淺談對(duì)隧道超前小導(dǎo)管注漿的質(zhì)量管理和計(jì)量控制

淺談對(duì)隧道超前小導(dǎo)管注漿的質(zhì)量管理和計(jì)量控制（1）通過(guò)漿液的化學(xué)作用，將坑道周?chē)鷩姖{區(qū)的松散巖體在短時(shí)間凝固并達(dá)到一定自穩(wěn)力，為掘進(jìn)時(shí)的施工安全提供保障；（2）漿液進(jìn)入巖（土）體的空隙凝結(jié)固化后起防水作用。水泥—水玻璃雙液漿的固結(jié)時(shí)間一般為4小時(shí)左右，單液水泥漿的固結(jié)時(shí)間一般為8小時(shí)左右。在甬金高速公路白峰嶺隧道金華端施工中，右洞為水泥—水玻璃雙液注漿，左洞為水泥漿單液注漿，在地質(zhì)條件、施工操作工藝基本相同的情況下證明：雙液注漿的止水效果明顯優(yōu)于單液注漿。本文就水泥—水玻璃雙液注漿的施工工藝予以重點(diǎn)探討。雙液漿的特性主要反映在漿液粘度、顆粒度和凝膠時(shí)間長(zhǎng)短。采用的水泥漿的水灰比一般應(yīng)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(nèi)隨著水玻璃用量減少，其凝固時(shí)間縮短。如需要縮短時(shí)間，在注漿中加食鹽或三乙醇胺速凝劑。當(dāng)水泥漿與水玻璃的體積比在1：0.4~1：0.6范圍時(shí)，漿液使石體抗壓強(qiáng)度最高。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(qiáng)度越高。我們實(shí)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(shí)際試驗(yàn)比重為1.512T/m3，該雙液漿初凝時(shí)間為4分鐘，終凝時(shí)間為70分鐘。Ф42mm無(wú)縫鋼管長(zhǎng)4~7m，管壁每隔20cm梅花形交錯(cuò)鉆眼，眼孔直徑6~8mm，風(fēng)鉆鑿巖時(shí)的鉆孔直徑較管徑大2cm。小導(dǎo)管頂端為尖錐型以利導(dǎo)管打入巖壁鉆孔內(nèi)，小導(dǎo)管打入巖體后尾端剩5-10cm，加焊已接有止回閥（如自來(lái)水開(kāi)關(guān)）的短鋼管。一般布置在隧道拱頂120°范圍內(nèi)，環(huán)向間距30~50cm，外插角為10~30°。注漿壓力是促使?jié){液在巖（土）層裂隙中流動(dòng)擴(kuò)散的一種動(dòng)力，必須有足夠的注漿壓力來(lái)克服巖（土）內(nèi)天然水頭壓力和地層裂隙阻力才能使?jié){液充分?jǐn)U散填充，達(dá)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(fā)育程度、裂隙水頭壓力有關(guān)。壓力過(guò)高亦會(huì)劈裂巖（土）體，因此注漿壓力一般控制在0.5~1.0Mpa。（1）注漿前應(yīng)對(duì)開(kāi)挖面層及附近5m范圍內(nèi)的坑道噴射厚度為5~10cm的噴射砼或模筑砼封閉作為止?jié){層。待止?jié){層有一定強(qiáng)度時(shí)方可注漿，防止?jié){液從各巖面裂隙中反滲；（2）安裝注漿管時(shí)，應(yīng)在注漿管與孔口巖面相交處用麻絲纏繞和膠泥（水玻璃與水泥）填塞，使之與鉆孔孔壁充分?jǐn)D壓塞緊，實(shí)現(xiàn)注漿管的止?jié){和固定。膠泥未凝固到一定強(qiáng)度不得注漿；倒（壟3奪）及早、理準(zhǔn)確地做撤好各種試贏驗(yàn)配合比導(dǎo)，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)流格控制各扮種材料用混量，精確缸配制混合旺料；古（瞎4扁）漿液應(yīng)睡先經(jīng)過(guò)過(guò)趴濾網(wǎng)過(guò)濾菊，防止雜騙物進(jìn)入注液漿泵或進(jìn)即入小導(dǎo)管零；之（弱5群）注漿時(shí)籃應(yīng)先注無(wú)輩滲水孔，啄后注有滲巾水孔；奔（恨6殲）嚴(yán)格控傻制注漿壓醒力，以防衡壓裂開(kāi)挖券面。注漿赴機(jī)壓力應(yīng)著與規(guī)定壓櫻力配套，亮莖慢搖己繡打躺垃掃；擇（購(gòu)7族）一個(gè)導(dǎo)灘管注漿時(shí)痕，相鄰導(dǎo)尤管應(yīng)打開(kāi)誰(shuí)止回閥讓急原來(lái)管內(nèi)鏈貯存的裂需隙水從相墨鄰的導(dǎo)管典流出，當(dāng)墻相鄰的導(dǎo)遙管內(nèi)流出間濃漿時(shí)停講止注漿，院關(guān)閉相鄰爸管的止回程閥，再待姻達(dá)到控制瘦壓力時(shí)關(guān)表閉該管的憂止回閥。驗(yàn)然后在相限鄰管接上牛注漿軟管響，打開(kāi)止判回閥進(jìn)行萌補(bǔ)壓注漿鼠，待達(dá)到疾控制壓力眠時(shí)停止壓翁漿關(guān)閉該威止回閥；餡（蹈8亦）配制的垃漿液應(yīng)在欲規(guī)定的時(shí)段間內(nèi)用完院；憑（引9叫）反對(duì)用巴數(shù)水泥袋舍法計(jì)量總穗體注漿量賺，因?yàn)樗嗟挠昧块w不能準(zhǔn)確阿反映注入蕩巖體的漿筍液體積與莊剩余在導(dǎo)叮管、設(shè)備做、容器中離的漿液體肝積。注漿陡時(shí)應(yīng)認(rèn)真故記錄注漿禿機(jī)吸管頭月容器原有枝漿液體積唇、中間加舟入的漿液隔體積和容勝器最終剩居余漿液體宴積，嚴(yán)格慨把握實(shí)際嫌注入巖體濱的總體注侄漿量。除買(mǎi)朵小導(dǎo)管注戚漿單管漿柳液擴(kuò)散半疤徑一般儲(chǔ)為竊0.5~漆1.0晨m屢。這與深靠孔超前圍濁幕注漿的叮擴(kuò)散半硬徑芒2~4經(jīng)m竟（管滿(mǎn)徑受Ф黨75愿~孕Ф鵝110m匆m錢(qián)、注漿壓叼力卻為工1.5~盟4Mp記a基）有明顯撈區(qū)別，故劣《隧道施禁工規(guī)范》循中的注漿萬(wàn)量計(jì)算公采式（如下但）不能作扛為小導(dǎo)管草注漿量的千估算公式哀：施坊功V注1致=毒π飽╳況R草2于╳湖H往╳η╳α皮╳β┈┈答┈吼┈瞎公式件（礎(chǔ)1最）泊V轟1既為注漿量剩（繩m災(zāi)3惕）歉；靈R慘為擴(kuò)散半而徑事（返m荒）捷；叮H申為注漿管瞎有效長(zhǎng)度滲（拖m嗽）料；姐η掛為地層孔抬隙率抽；疾α廢為注漿系因數(shù)艷0.7~沾0.柳9熄；法β謝為漿液損鐵耗系造數(shù)辜1.1~瓦1.蛾4撤。糾查閱參考謀資料罪注際2春，以下計(jì)陜算公式相愿對(duì)符合實(shí)冰際單孔注泡漿量：葡羞V炮2童=光π怨╳還R申2像╳跡c怠╳態(tài)η兼=壞π役╳潤(rùn)[(0.抱6~0.頓7)邪狐╳算s]炸2襲╳業(yè)L過(guò)╳η┉┉爹┈曉┈哲公式疲（燕2坐）岔V計(jì)2達(dá)為注漿獻(xiàn)量效(聽(tīng)m股3娃);甲S抱為小導(dǎo)管配中心距沉離載(m);探昨L婚為小導(dǎo)管杏有效長(zhǎng)駱度縣(m);抖寬R碌為考慮到油注漿范圍鄙相互重疊閉的原則，養(yǎng)擴(kuò)散半徑照取宮（竊0.6~價(jià)0.帝7糠）菠╳擴(kuò)s惕（斗m說(shuō)）改；咳η嘆巖體孔隙柜率壘%田：惜Ⅱ結(jié)類(lèi)泡3~5材%儀，眾Ⅲ插類(lèi)硬頓巖晉3~5岔%衛(wèi)、軟建巖豐2~3尼%教，仿Ⅳ鞏類(lèi)硬析巖斜2~3遼%仿，軟布巖嶼1~2副%喉。禁實(shí)際施工嘗中因鉆孔絮偏差或鉆澆眼內(nèi)的地遺質(zhì)原因，追注漿液竄躺漿或跑漿滿(mǎn)經(jīng)常出現(xiàn)羅，每個(gè)注緊漿管內(nèi)的些注漿量很章不均勻，拖因此理論愁單眼注漿般量尚不能丟作為注漿糠的一個(gè)嚴(yán)申格控制指收標(biāo)，應(yīng)以閘整排小導(dǎo)炎管的理論姥推算總量玉作為上下恭范圍的控雁制指標(biāo)。去故按整排裳小導(dǎo)管上裙下皮各滿(mǎn)0.5~址1刺m接范圍的巖芽土體內(nèi)均距已注漿填貢充考慮，愛(ài)應(yīng)以下列花公式估算駝注漿總量孔：（見(jiàn)圖應(yīng)示拘1診）館V秀3含=衫(置π╳壩θ濟(jì)/360笑+2T/糠R蔬)群╳禽[(R+辱T)顯2麗-(R虜-T)獻(xiàn)2嗓]酸╳η添╳巡L胃╳頃β賞+Q悠泄卵┈┈浮┈礙公式懶（灘3幻）番V買(mǎi)3支為注漿跟量忽(敬m爸3獅)朝;變?chǔ)燃啚楣安啃☆潓?dǎo)管布設(shè)堂范圍相對(duì)券于圓心的栽角度葬；權(quán)R詞為小導(dǎo)管寸位置相對(duì)礙于圓心的菠半徑艇；貢艘T抖為漿液擴(kuò)語(yǔ)散半米徑消0.5~崖1明m稿；番L散為小導(dǎo)管最有效長(zhǎng)兩度蔑(m扭)孕；絡(luò)η質(zhì)巖體孔隙漲率季%殊：溜Ⅱ死類(lèi)料3~5命%壺，烏Ⅲ稱(chēng)類(lèi)硬漁巖儀3~5養(yǎng)%尿、軟類(lèi)巖丑2~3刑%吩，鐮Ⅳ醉類(lèi)硬乒巖升2~3錫%偵，軟初巖拼1~2涼%兄；凝β倡為漿液損狗耗系歇數(shù)服1.1~首1.行4拋；罪Q杯為小導(dǎo)管抄的容走積順(m刺3菜)破。亞V沫3破濕理論注漿乞量應(yīng)是一略個(gè)注漿量灰控制范圍載值。感在川R爺、盟L斷、會(huì)Q局固定的條賣(mài)件下，以箱最小的擴(kuò)霸散半么徑漫0.5奔m朱、該類(lèi)圍淺巖最小的肝巖體孔隙婦率、漿液熱損耗系數(shù)盞代入公式怨得最小理棋論注漿仔量渴V轟3min擠,藏身以最大的側(cè)擴(kuò)散半暫徑桑1援m掠、該類(lèi)圍旬巖最大的承巖體孔隙憤率、漿液飽損耗系數(shù)盲代入公式慎得最大理股論注漿過(guò)量虛V閣3max餡。守同理可推斷算同一斷疲面的上下螺雙排或多搞排小導(dǎo)管莫一次注漿腿的總量。掀甬金高速螺公路部分樸隧道超前匙小導(dǎo)管注程漿量統(tǒng)計(jì)絕表?yè)扑硗敖频烂壅Q名漢辜稱(chēng)雹禽隔御悅憶播序診猾符L綢律樣啦T菠（殿m熄）平V表3min躁(衣m猜3指)浩V梢3max塵(憑m您3探)勺V遲3走(蒙m爸3義)洪白峰嶺金芝華端、右宇Ⅲ共6.6賽4.0寇0.5-驚1.0悶2.09稼9.98紹2.37急巖坑殺尖平2逗#匙寧波端右困Ⅲ盡6.6臭6.2幼0.5-執(zhí)1.0部3.25咐15.4睬7上4.92晚巖坑辯尖竹2薦#花金華端右百（雙排）埋Ⅲ考6.6濱6.2智0.9-牲1.4憑4.50宅18.3律3械10.2存5冬巖坑蕉尖伶1貝#數(shù)金華端右贊（雙排）拳Ⅱ弄6.6脂6.2筒0.9-文1.4狗4.50添18.3伸3我11.0捎7慮巖坑遲尖梨3翻#闖寧波端右朵（雙排）阿Ⅱ我6.6禁5.0培0.9-惡1.4檔3.63軌14.7典8萬(wàn)11.7淋3哀以上幾個(gè)跨隧道施工愛(ài)時(shí)，注漿悟工藝相對(duì)蹈較規(guī)范，巷現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量松較客觀。時(shí)表中數(shù)據(jù)匙反映：實(shí)稅際注漿量炮均在理論怖注漿量的份最大值與繼最小值之千間。同時(shí)兼也驗(yàn)證：牙《隧道施苗工規(guī)范》光中的注漿幼量計(jì)算公束式貝(1滾)拜是適用于妄深孔超前王圍幕注漿仆的，而不傘適用于超鮮前小導(dǎo)管峰注漿；參奶考資料晌注擁2夕中的注漿偉量計(jì)算公典式荒(2五)于是適用于驗(yàn)單排超前制小導(dǎo)管注栽漿的；本藍(lán)文推導(dǎo)的的公壞式芽(3)然莊是對(duì)公捏式呆(2樂(lè))右進(jìn)一步補(bǔ)揮充，適用笨于單排及擱多排超前陵小導(dǎo)管注楊漿的計(jì)算葉。隔飾續(xù)禽（宰1揀）通過(guò)對(duì)蔑超前小導(dǎo)禾管注漿的靜漿液特性罩的了解以松及對(duì)施工銹工藝的嚴(yán)物格控制，暢以使突巖賄(莖土恨)佳體實(shí)際注訴入必要的悉漿液，以啞保證圍巖庭達(dá)到預(yù)期支的固結(jié)強(qiáng)禁度和止水差效果；同少時(shí)如果注夏漿量異常濕超標(biāo)時(shí)（掘如局部溜巖尾(可土璃)緩體有空洞貴），則可叔以預(yù)先推鑄測(cè)圍巖地顫質(zhì)條件的調(diào)變異，從派而可事先吵調(diào)整以后茄的施工工臘藝。因此映通過(guò)實(shí)際得注漿量和反理論注漿鑄量的比較奪，可有效券地評(píng)估實(shí)玩際注漿質(zhì)怎量和止水稻效果；身（室2適）通過(guò)注竭漿量理論渠計(jì)算的總削量控制，南可以促進(jìn)詞實(shí)際工地辰注漿量的閣現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量墓把關(guān)，杜阻絕因施工某技術(shù)人員