高压富水岩溶隧道注浆帷幕技术应用研究

帷幕注浆技术是岩溶隧道止水的有效方法,以宜万铁路马鹿箐隧道为依托,建立了隧道帷幕注浆数值模型,计算分析了不同帷幕注浆加固圈厚度、止浆岩盘厚度等参数对隧道围岩的位移、应力影响规律,确定了安全、经济、合理的帷幕注浆方案。结合工程实践,对注浆方式、注浆材料及参数、注浆结束标准及效果检查评定等设计要点以及帷幕注浆施工工艺进行了研究。该研究成果对高压富水岩溶隧道建设具有借鉴意义。     

宜万铁路别岩槽隧道F1高压富水断层施工技术

研究目的：别岩槽隧道为宜万铁路8座Ⅰ级风险之一，隧道DK404＋101～＋550段发育F1断层，断层位于可溶岩与非可溶岩接触带，断裂带由可溶的灰岩、白云质灰岩钙质胶结而成，现场实测断层带水压力为0．6～1．8MPa,超前探孔单孔涌水量为10～160m^3／h。针对F1高压富水断层，论述采取超前钻探，根据探孔水压力和单孔涌水量如何确定注浆参数和超前支护方案，解决F1断层的施工难题。研究结论：针对F1高压富水断层，采取“超前预报、帷幕注浆、管棚支护、结构加强”的施工方案是可行的。对于主断层，注浆帷幕厚度应为隧道开挖轮廓线外8m，对于断层影响带，当水压力大于1．5MPa、单孔涌水量大于40m^3／h时，帷幕厚度应加强到隧道开挖轮廓线外8m，反之，可优化帷幕厚度。通过优化方案、合理配置机械设备、加强组织管理，实现了F1断层帷幕注浆平均生产能力为1个循环／32d，完成“钻探-注浆-开挖”进度指标为22m/月，可为类似工程的施工提供借鉴作用。     

太行山隧道富水宽张裂隙注浆堵水技术研究

太行山隧道施工中遇到富水宽张裂隙带,左线长度218 m、右线长度200 m,超前探孔单孔最大涌水量230m~3/h,静水压力0.8 MPa,围岩为Ⅲ级石英砂岩。施工中先后采取全断面帷幕注浆、带水作业、周边注浆等方法。工程实践表明:(1)3种方法均可以满足开挖要求,施工进度分别为25、20、39 m/月,周边注浆处理该类地层更有优势;(2)带水作业必须满足超前探孔单孔出水量小于40 m~3/h、总涌水量小于300 m~3/h、破碎裂隙段长度小于3 m的要求,否则,施工安全和进度无法保证;(3)周边注浆与全断面帷幕注浆相比,注浆孔数量减少59%,注浆时间缩短56%,进度提高56%;(4)全断面帷幕注浆采用2 L/min/m作为检查孔出水量标准是合适的,并可适度放宽,周边注浆可采用5 L/min/m的标准。     

青岛海底隧道帷幕注浆施工技术研究

青岛海底隧道是我国在建的第二条海底隧道,隧道围岩复杂,地下水十分丰富,并穿越多条断层破碎带,其中帷幕注浆施工技术是海底隧道施工的灵魂性技术,直接决定了工程的成败。立足于青岛海底隧道施工实际,从注浆方式选择、帷幕注浆试验、地质分析、机械设备配备、注浆参数确定、注浆工艺、注浆结束标准及注浆检查等多方面进行介绍,提出适用于青岛海底隧道地质情况的注浆方案,加快了每循环注浆速度,每循环注浆周期缩短为13 d。     

太行山隧道富水宽张裂隙注浆堵水技术研究

研究目的:太行山隧道施工中遇到富水宽张裂隙带,左线长度218 m、右线长度200 m,超前探孔单孔最大涌水量230 m3/h,水压0.8 MPa,围岩为Ⅲ级石英砂岩。施工中先后研究采取全断面帷幕注浆、带水作业、周边注浆等方法。研究结论:(1)三种方法均可以满足开挖要求,施工进度分别为25 m/月、20 m/月、39 m/月,周边注浆处理该类地层更有优势;(2)带水作业必须满足超前探孔单孔出水量小于40 m3/h、总涌水量小于300 m3/h、破碎裂隙段长度小于3 m的要求,否则施工安全和进度无法保证;(3)周边注浆与全断面帷幕注浆相比,注浆孔数量减少59%,注浆时间缩短56%,进度提高56%;(4)全断面帷幕注浆采用2 L/(min·m)作为检查孔出水量标准是合适的,并可适度放宽,周边注浆可采用5 L/(min·m)的标准;(5)本研究成果可在类似富水宽张裂隙地层注浆堵水施工中应用。     

单线隧道帷幕注浆施工设备配套的研究与应用

研究目的:科学配套选型相关的设备,是实现注浆效果、提高注浆效率的关键环节之一.根据单线铁路隧道施工断面的大小及帷幕注浆施工的要求,研究在国内外当前生产的机械设备中如何选配一套注浆设备来满足注浆材料、工艺要求、环境控制和工期等方面要求,分析配套选型中应注意的问题,旨在总结出一套在隧道帷幕注浆现场施工中成功配套的机械设备,供同行在类似工程中参考选择.研究结论:通过在某铁路单线隧道帷幕注浆施工中的应用,检验了所选配套设备的功能和效率,实现了钻注一体的施工模式,提高了注浆工序的效率.得出采用进口多功能钻机和国产注浆机具配套,可以很好地实现帷幕注浆要求的结论.     

软岩隧道突水涌泥段动态化注浆施工探讨

帷幕注浆技术在各类隧道施工中已得到了广泛应用。但在富水软岩地层中,围岩具有遇水软化、泥化的特性,当前在动水条件下软岩层所采用的帷幕注浆具有一定施工盲区,为加强对帷幕注浆效果的可控性,实现"封堵地下水、固结软弱地层"的核心目标,以兰新铁路第二双线大梁隧道软岩地层突水涌泥段注浆堵水加固为例,进行动水动态化注浆施工技术实践,根据钻孔注浆反馈地质水文情况,不断优化注浆方案,划分富水和弱水注浆区,动态调整,通过控制注浆材料、注浆量和注浆压力等参数,以达到科学、高效、可控帷幕注浆。     

双连拱隧道衬砌后背回填注浆技术

在北京地铁13号线14标段双连拱隧道施工中,采用了二次衬砌后背回填注浆控制隧道渗漏的方法。文章介绍二次衬砌后背回填、浆液的配比、注浆压力控制、注浆结束标准以及注浆施工中的关键技术。     

大支坪隧道帷幕注浆施工技术

大支坪隧道岩溶发育强烈,水文地质条件和地质构造复杂,施工难度大。帷幕注浆技术适用于富水断层带和软弱围岩隧道施工,本文主要从大支坪隧道帷幕注浆施工中注浆材料选择、施工工艺、质量控制和异常情况处理等方面进行了比较详细的介绍,可为同类型工程提供经验借鉴。     

深埋隧道施工组织及不良地质地段施工方法

结合某深埋隧道工程，分析了隧道工程的施工过程与方法；针对该隧道的不良地质情况，重点介绍了超前帷幕注浆的技术方案、注浆设计和注浆工艺。     

注浆抬升位移的随机介质理论预测方法

根据随机介质理论,浆泡由许多无限小的微元组成,假设浆泡膨胀对地表的影响可以等效为许多微元体膨胀对地表的影响总和,土体抬升量等于注浆前与注浆后浆泡引起的地表抬升值之差,建立了单孔注浆抬升量的随机介质预测模型;假设多孔注浆抬升位移为单孔注浆抬升位移的线性叠加,建立了多孔注浆抬升量的随机介质预测模型。数值模拟、现场实测结果与理论预测结果的对比分析结果表明：单孔注浆的随机介质理论预测模型可以有效地预测地表抬升位移,多孔注浆的随机介质理论预测模型与实际结果有一定的偏差,但满足工程应用要求。     

岩溶发育地区盾构掘进技术

以广州地铁八号线北延段施工9标为例,研究盾构机在岩溶发育地区掘进技术。盾构掘进前,采用区间地质补勘、溶(土)洞处理等措施,提前探明溶(土)洞并完成处理工作。掘进过程中,通过观察排泥量、注浆压力及注浆量情况,提前发现未探明溶(土)洞,及时采用双液浆注浆进行溶(土)洞处理,避免掘进中造成盾构机栽头、沉陷。     

广义宾汉流体水泥基浆液动水注浆及质量检测研究

裂隙突水灾害严重威胁隧道施工安全,注浆是解决裂隙突水灾害的有效手段之一。通过分析广义宾汉流体的水泥基浆液流型,建立平板单一裂隙动水条件下注浆扩散模型,构建应力只和变形速率有关、与时间无关的纯粘性流体本构方程;基于注浆扩散模型得出水泥基浆液断面的平均流速;由注浆孔边界和扩散边界条件,结合注浆孔压力和静水压力,推导出在逆水条件和顺水条件下浆液的扩散距离公式。根据依托工程实际制定裂隙注浆控制方案,并结合隧道检测手段对注浆效果进行验证。     

地铁区间冷冻法联络通道融沉注浆施工技术探讨

在富水砂层中,地铁隧道的联络通道施工一般采用冷冻法对开挖土体进行加固,但联络通道结构完成且土层停止冻结后,冻土会逐步融化,土体体积缩小,从而引起路面沉降,影响行车安全,采用融沉注浆方法可及时有效填充冻土融化后的空隙,将路面沉降控制在可控范围内。文章从注浆原则、注浆孔布置、注浆材料、施工工艺等方面对冷冻法联络通道融沉注浆施工技术进行系统阐述。     

长距离水平旋喷桩综合检验技术研究

厦深铁路梁山隧道DK96+495~DK96+540段穿越地层为L7深风化富水陡倾软弱构造,采用长距离水平旋喷桩进行加固,但目前对于长距离水平旋喷桩的成桩质量及加固效果的检验还没有确定的标准,在此背景下开展长距离水平旋喷桩的综合检验技术研究。研究中提出取芯检测为主,孔内成像为辅,钻孔取芯起主导作用,能够直观揭示检验部位的物质组成及存在状态,孔内成像孔直观反映旋喷加固体的水泥土连续性,并对取芯孔反映情况进行补充验证,以减少因取芯工艺问题对加固效果判示的影响。从检测的结果看,孔内成像与取芯检测相互验证的综合检验技术基本可全面反映长距离水平旋喷桩的成桩质量及加固效果,在目前没有规范可循的情况下,不失为一种较为可靠的检测方法。     

TSS注浆技术在天津地铁工程中的应用

研究目的:在天津地铁进行暗挖法施工时,由于降水对周边环境影响比较大,不宜降水,所以注浆堵水是一个主要辅助工法。在地层中必须进行分段注浆可以保证注浆效果,为了解决分段注浆中的成孔难、钻机机械体积较大、PVC塑料注浆管易受压变形、价格较高等缺点,所以研究TSS注浆技术是十分必要的。研究方法:通过对TSS型注浆管及其配套系统的研制,以及注浆参数的选择和工艺流程、注浆工艺的控制,结合天津地铁营口道车站1号风机房暗挖隧道施工中的应用进行研究。研究结果:成功地解决了单向袖阀式小口径注浆管工艺(TSS注浆工艺)。研究结论:TSS具有分段、可控、操作简便的特点,这样地层加固均匀,止水效果好,TSS注浆技术在天津地铁中的应用,大大地提高了工程进度,降低了造价。     

地铁隧道下穿河流施工遇富水软弱地层的控制技术

以青岛地铁某隧道下穿河段工程为依托,在对地质条件及工程资料进行深入分析的基础上,提出了包含超前深孔注浆、地面复合锚杆桩及洞内小导管补偿注浆等多种注浆加固措施的联合控制方案。通过数值模拟及现场监测,研究了地铁隧道区间下穿河流施工时所遇富水软弱地层的结构及其地表变形特性。结果表明:注浆施工会导致软弱地层膨胀隆起,诱发左、右隧道区间正上方的地层出现“M”型的正曲率变形,地表变形范围约为隧洞跨度的2倍;注浆压力和注浆量对地表隆起的速率和变形量有一定影响,必须及时结合监测资料动态调整注浆工艺和关键参数。该联合施工控制方案具有良好的加固控制效果,能够改善施工作业面前方的地质特性,可有效控制隧道结构及其上部地层的变形。     

注浆技术在客运专线岩溶地区路基处理中的应用

研究目的:以武广客运专线DIK 1585 777.01～DIK 1586 244.62段岩溶路基注浆加固处理为例,介绍注浆技术在客运专线岩溶地区路基处理中的应用。研究结果:目前该段岩溶路基已经进行了路基填筑,通过沉降观测,发现路基基地沉降量小且保持稳定。施工中应根据岩溶的发育情况、填充情况以及裂隙的大小,选择不同的注浆液和注浆压力。     

高水压岩质盾构隧道二次注浆压力的控制

采用梁—弹簧模型模拟盾构隧道管片衬砌结构,针对不同的二次注浆方式,包括注浆孔的布置、充填空隙的长度和注浆压力,进行力学分析。结果表明:不同注浆方式下管片结构的力学特征不同,在注浆压力及所填充空隙长度相同的条件下,不对称注浆对管片结构的受力最不利;在注浆方式相同、注浆压力和所充填空隙长度不同的条件下,管片结构的内力和变形形状相同,但内力和变形的大小不同,随着注浆压力和所充填空隙长度的减小,管片结构的内力和变形减小。在岩质盾构隧道施工中,二次注浆所充填的空隙长度是不确定的,故从安全出发,最大二次注浆压力应控制在0.6 MPa以内,注浆压力的下限值可由能注入浆液进行控制。     

地铁隧道下穿人行天桥注浆加固技术

北京地铁7号线湾子站—达官营站区间采用矿山法施工,并通过注浆加固措施成功实现暗挖隧道下穿人行天桥。文章简要介绍工程中注浆支护方案选择、后退式深孔灌注双液浆施工方法、后退式深孔全断面注浆施工方法,以及注浆检测与效果评价。