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實際注漿量均在理論注漿量的大值與小值之間。同時也驗證:《隧道施工規范》中的注漿量計算公式(1)是適用于深孔超前圍幕注漿的,而不適用于超前小導管注漿;參考資料注2中的注漿量計算公式(2)是適用于單排超前小導管注漿的;本文推導的公式(3) 是對公式(2)進一步補充,適用于單排及多排超前小導管注漿的計算。
注漿量控制的意義
(1)通過對超前小導管注漿的漿液特性的了解以及對施工工藝的嚴格控制,以使巖(土)體實際注入必要的漿液,以保證圍巖達到預期的固結強度和止水效果;同時如果注漿量異常超標時(如局部巖(土)體有空洞),則可以預先推測圍巖地質條件的變異,從而可事先調整以后的施工工藝。因此通過實際注漿量和理論注漿量的比較,可有效地評估實際注漿質量和止水效果;
(2)通過注漿量理論計算的總量控制,可以促進實際工地注漿量的現場計量把關,杜絕因施工技術人員盲目套用不適當公式而導致計量注漿量明顯偏高,造成業主支付不必要的、不符合實際的工程款。
結 語
隧道施工地質條件是千變萬化的,采用超前小導管注漿工藝的設計參數亦是多種多樣的,筆者僅將在施工中獲得的一點經驗與體會予以總結,供各位同行與專家參考,以期共同提高目前隧道超前小導管注漿的施工質量和計量控制水平,不當之處望予以批評指正。
漿液的特性
雙液漿的特性主要反映在漿液粘度、顆粒度和凝膠時間長短。采用的水泥漿的水灰比一般應小于等于1:1,水泥漿與水玻璃的體積比一般在1:0.3~1:1,在此范圍內隨著水玻璃用量減少,其凝固時間縮短。如需要縮短時間,在注漿中加食鹽或三乙醇胺速凝劑。當水泥漿與水玻璃的體積比在1:0.4~1:0.6范圍時,漿液使石體抗壓強度高。一般水玻璃濃度在30~50Be(波美度)之間,濃度越高漿液使石體抗壓強度越高。我們實際在工程中采用雙液漿為1:1的水泥漿(重量比)和35Be的水玻璃,前者與后者的體積比為1:0.5,水玻璃的比重理論推算為145/(145-35Be)=1.318T/m3,1:1泥漿的實際試驗比重為1.512T/ m3,該雙液漿初凝時間為4分鐘,終凝時間為70分鐘。
三、超前小導管設計參數
Ф42mm無縫鋼管長4~7m,管壁每隔20cm梅花形交錯鉆眼,眼孔直徑6~8mm,風鉆鑿巖時的鉆孔直徑較管徑大2cm。小導管頂端為尖錐型以利導管打入巖壁鉆孔內,小導管打入巖體后尾端剩5-10cm,加焊已接有止回閥(如自來水開關)的短鋼管。一般布置在隧道拱頂120°范圍內,環向間距30~50cm,外插角為10~30°。
四、注漿壓力
注漿壓力是促使漿液在巖(土)層裂隙中流動擴散的一種動力,必須有足夠的注漿壓力來克服巖(土)內天然水頭壓力和地層裂隙阻力才能使漿液充分擴散填充,達到加固堵水的作用。因此,在漿液的粘稠度固定的情況,注漿壓力直接與巖(土)層的裂隙寬度和粗糙度、裂隙發育程度、裂隙水頭壓力有關。壓力過高亦會劈裂巖(土)體,因此注漿壓力一般控制在0.5~1.0Mpa。
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