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小导管注浆土体加固的技术要求

归档日期:07-16       文本归类:暗挖式工事      文章编辑:爱尚语录

  小导管注浆土体加固的技术要求_建筑/土木_工程科技_专业资料。小导管注浆土体加固的技术要求

  小导管注浆土体加固的技术要求 小导管注浆是喷锚暗挖遂道超前支护的一种措施。采用这种措施的地层,一 般都很软弱或松散, 如不采取措施, 开挖时工作面极易坍塌。 小导管是受力杆件, 因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度(在条件允许时,也可在地面进行超前 注浆加固;在有导洞时,也可在导洞后对遂道周边进行径向注浆加固) 。 采用小导管加固时,为保证工作面稳定和掘进安全,应确保小导管安装位置 正确和足够的有效长度,严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有 注浆孔,以便向土体进行注浆加固,也利于提高小导管自身钢度和强度,参与受 力。 小导管注浆支护的一般设计如下:钢管直径 40~50mm,钢管长 3~5m,钢管 钻设注孔间距为 100~150mm,钢管沿拱的环向布置间距为 300~500mm,钢管沿 拱的环向外插角为 50~150,钢管沿遂道纵向的搭接长度为 1m。 小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。浆液必须充满钢管及周围空隙,注浆 量和注浆压力由试验确定。 注浆施工中,在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用劈裂注浆 法;在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用高压喷 射注浆法。 注浆材料应具备:良好的可注性;固结后有强度、抗渗、稳定、耐久和收缩 小;无毒。注浆工艺简单、方便、安全等性能。 注浆材料的选用和配比的确定应根据工程条件,经试验确定。 注浆施工期应监测地下水是否污染, 应该防止注浆浆液溢出地面或超出注浆 范围。 1、喷锚暗挖法 喷锚暗挖法包括全断面法、台阶法、台阶分部法、上下导洞法、单侧壁导洞 法、双侧壁导洞法、漏斗棚架法、蘑菇法等。用新奥法原理施工的常用方法致分 为:全断面法、台价法、分部开挖法三大类及若干变化方案。 ○全断面法就是将全部设计断面一次开挖成型,再修筑衬砌。一般适用于 1 Ⅴ~Ⅵ类围岩, 并配有钻孔台车和高效率运装机械的石质遂道。 开挖工作面较大, 钻爆效率较高。 ○台阶开挖法是全断面法的变化方案, 2 是将设计断面分上半部断面和下半部 断面二次开挖成型;或采用上弧形导洞超前开挖和中核开挖及下部开挖。开挖的 关键是台价的划分形成,一般将设计断面划分为 1~2 个台阶分部开挖。台阶法 适用于Ⅴ~Ⅵ类围岩。台阶开挖法有利于开挖面的稳定,但增加了对围岩的扰动 次数。 ○上下导洞先拱后墙法, 3 适用于Ⅱ~Ⅲ类围岩或一般土质围岩等松软地层修 建遂道。 一次开挖的范围宜小, 及时支撑与衬砌, 保持围岩稳定。 其工作面较多, 相互干扰大。 传统喷锚暗挖法的施工顺序,可按衬砌的施工顺序分为:先墙后拱法和先拱 后墙法。 ○先墙后拱法(又称顺做法) 4 ,它通常是在隧道开挖成型后,再由下至上构 筑混凝土衬砌。先墙后拱法施工速度快,各工序及各工作面之间相互干扰少,衬 砌的整体性好。 ○先拱后墙法(又称逆做法) 5 ,它是先将遂道上部开挖成型并浇筑拱部衬砌, 在拱圈的掩护下开挖下部并制作边墙。先拱后墙法施工速度较慢。但当上部拱圈 完成后,下部施工就较安全、快速。先拱后墙法衬砌结构的整体性较差。 2、挖掘准备 ○喷锚暗挖隧道施工技术要点的核心是:充分利用围岩自承作用,开挖后及 1 时支护并尽快闭合,当开挖面围岩稳定性能差,不能满足完成初期支护时,应预 先对围岩采取加固措施,以提高其稳定性。 ○开工前应充分掌握地质资料、地层中的管道、构筑物,并制定相应措施。 2 ○暗挖施工必须保持在无水条件下作业,应按规范进行降水。 3 ○用钻爆法施工前,必须先编制爆破方案,并得到城市主管部门及公安部门 4 的批准。 ○隧道掘进之前,必须拟定对地面、地层和支护结构的动态监控量测计划, 5 以做到开挖过程中随时有反馈信息,指导挖掘施工。 ○、充分准备好掘进时需用材料、机具设备、支护构架、竖井,做好各专业 6 的人员组织工作。 3、隧道掘进 ○挖掘方法应视地质、覆盖层厚度、结构断面及地面环境条件等综合确定。 1 ○地质情况为稳定岩层,可采用光面或预制爆破成型后施工仰拱,然后做支 2 护、衬砌。 ○土质地层中,应根据开挖断面跨度及土质自稳性能,选用台阶法中的长台 3 阶、短台阶或超短台阶法施工。待拱部支护结构基本稳定后,可开挖下台阶,但 应先做边墙初期支护结构,后做仰拱。长台阶的上下台阶距离为 100~150m,或 5 倍 d(d 为隧道跨度) ,小台阶为 2 陪 d,超短台阶为 3~5m。 ○中隔壁适用于土层或不稳定岩体,施工方法为台阶法。为施工安全,将一 4 个大断面分为上、下、左、右四部分,各部分分开开挖、支护、闭合,自成立独 立小单元。一般规定先施工拱部(即上半部) ,而后做下台阶及仰拱。各小单元 施工开挖时,前后应错开 15m 以上。 ○在围岩不稳定的条件下,为使围岩自承能力得以发挥以及施工安全,应千 5 方百计争取时间,限制围岩变形、失稳。为此必须在开挖、支拱架和喷射混凝土 三个施工环节上连续作业,快速形成闭合的初期支护。 ○如果在开挖、支拱架和喷射混凝土三个环节所经历的时间段内,围岩自稳 6 不了,则必须采取超前支护或加固措施。超前支护的常用方法有导管和管棚法, 特殊情况下也用冻结法。超前加固一般用注浆加固法。 ○挖掘的循环进尺,在不稳定围岩中为 0.5~1.2m;稳定围岩中为 1~1.5m, 7 这两个数值仅是一般情况,施工的实际地层复杂多变,施工时应严密注意实际情 况,灵活把握,如遇自稳性很差时,应采取较小值。 ○隧道挖掘中原则上不应欠挖,以保证支护、衬砌的结构厚度。允许超挖的 8 量也必须在《地下铁道工程施工及验收规范》 (GB50299—1999)规定的范围内。 ○两条平行隧道(含导洞)相距不足 1 倍隧道跨度时,二者开挖面距离不应 9 小于 15m,以防因开挖的施工扰动使围岩应力重分布,对先挖的隧道产生不利影 响。 10同一条隧道又向开挖时,为保证隧道轴线与高程准确无误,应在相距 20m ○ 时停止一方的挖掘, 而由另一方挖进, 使贯通误差在 《地下铁道工程及验收规范》 (GB50299—1999)规定范围内。 11采用台阶法施工或以台阶法为基础的施工方法时,在完成拱部初期支护 ○ 后,才进行下台阶挖掘施工及墙体初期支护。为确保墙体施工时拱部已完成的支 护结构不至悬空、坍塌,应在拱部支护结构基本稳定、且其喷射混凝土强度达到 设计值的 70%以上时,方可进行下台阶开挖。 12下台阶施应注意以下 4 点: ○ ●不得在同一环断面位置的两侧同时开挖墙体, 以防止上部支护结构同时悬 空; ●一次循环开挖长度,不稳定围岩(土层和不稳定岩体)应不大于 2m;稳 定围岩不应大于 4m; ●仰拱应根据监控测量反馈信息,及时施工。 13隧道的地质勘测资料一般不可能反映全部情况, ○ 而地下障碍物对隧道安全 掘进至关重要。因此,隧道暗挖施工全过程中,必须严密注意地质记录,必要时 进行超前地质勘测探。 4、初期支护 ○钢格栅拱架及钢筋网应遵守规范规定加工制作。 1 ○钢格栅拱架安装应满足以下要求: 2 ● 基本要坚实。 ●拱架平面与隧道轴线垂直(误差在规范允许值之内) 。 ●拱架与围岩壁面密贴, 拱架节点以及拱架与相邻拱架在隧道轴线方向要连 接牢固。 ○钢筋网铺设应满足以下要求: 3 ●铺设平整,与拱架及锚杆连牢。 ●采用双层网时要先后铺设,并两层之间搭接牢固。 ○喷射混凝土应掺速凝剂, 4 以克服自重开裂。 但应首选强度等级不低于 32.5 级的普通硅酸盐水泥,因为它与速凝剂有良好的相容性。喷射混凝土 能达到 C20 等级,满足初期支护的需要。 ○为减少喷射时的灰尘,利于喷射混凝土充分水化,砂石料应有稍丰富的 5 含水率,一般砂宜为 5%~7%,石子宜为 1%~2%,但不宜过大。 ○粗集料粒径与喷射混凝土设备的输料管道直径有关,常用的管径为 6 51mm,故粗集料最大粒径不宜大于 15mm。同时也可减少石子的动能,降低回弹 损失。 ○喷射混凝土是初期支护的第三个环节,要求快速,有效。为此,施工前必 7 须严格选好喷射设备和试配好喷射混凝土的配合比。保证喷射混凝土能连续喷 射,回弹少,凝固快,成形快,强度满足标准。 ○在岩体隧道施工中,会需要用锚杆加固岩体围岩。因此,锚杆应在喷射混 8 凝土后,及时安装,越早越起作用。 ○锚杆钻孔要求遵守规范规定,锚杆安装应符合下列要求: 9 安装前应将钻孔清干净 水泥砂浆锚杆应灌浆饱满,杆头外露不大于 100mm,杆体事先除锈去污。 楔缝式和胀壳式锚杆,安装前应将部件先组装好,楔紧。 安装后,应有检查合格记录。 10锚杆应进行抗泼试验,按规范规定进行。 ○ 5、监测量测 ○施工前拟定监控量测方案,按规范规定的内容和量测频率组织实施。 1 ○监控量测的初始读数,应在开挖循环施工的 24h 内,并在下一循环开始前 2 取得,测点距开挖面不得大于 2m。 ○量测数据应准确、可靠,绘成时态曲线,及时进行回归分析,推算出最终 3 值,指导施工,确保工程安全。 ○围岩和初期支护结构达到以下情况时,表明已趋基本稳定: 4 隧道周边收敛速度明显减缓。 收敛量已达总收敛量的 80%以上。 收敛速度小于 0.15mm/d 或拱顶位移速度小于 0.1mm/d。 ○隧道施工中出现以下情况之一,表时隧道结构已临近危险状态,应立即停 5 止掘进,采取处理措施: 周边及开挖面塌方,滑坡及破裂。 量测数据有不断增大的趋势。 支护结构变形过大或有明显受力裂缝并在发展。 时态曲线长时间没有变缓的趋势。 6、隧道运输 ○应根据工程条件及需要选择隧道内运输方式及设备。 1 ○采用轨道运输方式时,应遵守规范规定,进行安排。 2 ○应有专人管理运输及运输安全。 3 (7)风、水、电及通风防尘防毒 ○隧道内的风动设备需由地面专设的空压机站供给高压风。 1 ○隧道施工应设双回路电源及切断装置,电缆及照明设备应按规范设计布 2 设。 ○电力设备及照明设备应符合规范规定的安全要求。 3 2K311072 喷锚支护技术要点 (1)喷锚支护(即喷锚衬砌)是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土等 结构组合起来的支护形式,可根据不同围岩的稳定状况,采用喷锚支护中的一种 或几种结构组合。用机械方法加隧道围岩,分别设锚杆,张挂钢筋网,可提高喷 射混凝土支护层的抗拉能力,搞裂性和搞震性。 (2)喷锚施工的喷射混凝土应具有早强性能,3d 可达到最终强度,可根据 工程具体需要,选用早强水泥和速凝剂,喷射混凝土的厚度选用后应根据现场量 测资料修整,最小不小于 5cm,含水地层中厚度应不小于 8cm。 (3)锚杆种类有: 端头锚固式锚杆。 全长粘结式锚杆。 摩擦式锚杆。 混合式锚杆。 (4)锚杆施工应保证孔位的精度在允计偏差范围内,钻孔不宜平行于岩层 层面,宜沿隧道周边径向钻孔。 (5)施工期间的防水措施主要是排和堵两类。 (6)施工前,根据资料预计可能出现的地下水情况,估计水量,选择防水 方案。施工中应做好出不部位,水量等的记录工作,按设计做好排水系统,认线)衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤,破裂,固定应牢固,防止 偏移,提高止水带部位混凝土浇筑的质量。 (8)衬砌防水层施工时喷射混凝土表面应平顺,不得留有锚杆或钢筋断头, 防水层接头应擦净,喷层表面漏水应及时引排,防水层可在拱部和边墙按环状铺 设,开挖和衬砌作业不得损坏防水层,作业面应距爆破面 150m 以上,距灌筑二 次衬砌处 20m 以上,防水层纵横向铺设长度应根据开挖方式和设计断面确定。 2、钢拱架与开挖轮廓之间间隙应用硬木块或预制混泥土楔块与围岩 紧密接触, 楔点间距不大于 50cm,喷层施作应先喷钢拱架与轮廓之间的间隙, 再喷钢拱 架周围,最后喷钢拱架之间。 3、工字钢拱架应在弧形槽开挖后立即架立,每一循环应在安装仰拱 C 单元并 按设计要求喷射混泥土至形成全环封闭体系后, 再进行下一循环的施 工。 覆盖钢拱架的混泥土厚度不小于 4cm, 工字钢拱架榀之间用φ22 钢筋 和槽钢连接,ф22 钢筋在工字钢上下翼缘交叉焊接,槽钢在工字钢 上翼缘焊接。 4、本设计采用钢拱架的主要目的是尽量大的抑制围岩变形,发挥钢 拱架强力支撑的效果。如果监测数据表明钢拱架所承担的荷载较小, 施工方可采用格栅支撑或加宽钢拱架榀间距等措施, 但事先必须征的 设计单位同意并设计单位更改设计。 2、接头处工字钢与钢板焊接,钢板之间用 M20 高强螺栓连接,钢拱 架纵向连接采用ф22 钢筋和 25a 槽钢,其布置见图 6 所示。 3、工字钢拱架连接板连接时 ,首先用螺栓紧固,再进行周围焊接。 4、钢筋尺寸及数量按中心线计算,钢筋数量未计搭接及损耗量。 5、按钢拱架纵向间距 0.5m(中对中)计算工程量。 2、降水井布置采用在隧道的一侧距隧道中线、降水深度控制在隧道底面外边缘下 0.5~1 米,保证隧道在无明水 的条件下开挖隧道。 4、 成孔方法采用回转地质钻机成孔, 人造泥浆护壁, 井孔直径φ700~ 800 毫米,施工时,各钻机深度见图示。 5、大口井井径φ700 毫米,全孔下入φ400 毫米水泥砾石滤水管,井 口下部 4 米的滤水管外包一层 40 目尼龙网。井深范围内回填φ3~7 毫米滤料。 6、排水泵可选用潜水泵、深井泵,所选水泵扬程和出水量应通过试 验确定,满足降水设计要求。每个集水井要配备一台水泵,雨季施工 时 施工单位应准备足够的排水设备。 2、本工程采用“全包”式防水设计,严禁地下水渗入。 3、PVC 防水板的接缝采用双焊缝形式,中间预留空腔进行充气检查 合格后方可施作二次衬砌。 4、基层表面应平整、洁净、无疏松、空鼓、无裂缝,其平整度允许 偏差为 5mm,且每米范围内不多于一处,并应满足 D/L=1/6~1/10。 5、止水带部位混泥土应浇注密实并充分振捣。变形缝处除设止水带 外还应设止水条。 6、施工缝采用遇水膨胀橡胶止水条,两模之间设置环向止水带。 7、防水层施工必须精心,若施工导致防水层局部破坏,应无遗漏修 补并进行质量检查。 1、 本设计分为必测项目和选测项目,均应进行。必测项目应严格 按表中要求的断面数实施。选测项目断面不能少于三个,如表所 示。监控量测任务应由业主委托第三方进行。 2、 2、施工过程中,位移下沉量大时,可适当加密量测断面;位 移下沉量较小时,可适当加宽量测断面间距。 3、 如果围岩位移突然增大或位移速度加速,量测频率应增加;进 行洞内状况观测时,应对每个开挖面进行观察,一般应每天观察 一次。 4、 量测元件安设时, 量测断面与开挖面的距离应不大于两个开挖 循环;量测元件的安设及初读应在开挖后 24 小时内进行,并在下 一次开挖之前完成。 5、 水平净空收敛量测、拱顶下沉量测应设在 3 断面;围岩收敛和 拱顶下沉可采用断面仪进行量测。 6、 本设计隧道开挖从隧道两端往中间同时进行, 原则上在整个隧 道开挖完成并初期支护后模筑二次衬砌,且初期支护与二次衬砌 施作的时间间隔不超过 15 天。如果开挖过程中监控数据表明隧道 有失稳趋向或其他异常、紧急情况时,应立即停止开挖,采取加 密加强钢支撑,对周边围岩大范围注浆加固等措施。 7、量测资料全部纳入竣工资料,说明未详之处按相应规范办理。

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