下列关于小导管注浆加固方法的选用,叙述有误的是( )。
A 、砂卵石地层中宜采用渗入注浆法
B 、砂层中宜采用挤压注浆法
C 、黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法
D 、淤泥质软土层中宜采用渗透注浆法
【正确答案:D】
超前小导管注浆是在开挖前,先向掌子面斜上方或附近的围岩打入小钢管进行注浆,以改善围岩状况,保证掌子面稳定的方法。该方法对增加坑道围岩的稳定性是极为重要的,也对以后的结构安全有很大好处。超前小导管注浆适用于中砂、粗砂、砾石层等孔隙率较大的松散地层。由于浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后,不仅可将岩块或颗粒胶结为整体,达到加固作用,而且填塞了裂隙,阻隔了地下水向坑道渗流的通道,因此该工艺还具有堵水作用。因此,超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩,也适用于地下水丰富的软弱破碎围岩。超前小导管注浆的工艺流程及施工要点是:
(1)封闭工作面。小导管钻孔或安装前,应对掌子面及附近范围内(有说5 m)的坑道喷射5~10 cm厚的混凝土封闭。
(2)注浆材料。浆液可为水泥浆、水泥砂浆、水泥~水玻璃浆液,具体参见有关问答。
(3)安设小导管。对Ⅳ级围岩劈裂、压密注浆时可布置单排管;对V级围岩或处理塌方时可布置双排管;在地下水丰富的松软层,可布置双排以上的多排管;渗入性注浆宜采用单排管;大断面或注浆效果差时,可采用双排管。小导管插入后应外露一定长度,以便连接注浆管,并用塑胶泥(40Be水玻璃拌42.5 MPa水泥)将导管周围孔隙封堵密实。
(4)注浆。应选用性能良好、工作压力满足注浆要求的注浆设备,并应进行现场试验运转。注浆时孔口最高压力应严格控制在允许范围内,既使单管注浆能扩散到管周0.5~1.0 m的半径范围内,又应避免压裂开挖面,注浆压力一般为0.5~1.0 MPa,止浆塞应能经受注浆压力。控制好注浆量,即每根导管内已达到规定注入量时,就可结束;若孔口压力已达到规定压力值,但注入量仍不足时,也应停止注浆。
(5)注浆效果检查。注浆结束后,应对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。效果检查通常有以下几种方法:
一是分析法,分析注浆记录,看每个孔注浆压力、注浆量是否达到设计要求;注浆过程中,漏浆、跑浆是否严重;以浆液注入量估算浆液扩散半径,分析是否与设计相符。二是检查孔法:用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔,取岩芯进行鉴定。同时测定检查孔的吸水量(漏水量)应小于0.2~0.4 L/(min·m)。三是声波监测法:用声波仪探测岩体声速,判断注浆效果。
1 小导管注浆是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。在软弱、破碎地层中凿空后极易塌孔,且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时,应采取超前小导管支护。超前小导管支护必须配合钢拱架使用。在条件允许时,也可在地面进行超前注浆加固;在有导洞时,也可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。
2 小导管注浆支护的一般测如下:钢管直径30 - 50mm 钢管长 3 - 5m ,钢管钻设注浆孔间距为 100 - 150 mm ,钢管沿拱的环向布置间距为 300 - 500 mm .钢管沿拱的环向外插角为 10°一 15° ,小导管是受力杆件,因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度,钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m .
导管安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,并测放出钻设位置后方可施工.
3 采用小导管加固时,为保证工作面稳定和掘进安全,应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度,严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔,以便向土体进行注浆加固,也有利于提高小导管自身刚度和强度。
4 小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。浆液必须充满例借及周围空隙,注浆量和注浆压力应由试验确定。
小导管在隧道开挖时承受地层的压力,为保证灌浆质量防止漏浆,小导管的尾部需设置封堵孔。
注浆施工应根据土质条件选择注浆法:在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法;在粘土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。
注浆材料应具备良好的可注性,固结后应有一定强度、抗渗、稳定、耐久和收缩小,浆液须无毒,注浆工艺应简单、方便、安全注浆材料的选用和配比的确定,应根据工程条件,经试验确定。
注浆施工期应监测地下水是否受污染,应该防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。
为了保证掌子面在开挖过程中土体不会塌方或产生流沙,开挖前需对前方土体采取超前支护、注浆加固等辅助措施。小导管注浆加固地层技术,是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管,并注入浆液,达到超前加固围岩和止水的目的,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
特点:①小导管注浆施工工艺简单,易于操作,施工安全,土层加固见效快,浆液损失少,成本低,是隧道施工中最常用的加固土层的方法之一。
②小导管注浆仅作为地下工程施工防坍塌和沉陷的辅助手段。
③小导管超前注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用不同的设计参数。
适用范围:小导管适用于处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层;小导管施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固,开挖土层不宜长时间暴露,应坚持先支撑后开挖的原则;同时小导管注浆也可用于各种临时性的地层加固。
工艺原理:在软弱土层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线,按照一定的入射角度,打设一定数量的小导管,用注浆设备把配置好的注浆材料,通过小导管注入到软弱地层里,使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和固结,并使小导管和土体固结在一起,起到棚护和加固地层的作用。
管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法,在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层,涌水、涌砂层发挥了重要作用。由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑.为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础,且施工快、安全性高、工期短.被认为是隧道施工中解决冒项的最有效最合理的施工方法。