1.止浆墙
在钻孔前,应对开挖面及5m范围内的坑道周边岩面喷射5~10 cm厚的混凝土,以封闭岩面,防止漏浆。在采用高压劈裂注浆时,应适当加厚止浆墙。
2.钻孔
当地层较坚硬,不便直接打入小导管时,就需要先钻孔,然后插入小导管。钻孔可用冲击式钻机或旋转式钻机,应根据地层条件及成孔效果适当选择。钻孔直径应比钢管直径大20 mm以上,钻孔位置应满足设计要求,孔口位置偏差不应超过5 cm,孔底位置偏差不应超过孔深的1%。应将钻孔清洗干净,并做好钻孔检查记录。
3.注浆管制作及安装
注浆管一般采用带孔眼的焊接钢管或无缝钢管制作。小导管外径一般为32~40 mm,内径为19~38 mm,长度宜为3~6 m;长钢管直径较大,一般是70~180 mm,长度为30~50 m。注浆管前端做成尖锥形,以便于插入孔中。
注浆管前段约0.5 m范围内的管壁上每隔10~20 cm交错钻设出浆孔眼,孔眼直径宜为68 mm。管壁上有孔眼部分的长度应根据注浆孔的位置和注浆区域来确定。其余部分不钻眼,并用止浆塞将其隔开,使浆液只注入有效区域。止浆塞应能承受注浆压力。
常用的止浆塞有两种:橡胶式与套管式。安装时,将止浆塞固定在注浆管上的设计位置,一起放入钻孔,然后用压缩空气或注浆压力使其膨胀而堵塞注浆管与钻孔之间的间隙,此法主要用于深孔注浆。另外,若采用全孔注浆,则可以用铅丝、麻刀或木楔等材料在注浆孔口将间隙堵塞,但在深孔注浆时,因浆液流速慢,而孔较深,易发生堵塞现象。
小导管可用机械设备打入钻孔中,当地层较软弱时,则可直接将小导管打入围岩中。小导管插入后应外露一定长度,以便连接注浆管,并用塑胶泥将导管周围孔隙封堵密实。
4.试水及注浆顺序
安装好导管后,应用泵压试水。试水的目的:一是冲洗注浆管,以保证浆液能畅通灌入土中;二是了解土的渗透系数,以便调整浆液比重,确定有效灌注半径、灌注速度等。由于每孔灌浆次序与土层渗透系数有关,因此,注浆宜按孔间隔进行,并应先灌注渗透系数大的土层,后灌注渗透系数小的土层。如果各部分渗透系数相同,则应按先上方后下方、先内圈后外圈、先无水孔后有水孔、先上游(地下水)后下游的顺序进行。
5.压力控制
每孔注浆应利用止浆阀保持孔内压力,直至浆液完全凝固。超前小导管注浆的孔口压力一般为0.5~1.0 MPa,最高压力应严格控制在允许范围内,以防压裂开挖面。(www.daowen.com)
6.结束条件
注浆结束条件应根据注浆压力和单孔注浆量两个指标来判断确定。
单孔结束条件:注浆压力达到设计终压;浆液注入量已达到计算值的80%以上;若孔口压力已达到规定压力值,但注入量仍不足,也应停止注浆。在强渗透地层条件下,若注浆压力接近或达到设计压力,但浆液注入量超过设计值的3倍时,则应停止注浆。可考虑改用水泥砂浆或细石混凝土作为胶结材料,并添加早强剂。
全段结束条件:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注。
注浆结束后,必须对注浆效果进行检查,如未达到设计要求,应补充钻孔、注浆;达到设计要求后,应立即拔出注浆管并进行清洗。
7.注浆检查
注浆前,应进行钻孔质量检查、材料质量检查、注浆设备工作状态检查,并应进行现场试运转。注浆过程中,应密切注意注浆压力的变化。如采用双液注浆,应经常测试混合浆液的凝固时间,若发现凝固时间不符合设计要求,应立即采取相应的处理措施。注浆后应利用声波探测仪对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补注浆。
8.开挖时间
注浆后,应视浆液种类,待胶结材料完全凝固后方可开挖。一般条件下,水泥-水玻璃浆须等待4h,而水泥浆则须等待8h后才可开挖。
9.保留止浆墙
每循环注浆后可进行多个循环的开挖,可开挖的长度是由注浆长度和应保留的止浆墙长度决定的。但尤其应当注意的是,开挖应保证留有一定长度的止浆墙,即保证开挖后剩余的止浆墙长度不短于设计要求的最短长度(超前量),并在开挖后及时进行下一循环的注浆加固。若注浆工作在正洞以外进行,则超前量和超前时间比较容易得到保证。
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