暗挖隧道滲漏的注漿堵漏技術(shù)
隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,快速鐵路、高等級公路城市地鐵隧道等建設(shè)突飛猛進,大小洞徑長大隧道施工越來越多,施工地質(zhì)條件日趨復(fù)雜,同時對隧道防水等級要求越來越高,因防排水系統(tǒng)施工質(zhì)量的好壞,直接影響隧道工程整體質(zhì)量和運營使用。
從已建成的暗挖隧道來看,大部分隧道均有不同程度的潮、滲、滴、流、噴等5種漏水現(xiàn)象,而且投入防排水工程的費用也相當(dāng)可觀。如何妥善解決好隧道的防排水以期發(fā)揮最大的投資效益,這是隧道施工的關(guān)鍵。
1.施工技術(shù)
隧道的注漿堵漏工作首先確定了主動性,整體性的防水理念。因為被動的,局部的堵水,有漏堵漏,哪漏堵哪,結(jié)果只能是花費了大量的人力,物力而事與愿違。水分子的直徑是0.3×10-6mm,在承壓水的作用下,隧道的每一個部位都有發(fā)生滲漏水的隱患。只有對其整體性全方位地去堵水,才能達到整體防滲漏的效果。
隧道注漿是指回填注漿、襯砌內(nèi)注漿、襯砌后圍巖注漿等,在隧道開挖前,預(yù)計涌水量大的地段、軟弱地層,可采用預(yù)注漿;開挖后有大股涌水或大面積滲漏時,采用堵漏注漿;襯砌后滲漏水嚴(yán)重的地段或背后有空隙地段,進行回填注漿;襯砌后或回填注漿后仍有滲漏水時,采用襯砌內(nèi)注漿或襯砌后圍巖注漿。
在二次襯砌后采用回填注漿能夠減輕以至消除滲漏,對采用回填注漿的作用也有簡要論述。
2.材料及機械設(shè)備
2.1.材料
(1)注漿材料要根據(jù)地質(zhì)條件、注漿目的和注漿工藝等全面考慮,一般要符合下列要求:
①具有良好的可灌性,易注入地層和構(gòu)筑物中;
?、跐{液穩(wěn)定性好,能在一定時間內(nèi)凝固,固化時收縮小,與需注漿體有一定的粘結(jié)力;
?、劢Y(jié)合體有一定的抗壓、抗拉強度,且早期強度高,透水性低;
?、軣o毒、無污染,如地下水有侵蝕性;
⑤注漿工藝簡單,操作方便、安全。
(2)注漿漿液為單液漿或雙液漿,水泥為標(biāo)號不低于R32.5的普通硅酸鹽水泥,水玻璃濃度宜為350~400Be。
2.1.1注漿機具及設(shè)備
電動活塞式注漿泵、攪拌桶、漿液攪拌機、煤電鉆鉆機、注漿管。
2.2注漿施工
2.2.1初期支護超前預(yù)注槳
對于隧道洞身主要穿越殘積土地段進行預(yù)注槳,于隧道開挖前通過鉆孔機具在隧道開挖輪廓邊緣超前鉆孔4.0~6.0m,并下鋼花管,再利用注漿機具通過鋼花管向圍巖內(nèi)壓注水泥或水泥-水玻璃雙漿液,漿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)析出大量的硅膠并混同水泥漿充填裂隙,封堵涌水通道,固結(jié)破碎帶巖層,從而在隧道外側(cè)4m范圍內(nèi)形成一個全封閉的帷幕,達到堵水、固結(jié)、加固穩(wěn)定圍巖體的目的。對以后的堵漏工作起到了很大的作用。
注漿加固的前提條件是漿液必須具有一定的滲透性,在漿液水灰比為0.5時,采用定壓注漿時擴散半徑以Maag公式計算,并進行比較。
(1)注漿工作開始前,進行超前探水,根據(jù)超前探水情況,確定第一環(huán)注漿止水盤的位置;
(2)止水、止?jié){墻的施工:為了防止未注漿地下水涌出作業(yè)面及注漿時跑漿$注漿地段的掌子面掛網(wǎng)噴射混凝土15~20cm作為止水、止?jié){墻;
(3)鉆孔:鉆孔開始時先低速開孔,孔深達30cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速;
(4)安裝注漿管:注漿管應(yīng)事先在管上鉆好10~15mm、間距15~20cm梅花形布置的出漿孔;
(5)壓水試驗:檢查機械的運行情況、各管路密封情況和進漿管的進漿情況,試驗壓力一般不低于1.2~1.5倍的注漿終壓,也可以根據(jù)施工現(xiàn)場的情況酌情處理;壓水試驗進行3次,每次,5min,壓水試驗完后,把水放掉;
(6)壓漿:壓水實驗結(jié)束后,在不停泵的情況下開始注漿,注漿時應(yīng)先注入一定量的稀漿后再逐步加大漿液的濃度。結(jié)束注漿一般用注漿壓力來控制,注漿壓力達到了設(shè)計或規(guī)范要求的終壓時即可停止注漿。注漿施工時,管端采用止?jié){閥結(jié)構(gòu)。
(7)效果檢查:注漿完成后,打開檢查孔檢查,若孔內(nèi)有水,繼續(xù)向孔內(nèi)注漿。在開挖過程中,壓注漿效果不佳時應(yīng)以小導(dǎo)管補充水泥-水玻璃漿液注漿或根據(jù)漿液的圍巖中擴散半徑的實際情況和注漿效果,增加注漿孔和加長每次注漿搭接長度。