管棚法處理隧道特大坍方段的應(yīng)用技術(shù)管棚法處理隧道特大坍方段的應(yīng)用技術(shù)

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管棚法處理隧道特大坍方段的應(yīng)用技術(shù)

在必要時(shí)采納C-S雙液漿。工作面預(yù)注漿的目的是加固工作面松散體,以保證管棚鉆孔方向的精度,同時(shí)穩(wěn)定工作面,確保開(kāi)挖時(shí)工作面的平安。

2.3長(zhǎng)管棚與預(yù)注漿

2.3.1管棚參數(shù)

鉆孔仰角1°～3°,管棚間距30cm,管棚長(zhǎng)度26m,采納Φ89(厚5mm)無(wú)縫鋼管,共計(jì)52根管棚。

2.3.2鉆孔工藝

預(yù)設(shè)Φ127導(dǎo)向管→Φ108套管鉆進(jìn)18m→Φ90鉆孔鉆進(jìn)26m→下管(帶Φ90鉆頭)→取出Φ108套管→封孔注漿。

2.3.3管棚注漿

注漿分三序孔注入,注入挨次依次為C-S漿、水泥漿、水泥砂漿。注漿應(yīng)在鉆孔下管完成后馬上進(jìn)行,以便在鉆相鄰孔時(shí)可做為當(dāng)前注漿孔的檢查孔。全部管棚鋼管均以30號(hào)水泥砂漿充填,以加強(qiáng)鋼管的剛度。

2.4小導(dǎo)管注漿補(bǔ)強(qiáng)

長(zhǎng)管棚注漿加固范圍有限,很難達(dá)到4m的加固圈,為此在開(kāi)挖過(guò)程中,需施作小導(dǎo)管注漿補(bǔ)強(qiáng)。小導(dǎo)管采納Φ32焊縫鋼管,長(zhǎng)5.5m,開(kāi)孔長(zhǎng)4m,間距60～75cm,外插角41°。小導(dǎo)管注漿采納C-S雙液漿,注漿量依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況定,以確保開(kāi)挖為目的。

3問(wèn)題與解決措施

3.1問(wèn)題

(1)主要存在卡鉆、掉鉆頭、坍孔、退鉆與頂管困難等問(wèn)題。

(2)坍方前開(kāi)挖的下導(dǎo)坑斷面約有20m2,長(zhǎng)度約為20m,由于密排棚架的作用,坍方體并未將導(dǎo)坑內(nèi)填滿,約有150m3空洞,漿液向空洞內(nèi)充填并不能對(duì)開(kāi)挖穩(wěn)定起到穩(wěn)定作用,同時(shí)又造成鋪張,防止?jié){液向空洞內(nèi)滲流是注漿中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.2措施

3.2.1帶鉆頭頂管本文由中國(guó)論文聯(lián)盟.LWLM.收集整理。

采納套管跟進(jìn)施鉆只能有效地解決前20m坍孔、卡鉆等技術(shù)難題,由于套管跟進(jìn)越長(zhǎng)孔壁四周坍碴、碎石與管壁的摩阻力就越大,鉆進(jìn)負(fù)荷扭矩也越大,致使鉆進(jìn)困難,同時(shí)易產(chǎn)生管接頭因扭矩大而損耗斷管等嚴(yán)峻事故,一旦發(fā)生斷管現(xiàn)象,則整個(gè)孔將被廢棄。

3.2.2總體施工工序的調(diào)整

首先進(jìn)行工作面預(yù)注漿,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行管棚施工。但由于注漿量大,注漿時(shí)間長(zhǎng),造成鉆孔作業(yè)空閑時(shí)間多。為此,對(duì)施工工序進(jìn)行了調(diào)整,即在工作面注漿的同時(shí)穿插進(jìn)行

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部分管棚孔的施工。但為確保周邊管棚孔的注漿加固效果,確定了穿插管棚孔施工的原則是:遵循設(shè)計(jì)時(shí)的工作面預(yù)注漿超前的原則?？傮w施工工序的調(diào)整為施工工期爭(zhēng)取了時(shí)間,同時(shí)也保證了周邊注漿加固效果。

3.2.3注漿施工的技術(shù)措施

(1)轉(zhuǎn)變漿液材料。預(yù)注漿時(shí),依據(jù)其注漿目的是填充坍方體空洞,對(duì)固結(jié)體強(qiáng)度要求不高,同時(shí)由于原開(kāi)挖的小導(dǎo)坑留下的空洞較大,采納較高強(qiáng)度的注漿材料不僅造成鋪張,也為后來(lái)的開(kāi)挖帶來(lái)了困難。為此,據(jù)孔鉆記錄,A、I、H三個(gè)工作面預(yù)注漿孔分別在6m、10m、17m處有50～120cm不等的架空區(qū),對(duì)這三個(gè)孔不同斷位的注漿材料進(jìn)行了變更,由原設(shè)計(jì)的水泥漿與水泥砂漿改為粘土水泥砂漿。變更后的漿液含粘土約為25%,28d固結(jié)強(qiáng)度在8～13kgPcm2,可滿意工作面穩(wěn)定的要求,凝聚時(shí)間約為3～5d,流淌性好,不僅降低了工程成本,也具有良好的填充效果。三個(gè)孔三個(gè)段別分別共計(jì)注入粘土水泥砂漿120m3,約占空洞總量的80%。

(2)采納間隔注漿獲得注漿加固效果。在進(jìn)行管棚注漿時(shí)關(guān)鍵是獲得管棚內(nèi)形狀成厚約2m的注漿加固圈,但由于坍體內(nèi)有很多塊石相互棚架,致使坍體內(nèi)空洞大而多,這些空洞有的直接與坍空區(qū)相連,注漿時(shí)漿液在壓力作用下通過(guò)這些空洞泄流至坍空區(qū),而不能在管棚四周勻稱集中,從而使注漿加固圈無(wú)法形成。為此,依據(jù)閱歷采納間歇注漿法,即當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間注漿壓力上不來(lái)時(shí),說(shuō)明漿液順空隙泄流至坍空區(qū),這時(shí)將漿液凝聚時(shí)間調(diào)整至30～50s,注漿1～5min,停40s,待原注入漿液初凝變稠后再注,如此反復(fù),則原先的泄?jié){通道漸漸變小并最終堵塞,漿液即在管棚四周達(dá)到勻稱集中的目的。

4施工質(zhì)量與效果評(píng)定

(1)導(dǎo)向管外插角為2°～4°,間距28～33cm,滿意設(shè)計(jì)與規(guī)范要求,為保證管棚制安精度制造了條件。

(2)管棚孔鉆進(jìn)過(guò)程中僅有一個(gè)孔打偏與另一管棚相交,僅占管棚總數(shù)的2%。依據(jù)下管記錄,因卡鉆、斷管等緣由52根管棚中只有9根共計(jì)16m未頂進(jìn),僅占設(shè)計(jì)管棚總長(zhǎng)度的1.1%。依據(jù)開(kāi)挖所揭示的狀況,管棚制安基本達(dá)到了整齊劃一的要求,在開(kāi)挖線形狀成了穩(wěn)固的護(hù)拱棚架作用,總體質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)。

(3)每二序孔鉆孔時(shí)消失了全孔回水,鉆孔、下管簡(jiǎn)單,鉆孔物中有水泥凝聚塊等現(xiàn)象,與開(kāi)頭第一序孔鉆孔時(shí)卡鉆無(wú)回水

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