小導管預注漿方法

2022-10-05 20:17:25 字數 2297 閱讀 6784

1.超前小導管注漿構造

超前小導管預注漿前,先對開挖面及5m範圍內的坑道噴射後位5~10cm混凝土,或採用模築混凝土封閉,然後沿開挖外輪廓線(即抗道周邊)向前以一定角度,打入管壁帶小孔的小導管,並以一定壓力向管內壓注起膠結作用的漿液的施工方法(注漿壓力應為0.5~1.0mpa),待小導管漿液硬化後,坑道周圍巖體能得到預加固,並形成具有一定厚度的加固圈。

此加固層能起超前預支護作用,在其保護下即可安全地進行開挖作業。在小導管前端可焊一個鑽頭,可鑽孔與插管一次完成,這種小導管稱為自進式注漿錨杆。

2.超前小導管周壁預注漿效能特點及適用條件

漿液被超前壓注到巖體裂隙中並硬化後,它既能將破碎巖塊或顆粒膠結成整體的預加固,又能起超前預支護作用,同時,注漿填充了裂隙,阻隔了地下水向坑道滲流的通道,起到了堵水、防水的作用。超前小導管周壁注漿適用於自穩時間很短的砂層、砂卵(礫)石層、斷層破碎帶、軟弱圍巖淺埋地段或處理塌方地段、地下水較多的軟弱破碎圍巖等地段。

3. 超前小導管周壁預注漿的設計要點

小導管周壁預注漿可根據圍巖地質條件、施工條件、技術水平和機械裝置能力等參照下列技術要求和引數進行設計:

(1)小導管外徑可根據鑽孔直徑選擇,小導管採用32mm焊接鋼管40mm無縫

鋼管制作,長度宜為3~5m。管壁每隔10~20cm交錯鑽眼,一般採用20~50mm,

滲透係數較大的,環向間距應適當加大些;外插角應控制在100~300,沿隧道縱

向開挖輪廓線向外以100~300的外插角鑽孔。將小鋼管打入地層,亦可在開挖上

鑽孔將小導管打入地層

(2)採用水泥砂漿或水泥水玻璃漿液灌注時,漿液配合比應由現場試驗確定;

漿液可採用水灰比為1:0.3~1:1的水泥與水玻璃漿液,或其他水泥類、化學類

漿液(水玻璃濃度250~400be)。採用水泥漿液時,水泥漿的水灰比為0.5~1.0mpa,

必要時可在孔口處設定漿塞。止漿塞應能承受規定的最大注漿壓力或水壓,注漿

後至開挖前的時間間隔,視漿液種類宜為4~8h。開挖時,應保留1.5~2.0m的止

漿縫,防止下一次注漿時孔口跑漿。

(3) 沿隧道縱向兩組小導管間應有不小於1.0m的水平搭接長度,環向間距為

20~50cm。注漿鑽孔應作到:孔壁圓、角度準、孔身直、深度夠、巖粉清洗乾淨。

當出現嚴重卡鑽、孔口不出水時應停止鑽孔,立即安設注漿管並迅速注漿。注漿

壓力應根據地質條件、巖性、施工條件等因素在現場試驗確定。

(4) 注漿方式可根據圍巖類別、地質條件、機械裝置及注漿孔的深度選用前進

式、後退式或全孔式。注漿順序:先注內圈孔,後注外圈孔;先注無水孔,後注

有水孔;從拱頂順序對稱向下進行。如遇竄漿或跑漿,則可間隔一孔或數孔灌注。

注漿結束後,應利用止漿閥保持孔內壓力,直至漿液完全凝固。小導管佈置方法:

ⅱ類圍巖劈裂、壓密注漿時採用單排管;ⅰ類圍巖或處理坍方時可採用雙排管;

地下水多的鬆軟層,可採用雙排管以上的多排管;大斷面或注漿效果差時,可採

用雙排管。小導管插入鑽孔後應外露一定長度,以便於連線注漿管,並用塑膠泥

(濃度為400be水玻璃拌525號水泥)將導管周圍空隙封堵密實。

(5) 注漿機具裝置應效能良好,工作壓力應滿足注漿壓力及使用上的要求,操

作應簡便,並應進行現場試驗運轉。注漿壓力與地層條件及注漿範圍要求有關,

一般要求單管注漿能擴散到管周0.5~1.0的半徑範圍內。應控制注漿量,即每根

小導管內已達到規定注入量時就可結束,若孔口壓力已達到規定壓力值而注入量

尚不足時,亦應停止注漿,以防壓裂開挖面。

(6) 漿液擴散半徑,可根據導管密度確定。考慮注漿範圍相互重疊的原則,擴

散半徑可按下式計算rk=(0.6~0.7)l0(l0—小導管之間中心距離)。單根小導管

的漿液注入量q1=3.1415924×r×k2×l×巖體空隙率 (rk—漿液擴散半徑

(m);l—導管長度(m))

(7) 注漿結束後,應做一定數量的鑽孔檢查或用聲波探測儀檢查注漿效果,如

未達到要求,應進行補註漿。注漿後應視漿液種類,等待4h(水泥水玻璃漿)

~8h(水泥漿)方可開挖,開挖長度應按設計迴圈進尺的規定,以保留下一定長

度(0.5~2.0m)的止漿牆。

(8) 注漿材料應根據地質條件及湧水情況確定。在斷層破碎帶和砂卵石地層,

當裂隙寬度(或粒徑)大於1mm時,加固地層或堵水注漿宜優先選用水泥類漿

液和水泥—水玻璃漿液;在斷層泥帶,當裂隙寬度(或粒徑)小於1mm時,加

固注漿宜優先選用水玻璃類和木胺類漿液;在中、細、粉砂層及細小裂隙岩層、

斷層地段,宜採用滲透性好、低毒及偶水膨脹的化學類漿液,如聚胺脂類。另外,

對於不透水的粘土層,宜採用高壓劈裂注漿。

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