重管无收缩浆液注浆工法的应用.docVIP

二重管无收缩浆液注浆工法的应用 深圳市供水网络干线工程1# 隧道西坑谷地特殊地段注浆加固 王志德1 曾湘德1 王荣权1 缪 翬2 刘家珩2(1.北京市城拓建设工程有限公司，北京100029)(2.深圳市东江水源工程管理处，深圳518001) 1 工程概况： 　　深圳市供水网络干线工程是深圳市人民政府为解决市民生活、生产用水供需矛盾的一项市政重点工程。其中1#隧道全长17958米，为无压输水特长隧道。隧道穿越深圳市龙岗区横岗镇西坑谷地，此地段地表建筑物密集，有铁路、公路、桥梁等。隧道埋深为35m~40m，纵向坡度1/3000，断面为城门洞型，门洞直墙高3.2m，洞顶圆弧半径2.1m，中心角180°，断面净空4.2m×5.3m(宽×高)。 　　工程第Ⅲ标段里程为BK8+890~BK14+140段，其中BK11+516~BK11+655段全长139m，所处岩层为燕山期第四侵入花岗岩、石灰系下统石磴子组和石灰下统测水组下段地层，且有F38断层破碎带及影响带。岩石破碎，风化严重，岩块可折断，浸水易软化或崩解。岩块中不均匀的夹有弱风化岩块。其中花岗岩以岩脉的形式穿插于大理岩中或绢云母片岩与大理岩接触带中，裂隙极其发育。岩层情况见图1。 　　本区段地下水类型为地层潜滞水、构造裂隙水、断层及溶洞溶槽滞水。其主要依靠大气降水补给及周围山坡积水补给，地下水位高，隧道施工至BK11+519段时先后发生两次较大的涌水及塌方(2000年5月3日和6月1日)，涌水量约200m3/h。因失水太多，地下水位严重下降造成地表坍塌及开裂，影响距隧道开挖掌子面左前方200m~500m处，约有2万m2~3万m2范围的部分民房。造成直接经济损失约2000多万元。针对上述情况，有关治水专业队伍在该地段地表采取单管深孔注浆工艺进行注浆止水加固施工，耗时2月余，用水泥200余吨，但效果欠佳。其后又有多家单位及专家进行调研和实验均未成功。前后被迫停工约4个月，造成不良的社会影响。我公司通过现场考察和对地质情况及涌水状况的了解，提出了采用二重管无收缩浆液深孔放射预注浆工法。此工法经业主、设计、监理、施工单位及专家等多方研究论证。通过我公司认真组织，精心施工，边加固处理岩层边开挖施工隧道历时约13个月(其中注浆加固时间为4.5个月)，使隧道开挖工作于2001年10月21日结束。完成施工长度139m，共钻注浆孔494孔，总有效延米数为7497.3m，共耗水泥1265 t。实践证明，我公司在该段工程采用的注浆工艺是正确的，其有效地止水、堵水，同时加固了松软围岩，保证了地下水位的稳定，也保证了隧道开挖的安全，效果极其显著。 2 方案设计及施工 (1) 施工目的 　　采用深孔放射预注浆堵水及加固围岩，主要以改变松散岩土性状为目的，使隧道的周围松散岩土层在一定范围内改变为不透水层，以达到岩层在隧道掘进开挖面前方及拱顶、边墙、底部等全方位区域内足以抵抗地下水压力。 (2) 施工方法的选择 　　根据深圳市地质勘察设计研究院提供的该地段地质情况，结合我公司成熟工艺和丰富施工经验，参考原注浆施工(地表深孔单管注浆)失败的原因，经认真研究和科学分析，与业主、设计、监理、施工单位以及专家等共同确定了围岩注浆加固方案。具体方法为：通过二重管A、C双液注浆，对隧洞拱顶、边墙、底部及初衬外轮廓线外5.0m范围内进行全断面放射型注浆止水加固，形成具有一定强度和止水效果的地下连续的止水帷幕。 (3) 孔位布置 本工程一般情况采用全断面布置30个注浆孔，孔位布置见图2。注浆孔纵向呈放射形。孔位方向角度见表1。 表1 孔位方向角度表：孔深(18m) 孔 角 号 A(B) A1 (B1) A2 (B2) A3 (B3) A4(B4) A5 (B5) A6 (B6) A7 (B7) A8 (B9) 垂直方向夹角 21° 向上 21° 向上 21° 向上 11° 向上 0° 8° 向下 14° 向下 21° 向下 21° 向下 水平方向夹角 0° 11° 向左(右) 21° 向左(右) 21° 向左(右) 21° 向左(右) 21° 向左(右) 21° 向左(右) 21° 向左(右) 11° 向左(右) 续表1 C D C1 (D1) C2 (D2) C3 (D3) C4 (D4) E E 垂直方 向夹角 14° 向上 14° 向下 14° 向上 0° 0° 向下 14° 向下 0° 8° 向下 水平方 向夹角 0° 0° 14° 向左(右) 11° 向左(右) 11° 向左(右) 11° 向左(右) 0° 0° 　　为确保在隧洞开挖轮廓以内及外轮廓线外5.0m范围注浆加固成功，施工过程及时根据岩层松软情况调整注浆孔数、深度等参数。在破碎带及溶槽地段孔位曾增加至59孔、5