果表明:"新意法"在富水砂层应用中控制沉降效果明显,但施工中也存在桩间咬合不良导致的渗漏水及注浆压力控制不当引起地层隆起等问题;通过对桩体角度从水平和垂直两个方面进行控制和对注浆施工过程进行跟踪监测等方法,克服了"新意法"在富水砂层施工中存在的问题,施工结果表明"新意法"在富水砂层中具有良好的适用性。     

富水区隧道环向盲管间距优化分析北大核心CSCD

富水区隧道涌水遵循“以堵为主、防排结合”的处置原则,其中排水体系构建的合理性是隧道安全施工与良好运营的关键因素。首先分析隧道排水体系,揭示其工作原理,然后利用FLAC 3D有限差分软件,对鸿图特长隧道富水断层区设置的不同环向盲管间距进行三维流固耦合模拟,通过分析渗水压力、锚杆受力及涌水量,揭示塑性区体积及分布区域特征。研究结果表明:沿隧道轴向,支护结构孔隙水压力大致呈周期性分布,其周期近似等于环向盲管纵向间距;加密环向盲管,在降低支护结构受力并减小塑性区体积的同时,会增加隧道排水量;随环向盲管间距的增大,注浆加固圈塑性区首先出现在围岩好的区域,断层区出现塑性区最晚;断层区锚杆加固效果较差,可通过减小钢拱架环向间距以提高结构刚度,使注浆加固圈沿轴向受力更合理。综合考虑各种因素,建议在建工程断层区环向盲管间距设置为3 m,断层附近区间距为4 m。     

Construction Technology for the Dazhushan Tunnel in a High-Pressure Fault with Abundant Water北大核心CSCD

The Dazhushan tunnel of Dali-Ruili railway is located in an area with complex geological structures,dense faults, various lithologies, fractured soft rock, developed karst and an underground water pressure of up to 3 MPa. Serious mud bursts and water inflow occured during the construction of the parallel adit passing through the Yanziwo fault. The water-stopping technique of grouting reinforcement is studied in light of this high-pressure fault with abundant water; sectional water drainage for moving water and polymerized grouting with super high pressure are presented; and the key points of the grouting reinforcement scheme, construction equipment configuration, criti-cal technology parameters and construction organization are described in detail. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

新大瑶山隧道砂岩区高压突水的注浆技术

新大瑶山隧道穿越砂岩段揭露一高压出水点,出水点压力为3～4 MPa,流量为430 m3/h左右,水头喷射距离达47m,在突水治理中采取了引排水、施作止水墙、顶水注浆和全断面帷幕注浆综合技术措施,成功地封堵了高压突水,取得了理想的技术经济效果.文章介绍了新大瑶山隧道的工程概况、工程地质及水文地质条件,以及涌突水情况和治理措施.     

Study on Designed Water Pressure Limit on Secondary Lining for Single-Track Railway Tunnels with High Water Pressure北大核心CSCD

With the rapid development of China high speed railway, there is a dramatic increase of deep-buried and long mountain tunnels, and more and more tunnels are disturbed by high water pressure during construction and operation. Design for tunnel lining with high water pressure is one of the central concerns in the field of tunnel engi-neering, and the key problem is to forecast water pressure on the secondary lining and determination of water pressure resistance grade. The upper limit of water pressure on the secondary lining is studied by investigation and analysis in this paper. The study shows: (1) There should be an upper limit for the grade of water pressure resistance; (2) It is not very effective to improve the tunnel structure bearing capacity by only increasing the lining thickness haphazard-ly, and the appropriate maximum thickness of secondary lining is 1 m; (3) It is also unsatisfactory to improve the tunnel structure bearing capacity by simply increase concrete strength grade. The appropriate concrete grade is between C40 and C50. (4) In view of tunnel structure safety and good operation performance, the upper limit of water pressure resist grade should be no more than 1.2 MPa. When water pressure on the secondary exceeds the designed value,comprehensive measures should be taken to adjust the value to the appropriate range. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

向莆铁路青云山隧道F9断层帷幕注浆施工技术应用

帷幕注浆技术是封堵断层带涌水的有效措施,该方法技术标准高、施工工艺复杂、工期较长、成本较大,如果在实施处理过程中稍有不慎,对涌水封堵效果会带来遗留问题,甚至造成二次封堵返工。文章结合向莆铁路青云山特长隧道F9断层带帷幕注浆封堵涌水工程的实践,对其施工工艺作了详细介绍,注浆效果检查浆液充填饱满,单孔渗水量符合设计要求,可供类似工程参考借鉴。     

张集铁路旧堡隧道F3断层带突水突泥处治技术

张集铁路旧堡隧道穿过古老的太古界变质岩地层,地质复杂,围岩软弱,多次发生突水突泥,使支护受到破坏,施工长时间受阻。通过采用"泄水降压、注浆加固、管棚支护、两端夹击"的治理原则和有效的施工方案,使隧道安全顺利贯通。     

某富水断层隧道涌水治理方案优化分析及工程应用北大核心CSCD

以武九高速高楼山公路隧道为例,针对以断层破碎带为主控因素的隧道突水治理问题展开数值分析研究。基于FLAC 3D有限差分法及流固耦合分析原理,研究了导水洞排水、注浆堵水和排堵结合等不同治理方式对隧道涌水量及围岩稳定性的影响。结果表明:对于富水断层隧道发生A、B级别的大量涌水时,建议同时采取导水洞排水、注浆堵水的排堵结合措施,导水洞设置在近断层处,且与隧道相对距离为0.75(D+l),注浆圈厚度控制在7 m以内,注浆圈相对渗透系数比不超过10,既能降低涌水量,又能保证围岩的稳定性;对于C级涌水隧道,可采取注浆措施,注浆厚度不低于3 m,相对渗透系数不低于20;对于D级及以下涌水隧道,采取常规抽排水措施即可。     

马鹿箐隧道高压富水大体量充填性溶腔处治技术

宜万铁路马鹿箐隧道DK255+978处通过一高压富水隐伏溶腔,先后发生多达19次的突涌水(泥)灾害.在对该高压富水隐伏岩溶的处治中,系统地运用了释能降压原理,释放了溶腔所存储的能量,降低了水土压力对隧道的稳定性影响.释能降压技术主要采取了综合地质预报手段探明溶腔边界、内部充填物特性和分布特征等,并根据溶腔的水压、水量测试结果进行排水系统规划、钻孔泄水,采用控爆措施揭开溶腔,并进行实时预警预报监控.结果表明,运用释能降压技术处治马鹿箐+978溶腔,规避了岩溶溃水的风险,取得了良好的效果.