散体围岩隧道小导管注浆试验及效果分析.pdf

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1、第36卷，第3期公路工程Vo1．36．No．32011年6月HighwayEngineeringJun．。2011散体围岩隧道小导管注浆试验及效果分析聂善文(湖南省吉怀高速公路建设开发有限公司，湖南怀化418000)[摘要]以湖南省吉首——怀化高速公路杜夜隧道工程为依托，针对施工过程中出现的施工方案的变更情况，进行无支护和小导管注浆模型试验。结果表明：施加小导管注浆，散体围岩被胶结，力学性能得到明显改善，加固圈内形成了具有一定抗压作用的承载拱，承载能力明显比无支护条件下好。[关键词】散体围岩；小导管注浆；模型试验(中图分类号]U451．5[文献标

2、识码]B[文章编号】1674-0610(2011)03—0001—03TrialandEfectAnalsisofLittleTremieGroutingofBulkRockTunnelNIEShanwen，(HunanJihuaiExpresswayConstruction＆DevelopmentLtd．Company，Huaihua，Hunan418000，China)[Keywords]Bulkrock；littletremiegrouting；Modeltest散体围岩结构松散，主要出现在构造影响的剧成，自稳能力差，开挖过程出现了拱顶掉快

3、、塌拱和烈的断层破碎带、褶曲、岩脉穿插的挤压带、强风化掌子面受挤外推失稳、拱顶沉降明显等现象，笔者专带，其主要结构形状为碎石状、颗粒状，岩体节理发门设计试验模型以研究注浆对围岩承载能力的改善育、结构面组合错综复杂，具有松散、破碎、层理、节情况。理和裂隙发育、易风化、水解、膨胀和软化等特点，岩1小导管注浆模型实验方案设计土体的强度较低，在该类围岩中开挖隧道易出现大变形沉降、掌子面挤出、拱顶坍塌等病害，普通初期1．1实验目的及材料选择支护形式难以解决此类问题，需要采用超前辅助施本次实验主要是以杜夜隧道进口k34+200～工才能顺利开挖，然而在开挖过程

4、中施工队伍为了k34+246浅埋段为工程背景，通过物理模型实验的节约成本和加快施工进度，常常善自改变施工方案方法，对比无支护与小导管注浆支护开挖散体围岩或者超前预支护或预加固不及时，导致工程事故屡后，隧道的位移变形情况，以此研究小导管注浆对散屡发生，其主要原因是对注浆加固的理论不了解，安体围岩开挖的稳定性影响。全意识淡漠。实验选用粒径0．5～1．5cm的碎石模拟散体围小导管注浆研究方法主要有室内模型试验、现岩；用直径约1．5mm的铜丝模拟小导管及制作隧场试验和理论计算等，其中模型试验具有成本低、可道模型用的金属笼，小导管长2cm；用锚固剂模拟重复

5、性等优点。国内外采用该方法进行了这方面的小导管注浆液；3个半径为7cm金属环，用来制作研究工作，如文献[1—3]设计了不同尺寸的模型试隧道模型的骨架；百分表一只，安放在靠洞口处金属验，对不同力学性质地质体在不同注浆工艺、注浆参环内，测量金属环顶部至底部的竖向变形，以此来表数、浆液条件下的注浆情况进行了研究，分析了不同征隧道拱顶的沉降值。地质体注浆加固机理和效果。1．2模型尺寸与实验方法针对湖南吉首一怀化高速公路杜夜隧道左洞进①模型几何尺寸。口浅埋段围岩主要由强风化的炭质页岩和碎石土构用620螺纹钢焊接一个长、宽、高分别为960[收稿日期]2Olj

6、—O4一lO[基金项目]湖南省交通科技项目(200818)[作者简介]聂善文(】968一)，湖南武闻人．高级工程师，主要从事高速公路建设管理及研究。2公路工程36卷mm×600mm×760mm的长方体框架，前后两端镶以厚50mm的有机玻璃板，底面及左右侧面固定有5夹板。在有机玻璃板中心各开一个半径为70mm圆孔，作为模型隧道的两端，试验箱几何尺寸及圆孔位置见图1(a)。在一端有机玻璃板上刻有方格，圆孔顶部上方共有l0行格子，每个小方格边长为2．5cm，用来观测拱顶上方围岩的位移变化情况，如图1(b)所示。图2无支护模型(b)图1实验模型②实验方法

7、。本实验分2种情况：元支护与小导管注浆支护。a．无支护情况。①用细铜丝与金属环制作一个截面与玻璃板圆孔等大小的铜丝笼子，并与圆孔对齐设置；②在铜丝笼子周围缓慢放入碎石，在顶部铜丝之间垫上一层体积稍大的碎石块，直至与金属环顶部第二排金属格齐平；③然后在上面铺一薄层细沙，在上面安放细铁钉，并与玻璃板上的金属圈3小导雷注浆模型格子对应，以拱顶为中心向两边各设置6枚(中心示，细铁钉的设置位置及数量与无支护时一样。处铁钉另计)，以方便观测及记录数据；④待前面2实验效果分析铁钉放好后，又继续往上铺一格碎石；⑤重复第三步操作，然后继续往上铺一格碎石；⑥重复第三

8、步本实验分别在距模型隧道拱顶5、7．5、10em的操作，然后铺碎石直到装满试验箱，如图2所示。高度设置三排细铁钉作为观测点，每排铁钉以拱