《隧道工程》课件第19讲围岩预支护(预加固)

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1、第七章隧道施工工艺及施工技术围岩预支护(预加固)02围岩预支护(预加固)装渣与运输初期支护监控量测与数据分析防排水施工工艺辅助坑道二次衬砌隧道爆破施工技术正洞平行导坑(c)平导超前注浆正注浆区域已注浆区域(a)洞内超前注浆(b)地表超前注浆2.注浆范围要确定加固区的大小，即确定围岩塑性破坏区的大小，可以按岩体力学和弹塑性理论计算出开挖坑道后围岩的压力重分布结果，并确定其塑性破坏区的大小(R0－r0)，这也就是应加固区的大小。注浆数量应根据加固区需充填的地层孔隙数量来确定。3.注浆数量及注浆材料选择充填率是指注浆体积占孔

2、隙总体积的比率。式中：Q——注浆总数量，m3；A——被加固围岩的体积，m3；n——被加固围岩的孔隙率，%；a——过去实践证实了的充填率，%。Q＝n·a·A4.钻孔布置及注浆压力钻孔间距要视地层条件、注浆压力、及钻孔能力等来确定。一般渗透性强的地层，可以采用较低的注浆压力和较大的钻孔间距，钻孔量也少，但平均单孔注浆量大。渗透式注浆时，注浆压力应大于待注浆地层的静水压力；劈裂式注浆时，注浆压力应大于待注浆地层的水压力与土压之和；并取一定的储备系数，一般为1.1~1.3。5.施工要点注浆管和孔口套管：注浆管一般采用带孔眼的钢管

3、或塑料管。止浆塞常用的有两种，一种是橡胶式，一种是套管式。钻孔：钻孔可用冲击式钻机，或旋转式钻机，应根据地层条件及成孔效果选择。注浆顺序：应先上方后下方，或先内圈后外圈，先无水孔后有水孔，先上游(地下水)后下游顺序进行。结束条件：注浆结束条件应根据注浆压力和单孔注浆量两个指标来判断确定。单孔结束条件为：注浆压力达到设计终压；浆液注入量已达到计算值的80%以上。全段结束条件为：所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注。6.施工方式预注浆施工可根据设计和围岩情况采用全孔一次性注浆、分段前进式或后退式注浆三种方式进行。1、对于孔

4、深小于6m或地层裂隙较均匀的地层，可采取全孔一次性注浆，直接将注浆管路接在孔口管上，或在孔口处设止浆塞，利用孔口管进行全孔注浆施工。2、如果钻孔较深，为了适应较弱破碎围岩和裂隙不均匀地层，保证注浆质量，需要将全孔分为若干段进行注浆。根据钻孔和注浆顺序，又可分为分段前进式或后退式注浆两种：1）在裂隙发育或破碎，难以成孔的岩层可采用分段前进式注浆，即全孔自孔口开始，钻进一段，灌注一段，直至孔底最后一段注完为止，每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定为1~3m。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。2）对于围岩局部破碎，

5、但可以成孔的岩层，可采用后退式分段注浆，钻孔一次钻到全孔深，而后在孔内设置止浆塞，从孔底开始，对一个注浆分段段长进行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行第二分段注浆，如此往复，直到将整个注浆段完成，注浆分段长度宜取0.6~1.0m。应用实例(厦门翔安海底隧道)----风化深槽超前预注浆加固技术服务净空：6.5×6.05主洞净空：15×10.54行车净空：5.99×6.60行人净空：2.995×3.30带服务隧道的三管隧道方案应用实例(厦门翔安海底隧道)----风化深槽超前预注浆加固技术根据超前地质预报结果得

6、出风化深槽岩土性质及出水量，拟对风化深槽采用全断面帷幕注浆进行预加固，加固纵向长度25米（35米、40米），横向：主洞开挖轮廓外5米、服务洞开挖轮廓外4米。(1)、注浆方式及范围(2)、主洞注浆方案左线隧道第一循环帷幕注浆共布设215个注浆孔（含20个检查孔），分为三续孔施工。服务隧道F1风化槽分三个循环施工，其帷幕注浆共布设128个注浆孔（含12个检查孔），分为三续孔施工。(3)、钻孔注浆施工工艺快速接头连接法兰盘连接A分段前进式注浆工艺主要采用安装孔口管分段前进方式进行，首先钻直径较大的孔，安装孔口管和高压球阀及止水

7、装置，然后钻3~5m退出钻杆，进行注浆，注浆完成后再钻下一段，如此往复，直到完成。B钻杆后退式注浆工艺主要采用安装孔口管钻杆后退方式进行，首先钻直径较大的孔，安装孔口管和高压球阀，然后钻杆向前钻进，钻到设计孔深后，在孔口安装上排砂和止浆装置，并将钻杆后的水便接头拆下，换成注浆装置，进行注浆，注浆过程中边旋转，边后退，根据地层吸浆情况和注浆压力，决定后退速度，防止浆液粘住钻杆。B钻杆后退式注浆工艺(4)、钻孔注浆设备序号机械名称型号单位数量主要性能参数1多功能地质钻机卡萨C6矿岩150C套3额定扭矩：13500N.m最大给

8、进力:1800KN最大起拨力:1800KN2双液注浆泵KBY50/70套4最大压力:7MPa最大流量:50l/min3水泥浆搅拌机ZSKYS-ZJ2台4最大容量:300l(5)、注浆材料序号名称配比水灰比初凝时间外加剂1普通水泥单液浆W:C=(0.8～1):16～10h加入一定比例的外加剂调整浆液性能2MFC超细水泥