隧道特殊地质情况处理措施
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浅谈几种不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施摘要:在修建隧道及地下工程中,工程地质状况及水文地质情况是人们面临的首要对象.在一般情况下,隧道的修建速度和质量好坏取决于对地质状况的认识和掌握程度。
当地质状况较好时,工程的进展就顺利,工程的工期、质量、造价等都能按计划地正常进行;当地质条件较差,遇到特殊及不良地质地段时,如富水软弱围岩、流沙、镕洞、膨胀岩、高地应力等,工程就会受阻,主要表现为工期的延长、质量的下降、工程造价的剧增,同时还有可能出现大的安全事故,导致人员的伤亡,设备的损坏等现象的发牛。
关键词:不良地质隧道处理措施中图分类号:p51 富水断层破碎围岩在隧道施工中,往往会遇到断层破碎带、富水软岩及大量涌水地段,给隧道施工带来严重困难。
断层破碎带是隧道施工中最常见的不良地质地段,特别是在山区沟谷中,地质上有“十沟九断”的说法。
断层带内岩休挤压破碎,常呈块石、碎石或角砾状,有的甚至呈断层泥,岩体强度低,围岩压力增大,自稳能力下降,容易坍塌,施工困难。
在富水软弱破碎园岩隧道施工中,虽然采用深孔注浆达到了止水田结的目的,但固结范园有限,加上地质及注浆有些不确定因素,为保障施工万无一失,—般在开挖前均采用超前支护,超前支护一般采用超前锚秆或超前小导管。
对于地下水压较大的隧道,开挖前一般还要采取排水降压措施钻孔深度应超出注桨范围。
开挖方法对于富水软弱破碎围岩隧道施工十分重要,开挖方法有半端面法、正台阶预留核心土开挖法、双侧壁导坑法。
2高地应力作用下的软岩2.1高应力软岩的概念高地应力是一个相对的概念,它是相对于围岩强度而言的。
也就是说,当围岩强度与围岩内部的最大地应的比值,即围岩强度应力比达到某一水平时,才能称为高地应力或极高应力。
2.2挤压性围岩挤压性软弱围岩在高地应力作用下发生挤压大变形及破坏的特征不仅受围岩本身力学性质的影响,还与原始地应力状况及工程因素等有关。
高地应力挤压性围岩隧道大变形有如下特征:(1)变形量大.国内隧道最大水平收敛达120cm,最大拱顶下沉37cm。
隧道不良地质处理施工经验介绍隧道地质勘查设计中只能初步判山体中地质和水文条件情况,局部不良地质很难勘查发现,即使发现也只能初步判断设计,所以在隧道施工前和施工中超前地质探测预报至关重要,只有详细了解地质条件才能确定正确的施工方案,才能达到预防为主的效果。
虽然地质条件千变万化,但对应其施工方案方法通过总结也不难归纳,下面我就在修建隧道中,常遇到一些不利于施工的特殊地质地段的施工方案方法提出一些不成熟的意见。
一、总体简介特殊地质段如膨胀土围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层、流沙、岩爆等,在开挖、支护和衬砌过程中,由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌,坑道支撑变形,衬砌结构断裂,严重影响施工进度、安全和质量。
隧道穿越含有瓦斯的地层,更严重地威胁着施工安全。
※隧道通过特殊地质地段施工时总体应注意以下几点:1、施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方案和措施,备足有关机具及材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质、高效的目的。
反之,即便地质并非不良,也会因准备不足,施工方法不当或措施不力导致施工事故,延误施工进度。
※2、特殊地质地段隧道施工,以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。
在选择和确定施工方案时,应以安全为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。
同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性,以免造成工程失误和增加投资。
3、隧道开挖方式,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全等条件来确定。
如用钻爆法施工时,光面爆破和预裂爆破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围岩的扰动破坏。
爆破应严格按照钻爆设计进行施工,如遇地质变化应及时修改完善设计。
※4、隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施,对地层进行预加固、超前支护或止水。
隧道工程重点难点施工及解决方案引言隧道工程作为现代交通基础设施的重要组成部分,其建设对于城市交通发展至关重要。
然而,隧道工程施工中常常会遇到一些重点难点问题,这些问题可能会影响施工进度和施工质量。
本文将就隧道工程的重点难点施工问题进行分析,并提出相应的解决方案。
1. 地质条件复杂地质条件复杂是隧道工程施工中经常遇到的一大难点。
在部分地区,隧道工程往往需要穿越高山、河流或复杂地层。
这些地质条件会给隧道施工带来巨大的挑战。
解决方案:- 在隧道工程前期,进行详细的地质勘察,充分了解地质情况,并根据勘察结果制定相应的施工方案。
- 采用合适的掘进方法和支护结构,保证施工过程中的安全和稳定性。
- 针对特殊地质条件,使用先进的隧道探测装备和技术手段,进行及时探测和监测,以便及时调整施工方案。
2. 施工环境复杂隧道工程施工往往需要在各种复杂环境下进行,如水下、高海拔、恶劣气候等。
这些环境给施工带来了很大的困难。
解决方案:- 事先做好充分的准备工作,包括应对水下作业的设备和技术、高原施工的氧气供应等。
- 严格按照相关安全规范进行施工,确保施工过程中的安全。
- 根据具体环境的特点,选择合适的施工方法和材料,提高施工效率和质量。
3. 施工期限紧张隧道工程往往需要按照工期进行施工,而由于一些不可抗力因素或其他原因,施工期限常常非常紧张。
解决方案:- 在隧道工程前期,进行详细的施工计划和进度安排,合理分配资源,确保施工进度的可控性和可预测性。
- 在施工过程中,加强项目管理,优化施工流程,提高工作效率。
- 在施工期限紧张的情况下,如果需要,可以增加施工人员和设备,确保工期的顺利完成。
4. 施工质量要求高隧道工程的施工质量是保证隧道运行安全和使用寿命的重要因素。
在施工过程中,保证施工质量是一项很大的挑战。
解决方案:- 严格按照相关标准和规范进行施工,保证施工质量。
- 加强质量监督和检验,及时发现和纠正施工中的问题。
- 使用先进的材料和技术,提高隧道施工的质量和可靠性。
第2期(总第216期)摘要︓中部引黄工程西干线隧洞采用钻爆法施工,在隧洞开挖过程中,出现了涌水、涌砂、塌方等的情况,根据不同的情况,制定了相应的处理方案,保证了工程的顺利实施。
文中对施工过程中有代表性的处理方法进行了总结,其方案对类似工程项目可进行推广应用。
关键词:中部引黄隧洞;特殊情况;处理方法中图分类号:TV554文献标识码:BTreatment Methods for the Special Geological Circumstances During Excavating the Tunnel Section fromShilou County to Xi County in the Middle Yellow River Diversion ProjectWANG Jian-wenAbstract:The tunnel of the west main line of the Middle Yellow River Diversion Project was constructed by drillingand blasting.During the excavation of the tunnel ,water gushing ,sand gushing ,landslide and other conditions occurred ,according to different conditions ,the corresponding treatment plan was made to ensure the smooth implementation of theproject.In this paper ,the representative treatment methods in the construction process are summarized ,and the scheme can be generalized to similar projects.Key words :tunnel in the Middle Yellow River Diversion Project ;special geological circumstances ;treatmentmethod中部引黄工程石楼至隰县段隧洞开挖特殊地质情况的处理方法王建文(山西省水利水电勘测设计研究院有限公司山西太原030024)文章编号:1006-8139(2020)02-055-03收稿日期:2019-11-27修回日期:2019-11-29作者简介:王建文(1970-),男,1993年毕业于长春地质学院,高级工程师,主要从事水利工程物探、水利工程施工项目经理、水利监理等工作。
隧道衬砌施工方法在特殊地质条件下的应用隧道是现代交通建设的重要组成部分,而隧道衬砌则是隧道工程中至关重要的一环。
在特殊地质条件下,如软弱地层、高地应力、高水压等,选择合适的隧道衬砌施工方法对于保证隧道的安全和寿命至关重要。
本文将介绍一些隧道衬砌施工方法在特殊地质条件下的应用。
一、软弱地层条件下的隧道衬砌施工方法在软弱地层条件下,隧道衬砌的稳定性和承载力都会受到较大的挑战。
为了解决这一问题,可采用以下施工方法:1. 多层衬砌施工方法多层衬砌施工方法是在软弱地层中采用多道衬砌层进行加固,以增加隧道的稳定性和承载能力。
常见的多层衬砌施工方法包括双拱型衬砌、等间距法衬砌等。
这些方法能够有效减小地层变形,提高隧道结构的稳定性。
2. 预应力锚杆支护法预应力锚杆支护法是通过在隧道周围地层中设置预应力锚杆,使其对隧道衬砌施加预应力,增强其整体稳定性。
这种施工方法能够有效控制软弱地层的变形,并提高隧道的承载能力。
二、高地应力条件下的隧道衬砌施工方法在高地应力条件下,隧道衬砌的稳定性和完整性容易受到破坏。
为了解决这一问题,可采用以下施工方法:1. 预应力锚索法预应力锚索法是在隧道衬砌中设置预应力锚索,通过预应力锚索对隧道进行加固和固定,增强其抗高地应力能力。
这种施工方法能够有效控制地层的位移和裂缝扩展,保证隧道的安全稳定。
2. 引导式钻孔法引导式钻孔法是利用引导式钻孔设备,通过扩大地层的变形范围,减小高地应力对隧道衬砌的影响。
这种施工方法适用于地层高应力差异较大的情况,能够有效保护隧道结构的完整性。
三、高水压条件下的隧道衬砌施工方法在高水压条件下,隧道衬砌的抗渗性和耐水压能力是关键问题。
为了解决这一问题,可采用以下施工方法:1. 防渗措施针对高水压环境,可采用特殊的防渗措施,如涂层防渗、防渗砂浆等。
这些措施能够有效提高隧道衬砌的抗渗性,防止水压对衬砌的破坏。
2. 立管注浆法立管注浆法是在隧道衬砌周围地层中注入特殊的注浆材料,形成防水层,提高隧道结构的抗水压能力。
隧道施工常见问题及解决方法隧道施工是建筑工程中常见的一种特殊工艺,也是对工程施工技术和管理水平的一项重要考验。
在隧道施工过程中,常会遇到一些问题,例如地质条件复杂、围岩质量差、隧道洞口控制困难等。
这些问题的存在会影响隧道施工的进程和质量。
因此,针对这些问题,我们需要及时采取相应的解决方法,以确保隧道工程的顺利进行。
一、地质条件复杂地质条件复杂是隧道施工中常见的问题,主要包括地层稳定性差、地下水位过高、地下水湿润等。
这些问题给隧道施工带来了极大的困扰,不仅增加了施工风险,还可能导致施工质量下降。
为了解决这些问题,我们可以采取以下措施:1. 做好地质勘察和储备方案,在施工前充分了解地质条件,制定合理的施工方案,并根据隧道施工的不同阶段提前进行储备,以应对地质条件的变化。
2. 利用先进的隧道施工技术,例如盾构机施工、冻结法施工等,可以有效地解决地质条件复杂的问题。
盾构机施工可以减少地质灾害的发生,提高施工速度和施工质量;冻结法施工可以通过冷却控制地下水位,减少地下水对隧道施工的影响。
二、围岩质量差围岩质量差是隧道施工中常见的难题之一,主要表现为围岩破碎、断裂、岩溶等。
这些问题对隧道的稳定性和施工进度都会产生不利影响。
为了解决围岩质量差的问题,我们可以采取以下方法:1. 增加支护措施:根据围岩质量的不同,选择合适的支护措施。
例如,在围岩质量较差的地段,可以采用钢支撑、喷射混凝土等方式加固围岩,提高施工安全性和稳定性。
2. 加强监测与预警:在施工中加强对围岩变形和位移的监测与预警,及时发现围岩质量差的问题,采取相应的补救措施,以防止更大的灾害发生。
三、隧道洞口控制困难隧道洞口控制困难是隧道施工中常见的技术难题,主要体现在洞口稳定性差、透水等。
这些问题会直接影响隧道施工的安全性和质量,对施工进程造成不利影响。
为了解决隧道洞口控制困难的问题,我们可以采取以下方法:1. 强化洞口支护:通过增加洞口支护的辅助设备和加固措施,增强洞口的稳定性。
地铁隧道施工过程中常见的工程地质问题以及主要的解决方法一:地质问题地铁隧道现在经常可以看见,国家和各地政府也在加快施工的脚步,充分利用地下资源,造福人民,造福社会。
但在施工过程中会出现各种各样的不良的地质现象,以及出现问题后该怎么去解决,怎么去实施有效措施和保障措施。
接下来就来讨论分析地隧施工过程中的地质问题及解决方法。
首先从中国地形上来看,中国分为平原、高原、山地、丘陵、盆地五种地形,而山区面积广大,约占全国面积的2/3,平原属长三角地区居多,而一般地铁隧道施工选址都选择平原地区,选择山区作为地隧施工地点很少,这也就涉及到了地质的问题。
平原地区地质条件良好,没有太多复杂的地质地貌,很适合地铁工程施工,山区与平原相反,由于塌方、泥石流、断层等不良地质现象,导致许多城市工程施工在山区无法进行,虽然山区最多公交是道路施工,但是也会时不时的发生事故。
但有时地铁施工不得不考虑山区,当然能避开就避开,山区居多是山峰,这就要用到爆破。
爆破为什么要考虑工程地质问题?因为山大多是由于地表缘由经过多年沉淀而形成现在的模样,可想而知它的岩层分层时有多复杂,所以一般我们了解到的最多的是“硬岩”用的炸药居多,“软岩”用的炸药少些,只有掌握演岩石的哪些特征会对爆破过程和效果产生重大影响,能够预报爆破工程对岩体赋存状态有什么影响,才能正确地根据围岩状态、炸药性能、掘进爆破特点等因素,选择合理的爆破参数、适宜的炸药品种,使爆破达到良好的效果,尽可能减少爆破对坑道围岩的破坏和扰动,保证围岩的安全与稳定。
接下来先分析平原地区的地质问题与解决方法。
平原地区地隧施工环境比山区施工环境好得多,但正因为是平原地区这个优势也就变成了劣势,那就是地下水的问题。
在多水地层开挖坑道,由于改变了地下水的流通条件,往往会出现涌水,涌水对施工的影响,轻则增加劳动负担,重则危及围岩的稳定,造成坑道塌方,还有极大可能造成施工人员伤亡。
涌水现象分为几种,最为常见的就是硬岩中的涌水,裂隙水量增加,有时会伴随沙土砂土流泻,甚至还会出现不可估量的大量高压水,而煤矿施工时经常会出现这种情况,工人们大多不是因为窒息而亡,而是因为高压水的突袭把人冲晕而丧失意识从而死亡,充分说明了高压水带来的严重后果,但一般情况下保护措施做得好就大大减少了危险的程度。
隧道特殊地质情况处理措施围岩塌方前预兆围岩的变形破坏、失稳坍方,是从量变到质变的过程,在量变的过程中,必然会在围岩的工程地质和水文地质特征及岩石力学上反应出一些征兆。
因此,根据这些征兆来预测围岩的稳定性,进行地质预报,从而保证施工的安全,防止隧道坍方。
围岩的变形破坏、失稳坍方,有以下一些征兆:①遇特殊和不良地质条件,如断层及其破碎带、溶洞、涌水、松散地层等稳定性差的围岩;②水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将发生坍方的前兆;③开挖面上有不稳定块体出露处,往往是局部围岩坍方的部位;④拱顶不断掉下小石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍方;⑤岩石裂缝旁出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时,可能即将发生坍方;⑥围岩发生裂缝,并逐步扩大,很可能要发生坍方;⑦支护受力(敲击发声清脆有力,拱架接头挤偏或压劈等)变形甚至发出声响时,说明围岩压力增大,有坍塌的可能;⑧喷射砼出现大量的明显裂纹,亦说明围岩压力增大,有可能出现失稳坍方;⑨围岩或隧道支护,拱脚附近的小平收敛率大于0.2mm/d,或拱项下沉量大于0.2mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态。
隧道塌方措施(1) “不坍才有进度”的指导思想,切勿片面追求进度而忽视质量,而造成因防坍措施不到位而造成坍方,给工程造成损失。
(2) 在洞口段、断层破碎带及其它Ⅱ类围岩地段,施工前必须制定详细的切实可行的施工方案和作业指导书。
(3) 做好超前地质预报工作,采用地质预报仪对开挖面前方的地质情况作出详细的预报。
确保各种措施、技术交底的落实,保证标准化作业。
开挖过程中,配备有经验的地质工程师,24小时轮流值班,及时发现地质变化,监控指导现场施工。
(4) 根据设计图纸的要求做好超前导管注浆加固围岩或起到注浆堵水的作用。
(5) 不良地质隧道施工,严格遵循“先治水,短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则保证不坍方。
不良地质地段的质量保证措施(1) 加强地质预扱,为搞好地质预报,配有经验的地质工程师,监控地质变化、指导现场施工。
(2) 严格注浆工艺,注浆施工人员必须经过专门培训,实行岗位责任制,严格按配合比计量,确保注浆质量。
(3) 施工前根据设计文件提供的地质资料,作好不良地质地段的爆破试验,及时修正钻爆参数,提高爆破效果。
软弱围岩地段,坚持“弱爆破、短进尺、多循环”的施工原则,严格控制装药量,采用控制爆破,减少爆破对围岩的扰动,确保结构稳定和施工安全。
(4) 加强初期支护,防止隧道坍方,仰拱超前,衬砌适时紧跟,保证隧道结构强度。
(5) 精密合理地布设监控量测点,使用先进的量测方法,采用自动数据处理系统,处理分析量测结果,及时反馈,指导施工,调整支护参数。
隧道防涌水措施(1) 断层破碎带是地下水运移和储存的场所,可能会产生突然涌水现象,对隧道围岩稳定性极为不利。
施工中采用超前地质预报、超前钻探、超前注浆堵水和正确的施工方法外,必须配备足够数量的抽水机和备用电源来保证充足的抽水能力。
(2) 如果隧道为下坡施工,在隧道内设集水坑、集水井汇集排水,专人定时清理,施工污水抽排出洞外。
(3) 抽水机设备采用电力机械,不使用内燃抽水机。
(4) 隧道开挖中如预计要穿过涌水地层,采用超前钻孔探水,查清含水层厚度、岩性、水量、水压等,为防治涌水提供依据。
(5) 如发现工作面有大量涌水时,即令工人停止工作,撤至安全地点。
雨季施工注意事项1作好雨季施工条件的准备,如生活及生产用房应修建在最高洪水位上的地点,并不受坍方、滑坡、泥石流.落石等危害;雨季前对施工项目按设计作好永久性的路基排水设施。
2 路基土方施工时,无积水现象,边沟及时疏通,以减少路基内含水量。
搞好施工地段的排水系统,防止雨水长期浸泡路基,下雨时指定专人巡视,发现积水或水沟阻塞的地方,及时疏通放水。
3在掘土面和工作场地随时保持排水坡;挖、装、运、夯应很好配合,应随挖、随运、随铺、随夯实,雨前和收工前不允许留有松土。
4当施工场地积水时,应及时排除,并刮去稀泥。
在粘性土地段,如含水量已接近或超过塑限时,严禁机械运行。
5 开挖土石方边坡自上而下按设计坡度分层开挖刷坡,并及时对边坡面进行覆盖,避免边坡受雨水冲刷,损坏边坡。
6雨后要及时检查边坡上方有无裂缝。
如发现边坡开裂,土石方有塌落的可能,应慎重处理后方许开工。
如山体移动速度突然增加,或有崩塌性滑坡将出现时,则应立即撤出人员和机械。
7隧道洞口段施工应在雨季到来之前完成,并做好仰坡坡顶截水沟,搞好坡面防护,防止雨季洞口坍塌。
8搞好物资储备,确保隧道正常施工。
9砂、石等大堆料雨季防冲防洗,砼设计配合比应准确,施工前准确测定砂石料的含水量,确保工程质量。
10大雨天停止明山各项作业。
雨天停止土方开挖和回填作业。
明山砌筑和砼灌注,其作业点和运输设施应有防雨遮盖措施和截排水措施。
11 雨季砼施工(1)砼若遇雨天施工时,搭设雨棚,以保证砼质量。
(2)刚浇筑好的砼若遇雨,采用塑料薄膜进行覆盖,以免影响砼面层色质量。
(3)雨季施工到来前,对工地进行防洪检查,完善排水设施,保持排水系统畅通。
12 加强与气象站联系,收集有关当地的雨季资料,如历年雨季的起讫时间,历年降雨日数,日最大及最小降雨量等;并了解公路沿线河流、水库使用情况,有无决口或漫流的可能。
13 加强值勤工作,下雨时工地上必须认真巡查,发现问题立即处理。
瓦斯施工措施(1)凡图纸中标有炭质页岩、煤层等含煤地层时,即按瓦斯隧道组织施工,超前探查瓦斯种类和含量,制订瓦斯稀释措施、防爆措施以及紧急救援措施。
(2)定点设置瓦斯报警仪,监测瓦斯浓度变化情况,及时报告监理工程师。
专业瓦斯检查员、洞内领班人员、生产指挥人员均携带便携式瓦斯报警仪,随时检测瓦斯浓度,特别注意顶部瓦斯容易聚集的地点。
(3)所有有关工种施工人员,通过专门训练,经考试合格后,方允许上岗担任防爆工作。
(4)隧道内严禁使用明火照明,不得带入易燃物品,严禁穿化纤衣服进洞,施工操作时防止碰撞和产生火花,加强通风和确保风流稳定。
(5)根据瓦斯溢出情况,必要时洞内机电设备,不论固定式或移动式均采用安全防爆类型。
(6)钻爆作业必须严格遵守下列规定:①在煤层或有瓦斯地层中,不允许打400mm以下的浅眼,任何炮眼最大抵抗线不得小于300mm。
②打眼时应采取湿式凿岩,严禁干式凿岩。
③使用毫秒电雷管和安全炸药,并采取电力起爆。
④爆破电闸应安装在新鲜风流中,与开挖面保持不小于200m的距离。
⑤采用连续装药方式,雷管安放在最外一节炸药中,不得使用裸露药包。
⑥工作面风流中瓦斯含量达到1%时,必须停止用电钻打眼;放炮地点附近20m以内风流中瓦斯含量达到1%时,禁止放炮。
⑦开挖工作面风流中瓦斯含量达到 1.5%时,必须停止工作撤出人员,切断电源,进行处理;电动机或其他开关地点附近20m以内风流中瓦斯含量达到1.5%时,必须停止运转,撤出人员,切断电源,进行处理。
(7)加强瓦斯检查制度,在钻眼、装药、放炮前和放炮后四个环节上搞好瓦斯巡回检测工作,瓦斯检查应按下列规定进行:①瓦斯含量在0.5%以下时,每隔0.5h到1h检查一次;0.5%以上时,应随时检查并不能离开挖面,发现异常及时报告。
②当瓦斯含量在2%时,应加强通风稀释,并使瓦斯不致造成局部聚集,只有在瓦斯含量降到允许值后,才可进入检查。
③瓦斯检查人员工作时应配备安全防护装备。
(8)在瓦斯地段二次衬砌(含仰拱)采用气密性砼,其透气系数不应大于10-11cm/s,在隧底和拱墙均设置全封闭防水层,以防有害气体溢出,施工缝进行气密性处理,其透气系数不应大于10-11cm/s。
#溶洞施工措施1. 溶洞注浆情况施工过程时,溶洞容易发生涌水涌砂,采用全断面注浆和径向注浆通过及小导管超前、钢拱架、锚、喷、网联合支护,为了防止溶洞地下水的过量排放,携带大量泥砂,引起结构安全及环境问题,遵循“以堵为主、限量排放”的设计原则,即通过超前预注浆和径向注浆加固围岩,封堵大部分涌水,提高围岩承载能力和局部和补充注浆进一部降低围岩渗透系数,提高围岩抗水压能力,达到设计规定的防水标准,最后通过抗水压衬砌施工和完全堵水,保证结构和环境的安全。
2.注浆方案的选择与确定根据地质地质预测、预报成果及水压、水量测试资料决定采用何种注浆方案,注浆后,开挖过程中一般采用5m浅孔风钻钻探,以探测溶洞具体位置,确保止水岩厚度,以防止突然涌水、突泥。
在高压、富水、填充型溶洞地段必须采用超前预注浆方案,在溶管和溶隙发育及出水携带泥砂的地段也应进行超前预注浆,在一般溶隙地层和节理、裂隙发育及局部渗漏水地段可采用径向注浆及局部和补充注浆方案。
3.注浆材料的选择、配比及性能a溶洞受地下水长期溶蚀和搬运、沉积及绕核循环等作用,形成了大型溶洞,溶洞冲填物含有大量泥砂,且初期涌出物均为颗粒很细的泥砂,随着涌出物不断增多,水量逐渐增大,粒径逐渐变粗,说明随着涌水时间增长,岩溶出水通道会逐渐增大。
溶洞揭露初期的涌出物筛分曲线。
根据溶洞中的充填物类型、颗粒组成、空隙、水量和水压大小,注浆材料一般选择浆液流动性好,胶结体强度高,耐久性好,无毒、对环境无污染,在致密的粉细砂中,注浆效果比较理想。
如地层中存在溶腔、岩溶管道和较大的溶隙或出水量较大部位,可采用普通水泥浆或水泥—水玻璃双液浆先进行充填和封堵,然后再采用超细型注浆材料。
注浆材料的配比和主要性能本工程主要选用了普通水泥浆、普通水泥- 水玻璃浆、超细水泥浆、超细水泥- 水玻璃浆及超细型的HSC和TGRM浆。
4.主要注浆参数根据钻孔充填物种类及状态、水量及水压大小,现场选择注浆材料并调整浆液配比和注浆参数,超前预注浆、径向注浆、局部注浆和补充注浆的主要注浆参数5 全断面超前预注浆施工工艺深孔超前全断面预注浆采用分段前进式注浆方式,主要采取安设孔口管前进式分段注浆施工工艺,即在开挖面距离溶洞一定距离时,在掌子面施做3m~5m的止浆墙,安设115m~210m 长的孔口管,孔口管直径为Φ108mm ,外壁缠有麻丝,采用锚固材料将孔口管固定在Φ135mm 钻孔中,然后连接法兰盘和止水球阀,实施钻一段、注一段,达到注浆压力后,再钻一段、再注一段的钻、注交替钻孔注浆方式。
整个钻孔长度20m~35m ,根据钻孔水量、水压大小及含泥量确定注浆段长,一般情况下注浆段长为3m~5m ,在溶洞充填物中注浆分段长度1m~2m。
整段注浆结束后,进行效果检查,达到标准后,进行开挖,每循环开挖长度15m~30m ,留5m左右作为止浆岩盘。
如施做止浆墙过程中,预埋有流水管路,应先进行顶水注浆,将水完全封后,再开始全断面注浆。
6. 注浆效果检查标准a 单孔单段注浆结束标准:①钻下一段孔时,上一段孔孔壁不坍塌;②注浆过程中,压力逐渐上升,流量逐渐下降,当注浆压力达到6MPa~9MPa ,流量小于10L/ min。