1.注漿設計及施工
超前預注漿加固,全斷面超前預注漿是在整個斷面上布孔,通過注漿形成截水帷幕,并加固周圍巖體,注漿加固范圍為隧道開挖面及開挖輪廓線。⑴注漿孔采用MKD-5S型鉆機成孔。開始用大直徑鉆頭鉆進2m后安設φ108mm無縫鋼管作為孔口管。再改用φ90mm鉆頭鉆至15~30m。孔口管長度150cm,孔口處纏60cm的麻絲。并用HSC漿錨固。
⑵鉆孔深度以達到鉆入巖層2~3為原則,采用前進式分段鉆進和注漿工藝。
⑶在巖溶管道段注漿是以堵水加固為目的,在巖石破碎帶(少量水)注漿是以加固地層為目的。因此在漿液配置及單孔注漿順序上予以區別對待。
①用引水管將水引出后,封閉掌子面。注漿時關閉閥門,形成靜水壓力注漿。
②對破碎無水巖層,初始注漿可注入稀漿(1.5:1~1:1),因稀漿中的水泥顆粒在脈沖壓力的作用下對沖開及溝通裂隙能夠起到潤滑劑的作用,一旦裂隙沖開后即進入正常的雙液漿注漿。
③對于涌水量較大巖層,凝膠時間可適當縮短,使漿液進入地層后能較快凝固,避免漿液隨水流失,達到控制注漿的目的。
2.注漿材料
注漿材料采用普通水泥單液漿或普通水泥—水玻璃雙液漿(CS)。注漿孔無水時采用普通水泥單液漿,水灰比W:C=0.8:1~1:1;有水孔則采用單液水泥漿、普通水泥—水玻璃雙液漿(C—S漿)和超細水泥漿、HSC漿,根據水量大小選擇配比和漿液凝膠時間。涌水量小時,水泥C漿:水灰比W:C=1. :1~0.8:1,C:S=1:1~0.8:1, 水玻璃S漿濃度30Be'。孔內水量較大時,水灰比W:C=0.8:1~0.6:1,C:S=1:0.3~0.6,水玻璃S漿濃度35~40Be',當雙液注漿壓力上升到3MPa左右時,開始注入超細水泥(MC)或HSC漿,直到達到設計終壓7MPa。
3. 注漿工藝
采用前進式分段注漿工藝,鉆一段,注一段。分段長度根據鉆孔情況確定,若出現大的涌水或泥砂(Q>10m3/h)則按1~2m分段;若涌水涌泥(砂)較小(Q<10m3/h)或輕微卡鉆,則鉆孔注漿段長度可適當加大至3~5m。如無涌水涌泥(砂)和卡鉆的情況發生,則可采用全孔一次性注漿方式進行。以保證注漿質量和減少掃孔作業,增加作業時間和效率。
4. 注漿順序
注漿順序原則上先施作短孔,再施作長孔,最后施作檢查孔。注漿孔順序按由外到內,從下往上分三序孔施工。三序孔的設計原則是水平方向上采取跳孔原則(Ⅰ序孔采取跳孔,Ⅱ序孔采取間隔跳孔,Ⅲ序孔為余下孔位),垂直方向上采取隔行跳排原則。同時結合涌水水源點位置和水流方向,按由有水孔到無水孔的順序施工,檢查孔施工順序待注漿孔注漿結束后視現場情況而定。
5.注漿結束標準
采用定量定壓相結合方式進行注漿結束標準控制,當注漿量達到設計注漿量時,而注漿壓力不上升則調整漿液配比,縮短凝膠時間,并采取間歇注漿措施,控制注漿量。或注漿壓力達到設計終壓,且注漿量達到設計注漿量的80%以上,即可結束注漿。
6. 效果檢查與補孔注漿
可以根據現場鉆孔所揭示的地質狀況,選擇可能出現的薄弱環節進行鉆孔檢查。。檢查孔應不坍孔、不涌砂,單孔涌水量應小于0.2L/m·min。若達不到效果則將檢查孔作為注漿孔進行注漿,注漿結束后再鉆檢查孔進行效果檢查,直至達到設計要求。必要時可取芯檢查。