浅谈地铁隧道注浆试验及其效果检验

浅谈地铁隧道注浆试验及其效果检验

陆运升

广州轨道交通建设监理有限公司广东省广州市510000

摘要:为了保障地铁隧道工程的实际质量,一定要对地铁隧道注浆的试验与试验结果的检验展开详细分析。在本篇文章中根据地铁隧道的工程注浆试验案例作为出发点,进而对地铁隧道注浆的试验方案展开全面且详细的研究,最终阐明了地铁隧道注浆的试验效果有哪几种检验模式。

关键词:地铁隧道;注浆试验;效果检验

前言

目前,在城市中所展开的地铁隧道工程,大部分都存有实际埋藏的深度不够、周围岩石的等级较低、承载与稳定方面的能力不强等问题,所以在地铁隧道工程进入到注浆阶段时,最为关键的工作就是加强地表的承载与稳定方面的能力、掌控地下因为变形所出现的失稳现象、掌握地层出现的实际沉降、纠正建筑出现的偏离与增加工程结构的实际强度等。而且还需要对地铁隧道注浆的试验结果展开细致的分析,并选取最为适当的检验模式来对其展开检验,从而确保所得到的相关参数的精准无误,并以此为地铁隧道工程的后期施工带来精准的数据保障。

1工程实例

根据铁路通道工程沿线地质条件,隧底加固段落主要为承载力小于220kPa的地层、富水粉质黏土和软弱不均地层。

2隧底注浆加固试验段施工

2.1试验段选择

结合承建隧道的围岩级别、岩性、含水量及无砟轨道施工安排,试验段选择在石楼隧道、前王庄2#隧道、高家坡1#隧道进行。

2.1.1石楼隧道

DK221+700~DK221+800:洞身为粉质粘土,含少量孔隙潜水;DK222+940~DK223+040:洞身为粉质粘土,含少量孔隙潜水,日出水量约为0.8~1m3/m·d;DK230+200~DK230+300:洞身为泥质砂岩及泥岩,软硬不均,裂隙发育,含水;基底为泥岩夹泥质砂岩、以泥岩为主,含裂隙水,日出水量约为1.5~2.3m3/m·d。

2.1.2前王庄2#隧道

DK211+600~DK211+700,边墙及基底为新黄土。

2.1.3高家坡1#隧道

DK205+000~DK205+100,洞顶为新黄土,边墙及基底为新、老黄土,含少量孔隙潜水。

2.2水泥浆配比

水灰比分别采用0.7:1、0.8:1及1:1。

2.3施工工艺

2.3.1施工准备

根据桩位布置图进行测量放样,确定孔位。

2.3.2钻孔

采用选定设备,按照设计要求间距、孔深、角度进行钻孔,仰拱两侧范围内钻孔时可斜向施做,角度控制在60°左右。

2.3.3小导管安装

钢管前端10cm做成尖锥形,尾部长度120cm作为止浆段不钻孔。管壁四周钻四排准8mm孔,孔间距15㎝,成梅花形布置。成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,然后采用速凝水泥砂浆或止浆塞封堵管口。

2.3.4注浆

小导管打入后,注浆泵的高压胶管与管口联通,并塞紧管口处缝隙,以保证注浆时不至于渗漏浆液。管路接通后先要压水检查密封性,达到要求后方可注浆。

2.4施工过程注意事项

①严格按照设计方案施工;②钻孔注浆过程中及时收集、整理、完善检验批、记录表、参数灌浆记录仪机打小票等各种资料;③为防止邻孔串浆和减少浆液无效漏失,注浆顺序应纵向分段、按跳孔间隔注浆方式进行,并宜采用先外后内的注浆施工方法;④针对富水隧道注浆加固时,宜从水头高的一侧开始注浆;⑤注浆过程中出现以下异常现象的处理方法:1)串浆,即浆液从其它孔流出的现象。发生串浆时,应待孔口正常出浆后将串浆孔阀门及时关闭或堵塞,轮到该管注浆时,再打开阀门或拔下堵塞物,视管内浆液情况采取相应措施(封口或补浆)。2)注浆时压力突然升高,则可能发生堵管,应停机检查。重点检查管道变径处、连接阀门处,找到堵塞部位,及时疏通,确保注浆质量。3)注浆过程中出现进浆量很大,压力长时间不升高的现象,则应查找原因,调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶。4)塌孔:软质富水地层成孔后容易塌孔,注浆导管无法安装到位,采取成孔后钻杆在孔内来回抽插多次,以便形成护壁,减少塌孔,钻杆取出、验孔合格立即安装注浆管,如安装不到位则将导管拔出,插入钻杆进行清孔。5)施工缝漏浆:施工缝处出现漏浆现像,漏浆量较小则继续注浆,漏浆量较大则采用间歇注浆,待漏浆位置水泥浆初凝后再进行二次注浆。

3地铁隧道注浆试验的效果检验

在地铁隧道注浆的试验完成之后,就可以对注浆试验的最终效果展开检验,在这个阶段的检验模式可以分为三种分别是:挖掘样本、工程现场的开挖观察、动力的触探。

3.1挖掘样本

这种检验模式主要指的是根据施工挖掘来采取样本,再对展开注浆试验与没有注浆的土体中含有的所有指标展开检验,就可以得到这次注浆试验的最终结果。

3.2开挖观察

这种检验模式顾名思义,就是在注浆试验完成后在工程现场开始按照层次挖掘,并在挖掘的过程中去观察注入浆液的凝固状况,这样就可以非常直接的观察出各不相同的浆液所起到的加固效果。在此次注浆试验的最终结果上来讲在注入浆液后,进入方式、改善激励和砂质土质、结构松散等较为有所不同,在土质为粘土的地层中渗透的系数就会在10-5cm/S的级别之下,所以注入浆液无法凭借机理渗透到地层之中,而是在较大的压力下才会按照劈裂的方式注入到地层之中,在注入之后就会变成树枝形状的浆脉,并开始在土体中逐渐硬化。而在此次注浆实验中也完全验证了这一现象,因为在开始挖掘土体的表层中,能够非常清晰的观察到劈裂呈现的浆脉,这并不是因为注入浆液进入到地层时在风化层外所凝成的胶结体,而单纯就是浆脉主要是以斜入或者是水平的形式进入到土体之中。

3.3动力触探

这种检验模式是最常被应用的一种,因为实际操作非常简单、设施较为方便、且工作效率较高,动力触探主要指的就是充分的利用落锤下落的力量,将探头打到检验的土体上,再按照打入的实际深度与锤击的实际数量来检验土层的物理学性能,通常可以分为三种类型分别是轻、重、超重,在结合注浆试验的实际状况与施工现场的实际状况后,决定在此次检验中选取轻型来展开检验工作。落锤的实际质量是十千克,实际高度是0.5m,但这种类型的设施在标准规定中打入的实际深度是0.3m。在本次检验中一共在施工现场展开了九处检验工作,根据对注浆试验的最终效果详细分后可以得知,在经过注浆试验的土体会有着更高动力的触探数值,这就表明在注浆后土体等到的改善效果较为显著。但所注入的浆液有所不同也会影响到动力的触探数值,例如:原状土的锤击次数是18、水泥与水玻璃是24、普通水泥是26、超细水泥是28、TGRM水泥则是33。

结束语

综上所诉,通过针对地铁隧道工程所展开的注浆试验可以得知,浆液的各种不同的流入方式可以直接影响土体的结构、机构与性质的改善机理,但是其实注浆最为重要的机理就是将劈裂方式的挤密作为关键,在改善土体的结构、性质时,就是通过挤密将周围的土体构成较为复杂的结构体,可以有效的加强土体结构的实际强度。而通过对注浆结果的检验可以得知,在所有地层中都可以展开注浆工作,但是最终得到的改善效果并不是非常显著,所以仅是凭借较为单一的技术,已经无法满足地铁隧道工程对于地层强度的实际需求,还需要采取其他可以加强地层强度的有效措施。

参考文献:

[1]康俊发.浅析地铁隧道注浆试验及效果检验方法[J].中国标准化,2017(10):231-232.

[2]卓越,焦雷.高抗渗注浆材料在水下地铁隧道地层加固中的研究与应用[J].隧道建设,2017,37(8):933-938.

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