进时不产生 偏移和倾斜,钻机与工作平台应牢固连接。③钻孔。钻孔选用比管棚直径大20mm~30mm合金钻头,在钢管一端管口焊接。钻机采用地质 钻机,隔孔施钻。开孔时,低速低压,待成孔0.1m后,适当加压,在土质层中钻孔采用低 压钻进。钻进采用一次成孔法,用异型接头把钻杆与钢管连接起来,钢管前端安装合金钻头 ,钢管随进度连续接长,总长18m。钻孔采用特制精密水平陀螺仪检测偏斜,随测随调整。 ? 钻孔顺序:为便于施工操作,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。钻孔方向及角度:在确定管 棚钻孔方向及角度时,除考虑水平方向的同时还要充分考虑纵坡及钻头、钻杆自重等因素可 能给钻孔造成的影响。?
质量控制措施:管棚钻孔质量:严格控制钻孔最大下沉量及左右偏移量在15cm~20cm范围内。棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和交叉。管棚钻孔时每钻进2m进行一次钻杆轴线检查,误差超限及时纠偏。?
注意事项:钻孔前应先检查钻机各部位运转是否正常,检查水压能否达到施工要求。掌握好开孔与正常 钻进的压力和速度,防止断杆事故。钻孔速度应保持匀速,特别是刚开钻和钻头遇到夹泥夹 沙等松软土(岩)层时,就更要控制钻进速度,避免夹钻现象。在钻孔过程中要定时用测斜 仪器检查钻孔的倾斜度和方向,发现偏斜及时纠正。管棚钻孔达到18m深度退出偏向时,将 管内碎石、粉尘采用高压风清除,最后在管端焊接法兰盘和止浆球。?
为保证管棚管的焊接相连处不集中在同一断面,相邻两孔的管棚管接头应前后错开,确保受 力情况良好。?
注浆:钢管周围及孔口采用塑胶泥封堵,预留排气孔;注浆前先进行压水试验;在施工中,根据设 计参数和围岩情况试验调整,以达到预期效果。?
注浆顺序及方法:注浆顺序由低位管至高位管进行。采取与钻孔流水作业,成孔一根注浆一 根,采用活塞式注浆机,将压浆管与钢管内的PVC管连接,利用法兰盘牢固连接压浆头,防 止压浆管退出伤人。为防止孔内积水和检查注浆效果,在法兰盘上部斜插一根Ф6mm的排气 管,即可及时排出钢管内的水和空气,又可观察注浆情况。浆液配合比:注浆采用水泥浆及 水泥—水玻璃双液浆配合进行。配制注浆液体时,各种材料应严格按配合比进行计量,浆液 采用机械强制搅拌,搅拌时间不小于2min,注浆压力控制在0.5~1.0MPa,不宜过大,以能 连续缓慢注入为准,这样浆液能由底向外缓慢挤出,使浆液能有效地将孔内残存积水排出和 填充围岩细微空隙。水泥浆压注工作应在一次作业中连续进行,不得中途停止或中断。?
注浆控制要点:注浆的水灰比、初压力和终压力根据现场试验确定,并根据施工实际情况予 以调整。?
单液注浆时,若水泥浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查。双液注浆时,水泥与水 玻璃压力突然升高,则应先关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常时,再进行 双液注浆;若进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间 ,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留 时间不能超过混合浆的凝胶时间,避免产生注浆不饱满。? 注浆质量检验:在检查孔内进行波速测试,与原围岩波速进行比较,确定注浆效果。当注浆 压力达到1.0MPa,并持续稳定10min以上,可停止注浆并及时关闭止浆球阀,防止浆液回流 。所有钢管第一次注浆结束后,考虑到水泥浆凝固收缩的因素,可根据具体情况进行二次注 浆。注浆完毕用铁锤敲击钢管,如响声清脆,说明浆液未充满钢管,需采取补注或重注;如 响声低哑,则说明浆液已填满钢管。注浆结束后将管口用水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度。? 4.2 人工开挖上台阶并架设上台阶拱架支撑?
采用人工凿挖法开挖,遇到大孤石放小炮,上台阶预留核心土以便施工,循环进尺控制在0. 8m之内。拱支撑采用I20a工字钢制作,拱支撑的中心间距为0.6m;工字钢架设时要将两榀拱 支撑焊缝焊好,并用14mm厚的连接板加强连接;拱支撑安装到位后及时焊接Φ22、环向间距 为100cm
的连接筋。竖隔壁支撑及临时仰拱同样采用工字钢制作,工字钢间距与上台阶顶拱 的工字钢间距一致,并焊接牢固;竖支撑安装连接后,仍采用Φ22钢筋连接成一个整体如在 开挖时发现掌子面围岩仍较松散,或仍有滑塌现象,可先封闭掌子面,对掌子面塌体采取深 孔注浆的方法经行加固,注浆孔平均孔深14m,浆液采用水泥水玻璃双液浆,利用地质钻机 钻孔,采用前进式单管注浆及时进行封堵,待处理好后再钻到一定深度,采用边回抽边注浆 的方式进行注浆。?
根据注浆扩散半径计算,孔距一般为0.6m~1?5m,本工程拟采用1.0m,施工中要测量布孔 ,孔位梅花型布置,在开挖轮廓线处要尽量紧靠开挖轮廓线布孔。?
注浆材料:P042.5水泥;水灰比:1∶1~1∶0?75;水泥浆∶水玻璃=1∶1,施工中视实际 情况可加入适量缓凝剂。施工中注浆压力:初压控制在0.2~0.5MPa,稳压控制在1.0~3. 0MPa。?
注浆工艺控制原则:选择注浆材料,以考虑所用材料有利于浆液扩散及加固体的固结强度为 重点,确保注浆效果;凝结时间,先序孔快,后序孔慢,有利于浆液在有效区域内扩散;注 浆量,压力控制原则,先控量,后控压,即先序孔以定量为原则,后序孔以压力控制为先决 ;隔孔跳孔施工,互为检查孔原则,即后序孔施工时通过钻孔情况,判断先序孔注浆效果, 为合理调整浆液配比及选择浆液材料提供科学依据。? 4.3 打锁脚锚管、挂网喷混凝土?
Φ42锁脚锚杆在一定程度上起固定拱脚的作用,选用Φ42无缝钢管,长度为3.5m,外漏部分 用Φ22钢筋与型钢的拱脚焊接牢固。网片采用Φ6.5×Φ8钢筋制作,间距@20cm×20cm,钢 筋网应铺设在纵向连接筋与岩面之间,与围岩的间隙不大于5cm,同时将钢筋网通过焊接与 型钢连接为整体。混凝土喷护厚度为27cm,喷射混凝土面必须保证平整。最好将整个第一次 支护的受力骨架覆盖,使第一次支护形成一个受力整体。?
4.4 塌方渣体清除?
由于塌方体主要为玄武岩块石土,细颗粒含量较大,开始的管棚灌浆效果不明显,未达到理想 的固结范围,故出渣时,利用人工配合反铲装载机出渣,并保留中间堆积物。在已形成支护段 打设系统锚杆,深4m,间排距0.75×0.75m,采用单孔单灌法进行回填灌浆。这样使塌方体小空 腔进一步充填密实。并与已完成的初期支护钢拱架混凝土及混凝土护拱形成4~5m厚的固结 圈。保证了隧道上台阶的稳定。? 5 结束语?
大型隧道的前期地质工作一定要认真细致,为设计、施工提供翔实资料,以免发生类似的塌方 ,既增加工程投资,又影响主体工程进度。? 隧道塌方不可盲目出渣、强行掘进。首先应对塌方体表面进行封闭,使其保持相对稳定,尽可 能减少扰动次数,避免造成冒顶塌方。?
超前管棚注浆既是基础又是前提。通过管棚注浆固结使塌方渣体形成了一个整体,提高了岩 石的强度级别,是塌方处理的关键。沿洞顶轴线设置超前管棚,对阻止塌方体下滑起到重要作 用。?
回填灌浆是补强。根据3个多月的现场观测,回填灌浆的11榀拱架与混凝土护拱形成一整体, 强度明显提高,没有出现渗水现象。对后期下底开挖与浇筑混凝土奠定了坚实的基础。?