探析超細(xì)水泥注漿加固粉土地層施工技術(shù)

1、探析超細(xì)水泥注漿加固粉土地層施工技術(shù)摘要 : 本文作者結(jié)合地鐵隧道施工工程實(shí)際情況 , 論述了利用自行加工的小導(dǎo)管 , 采用超細(xì)水泥注漿加固粉土地層施工技術(shù) , 解決了施工中涌水、 流泥、流砂等技術(shù)難題 , 保證了工程的順利進(jìn)行。關(guān)鍵詞 : 超細(xì)水泥 ; 加固 ; 粉土地層1、工程概況北京地鐵十號(hào)線呼家樓站工體北路站區(qū)間隧道穿過粉土、 細(xì)紗層、中砂層 , 易產(chǎn)生蠕動(dòng)現(xiàn)象 , 開挖后自穩(wěn)能力差 , 易塌陷 , 地面沉降難以控制 , 施工難度較大。開挖面隧道右線 m長范圍內(nèi) , 為粉土層 , 出現(xiàn)涌水、流泥、流砂 , 采用拱部超前小導(dǎo)管注漿加固止水效果不佳 , 不能解決地層坍塌難題 , 初支開挖無

2、法通過。 經(jīng)研究采用全斷面注超細(xì)水泥漿加固地層 , 解決了涌水、流泥、流砂難題 , 安全、優(yōu)質(zhì)、快速地通過了困難段 , 保證了施工工期。2、小導(dǎo)管施做小導(dǎo)管超前注漿加固技術(shù) , 是淺埋暗挖隧道在軟弱圍巖施工中非常重要的手段之一 , 小導(dǎo)管不僅起到了超前管棚的作用 , 而且通過注漿工藝提高了圍巖的自穩(wěn)能力。小導(dǎo)管制作小導(dǎo)管的制作加工長度為 6m,前端加工成圓錐形并予以封焊嚴(yán)實(shí) , 管中線和錐體同中線 , 錐體長度為 15cm,管身用臺(tái)鉆加工溢漿孔 , 孔徑 6mm,溢漿孔外用 8mm鉆桿擴(kuò)孔 , 用鋁片封孔 , 防止小導(dǎo)管打設(shè)時(shí)溢漿孔堵塞。小導(dǎo)管管位布設(shè)根據(jù)施工設(shè)計(jì)情況 , 開挖面兩拱腳到拱肩位

3、置小導(dǎo)管布設(shè)為間距 30cm,長度6m呈梅花型布置 ; 拱腳下小導(dǎo)管布設(shè)為間距 40cm,長度 6m,呈梅花型布置。煤電鉆引孔在粉土和粉質(zhì)粘土中打設(shè)6m長的 32mm小導(dǎo)管很難施工 , 所以先用煤電鉆鉆取深孔 , 孔徑 30mm為宜 , 引的孔比小導(dǎo)管短和小, 便于小導(dǎo)管打入后和周圍土體接觸密實(shí) , 注漿時(shí)防止?jié){液沿管流出, 壓破止?jié){墻。安設(shè)小導(dǎo)管安設(shè)小導(dǎo)管時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)管孔的方向和角度, 用風(fēng)鎬頂入 , 管尾端在同一剖面且外露 30cm。3、止?jié){墻施工小導(dǎo)管施工完成后 , 用棉紗封堵好管口 , 掛噴射 1015cm厚混凝土。4、注漿注漿參數(shù)的確定1) 注漿擴(kuò)散半徑 : 根據(jù)地層情況 , 現(xiàn)場試驗(yàn)實(shí)

4、測漿液擴(kuò)散半徑為。2) 注漿量的計(jì)算 : 單根小導(dǎo)管漿液注入量 QL可按下式估算 :QL=RK2L式中RK漿液擴(kuò)散半徑 ;L小導(dǎo)管長度 ,4m、 6m;巖體孔隙率 , 可值 0. 35 0. 5;漿液有效填充率 , 約 ;漿液損耗系數(shù) , 可值。6m單管注漿量 QL=×× 6××× =(m3),4m 單管注漿量 QL=×× 4××× =(m3)。3) 注漿壓力 : 在粉土和粉質(zhì)粘土中注超細(xì)水泥 , 終壓力控制在 2MPa。漿液配制1) 漿液配合比超細(xì)水泥注漿采用超細(xì)水泥漿- 水玻璃雙液漿 , 漿

5、液配比為 :超細(xì)水泥漿為超細(xì)水泥 : 水: 緩凝劑 ( 磷酸氫二鈉 )=1:1:水玻璃漿為 30Be雙液漿為超細(xì)水泥漿 : 水玻璃 =1:12) 漿液配制漿液配制時(shí)超細(xì)水泥漿采用攪漿機(jī)攪拌 , 攪漿機(jī)容桶容積為 140L, 施工時(shí)開動(dòng)攪漿機(jī) , 在容桶內(nèi)放入 100L 水 , 倒入 2Kg 緩凝劑 , 勻速倒入 100Kg超細(xì)水泥 , 攪拌均勻后放入儲(chǔ)漿槽 ; 水玻璃倒入注漿桶 , 稀釋到 30Be。注漿時(shí)超細(xì)水泥漿和水玻璃漿1:1 注入。3) 注漿次序超細(xì)水泥注漿主要是加固開挖面土體為目的 , 布設(shè)小導(dǎo)管比較多 , 所以 , 注漿時(shí)各管之間要有相互的影響 , 受前期注漿孔的影響 , 后期注漿

6、孔的注入漿液會(huì)隨著漿液壓力或其它因素而發(fā)生偏流 , 為了獲得均勻的流動(dòng) , 得到良好的注漿效果 , 具體注漿次序規(guī)定為 , 從外向里注 , 從下向上注 , 隔 1 注 1 施工。4) 注漿注漿使用活塞式雙液注漿機(jī)(GZJB), 注漿機(jī)最大壓力為7MPa。施工時(shí)先把小導(dǎo)管連接好 , 注漿前先壓水試驗(yàn)管路是否暢通, 然后開動(dòng)注漿泵 , 通過閘閥使超細(xì)水泥漿與水玻璃漿液在注漿管內(nèi)混合, 再注入小導(dǎo)管 , 壓入地層。注漿效果檢查注漿效果檢查采用開挖后根據(jù)開挖情況檢查, 漿液擴(kuò)散范圍內(nèi)土體固結(jié), 開挖時(shí)不塌落 , 視注漿合格。5、質(zhì)量控制1) 嚴(yán)格控制小導(dǎo)管的長度 , 溢漿孔布置要均勻 , 間距符合設(shè)計(jì)

7、要求 , 前端錐體長度不小于 15cm,且錐體中線與小導(dǎo)管中線在同一中線上。2) 引孔時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)鉆孔 , 長度不能超過小導(dǎo)管長度 , 孔徑不能大于 35mm,小導(dǎo)管打設(shè)時(shí) , 管插入方向與成孔方向一致 , 管外露不小于 30cm。3) 漿液調(diào)制采用計(jì)量準(zhǔn)確的計(jì)量工具 , 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配方配料。4) 應(yīng)嚴(yán)格按照順序分布進(jìn)行注漿施工 , 當(dāng)壓力突然上升或從孔壁、地面溢漿時(shí) , 應(yīng)立即停止注漿。每段注漿量應(yīng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)進(jìn)行 , 跑漿時(shí) , 應(yīng)采取措施確保注漿量滿足設(shè)計(jì)要求。5) 注漿完成后 , 應(yīng)采用措施保證不溢漿、跑漿。6) 整個(gè)注漿施工應(yīng)密切注意和防止地面出水溢漿、隆起等情況 , 加強(qiáng)對(duì)施工地段的沉降觀測。6、 結(jié)束語超細(xì)水泥具有普通水泥的性質(zhì), 但它的粒徑比普通水泥小的多, 一般水泥的粒徑在44 100m 范圍內(nèi) , 這些顆粒通常是難以使水泥漿液注入滲透系數(shù)小于5×10-1cm/s的砂層或裂隙寬度小于的巖土體中的。而超細(xì)水泥的粒徑在410m,比表面積在8000cm2/g以上 , 這一性質(zhì)使超細(xì)水泥漿液有很好的可注性,能注入滲透系數(shù)為10-3 10-4cm/s 的細(xì)砂層。超細(xì)水泥與化學(xué)漿液的注入性相似 , 結(jié)石強(qiáng)度卻高于化學(xué)注漿材料 , 對(duì)地下水和環(huán)境均不產(chǎn)生污染。 超細(xì)水泥漿液齡期 3d 的結(jié)石強(qiáng)度