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工法

富水环境下隧道高性能无收缩逆向分段快速注浆止水工法

发布时间:2021-03-22 10:46:43 | 点击量:

[工法特点]


本工法注浆孔采用钻机顺向钻进,止水注浆膜管同步跟进,到达指定深度后,由内而外抽取止水注浆膜管逆向注浆填充裂隙等排水通道。注浆钻孔深度根据超前地质预报确定,钻孔作业和超前探水相互结合,达到地质预报验证和注浆止水的双重效果,钻孔时长孔、中孔、短孔可根据实际情况自由组合,灵活调整,以发挥最大的提前止水效果。
本工法逆向分段注浆从远端封闭开始,通过合适的注浆压力,使注浆影响范围扩大,形成远端止水墙,随后由内而外暂定以5m为模数分段注浆,止水位置明确,注浆范围、注浆量及注浆压力便于控制,止水效果显著。
本工法引入新型高性能无收缩注浆材料BY12-I(由高强胶结组份、超塑化组份、膨胀组份以及一些微量改性组份共同复合而成,其与水反应生成大量膨胀结晶矿物--水化硫铝酸钙,以此实现自身的无收缩)与环氧树脂结合的混合注浆料代替传统水泥浆液,相互作用下发生一系列化学反应,大大改善注浆液性能,使其具有高流态、不泌水、凝结迅速的特点,压注至指定位置后遇水速凝,可迅速堵塞补水通道,短期内实现复合止水膨胀封闭效果,节约成本,提高工效。
本工法可有效改善洞内作业环境,减少水对施工的影响,也缩短地下水对砼、钢筋等结构的持续腐蚀;压浆材料在止水的同时又发挥岩体固结效果,提高围岩稳定性及承载力,提升隧道开挖、初支、二衬的施工质量及效率。
本工法施工高效、快捷,设备简单,对场地要求不高,能够在受限空间下进行止水施工。

[适用范围]


本工法主要适用于地下水丰富、裂隙比较发达的隧道止水及市政管网水环境下暗挖止水施工。

[应用实例]


海口市南渡江引水工程中部输水隧洞工程
海口市南渡江引水工程中部输水隧洞工程全长12.986km,其纵坡坡比为1:6000。输水隧洞全程采用无压洞型式,采用3.2m×3.6m(宽×高)城门洞型断面。为改善输水条件,减小糙率,降低水头损失及保证隧洞本身的结构稳定,隧洞全断面进行钢筋混凝土衬砌,衬砌厚度40cm。本段输水隧洞设计流量为8.2m/s。
2016年8月26日,3#支洞洞口开挖3m深时,洞口方向突然发生大量涌水,造成现场施工受阻。2016年9月2日,组织进行现场考察,设计单位地质专家详细介绍了强风化玄武岩地层裂隙极为发育的特点。2016年9月2日-2016年12月11日期间,参建各方及相关专家在现场召开多次论证会,最终确定采用“全断面水泥浆注浆止水”的方法进行施工,但该方法注浆成本高,注浆效果不明显,对工期造成了严重制约。
2017年4月针对“全断面水泥浆注浆止水”存在的缺点,我司建议采用“高性能无收缩逆向分段注浆止水”的方法进行施工,经过3个完整钻注循环段的预注浆施工,大大降低了施工成本,提升了注浆质量及作业工效,截止2018年10月15日,用此方法已完成强风化火山沉积玄武岩富水洞段施工共计780m。
该工程按本工法施工,达到了预期的经济目标和进度目标。节省工期3个月,节省成本656.5余万元。

国道324线漳州九龙岭公路工程S1标段花都1号隧道出口段
国道324线漳州九龙岭公路工程S1标段花都1号隧道出口段约900米,突然发生大量涌水,造成现场施工受阻。2018年3月2日,组织进行现场考察后,参建各方及相关专家在现场召开多次论证会,参考海口市南渡江引水工程中部输水隧洞工程富水段成功堵水经验,最终确定采用“高性能无收缩逆向分段注浆止水”的方法进行施工,大大降低了施工成本,提升了注浆质量及作业工效,截止2018年10月18日,用此方法已完成隧道富水段施工共计420m。
该工程按本工法施工,达到了预期的经济目标和进度目标。节省工期1.5个月,节省成本244余万元。