隧道预加固原理和应用.pptVIP

水压较高时封堵比较困难，此时可使用模袋、索囊技术，采用水泥砂浆灌注，压力略大于水压力即可。 岩溶地下水处理 当前第31页\共有64页\编于星期二\15点 模袋与索囊是由特殊的纺织工艺织成，使用的基本材料为尼龙、聚酯或聚丙烯等材料。织物的强度高，灌注时具有一定的渗水性而不漏水泥。通过试验发现有其独特的优点： －灌注成型，施工简便、速度快，且耐高速水流(15m/s)，在高速水流下，保证水泥不分散，不被冲走； －具有一定的透水性，在混凝土或水泥砂浆灌入以后，多余的水分通过织物空隙渗出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗压强度。水泥浆经模袋析水后，不但硬化速度加快，而且固化强度提高。 岩溶地下水处理 当前第32页\共有64页\编于星期二\15点 模袋材料由于具有强度高、整体性和析水固结性能好、柔软可变形等特性，适合于大流量、高流速情况下的堵水。因此，它非常适合辅助洞串珠状溶蚀孔洞、溶蚀管道以及溶洞群和厅堂式洞穴等较大规模的岩溶危害的处理。 索囊的原理与模袋类似，是微缩版的模袋，主要针对溶蚀裂隙、溶蚀宽缝、串珠状溶蚀孔洞等小型的漏水体系。 岩溶地下水处理 当前第33页\共有64页\编于星期二\15点 定作模袋要适合溶洞或管道体积 注意之一 注意灌浆先后顺序及模袋闭浆 注意之三 注意之二：减压分流孔要截断前方突涌水点 当前第34页\共有64页\编于星期二\15点 溶洞涌水 模袋封堵 索囊封堵 封堵后钻孔取芯 当前第35页\共有64页\编于星期二\15点 地表旋喷桩加固是指在需要进行加固的土体上方，从地表垂直钻设灌浆孔，高压注入空气、水及水泥浆，撕裂土体扩大灌浆范围，并利用水泥浆固结土壤，达到增加土壤自承力不足的作用。 地表旋喷桩加固工法主要适用于软岩浅埋隧道、基础支承承载力不足、地下水位较高的明挖法围护结构的防水等。 地表旋喷桩加固工法 当前第36页\共有64页\编于星期二\15点 在未固结围岩,特别是城市的浅埋隧道,必须注意防止隧道变形和地表下沉以及确保大断面的掌子面的稳定； 水平高压旋喷压注工法，是在一般的初期导管注浆的基础上发展起来的,能较大规模地以高压旋喷的方式压注水泥浆的超前支护工法。 水平高压旋喷法 当前第37页\共有64页\编于星期二\15点 此方法是在水平钻孔内采用高压旋喷的技术在隧道开挖外轮廓形成拱形预衬砌,以防护掌子面。 水平高压旋喷法 当前第38页\共有64页\编于星期二\15点 在掌子面与隧道轴线平行时,用特殊机械钻孔,同时向管体内高压喷射水泥浆液,形成直径50～70cm的圆柱体(桩)的工法。 材料3天的强度可达8～10MPa，改善围岩的效果很好，是改善掌子自稳性和控制地表下沉的较好方法。 但施工设备多,系统庞大。 水平高压旋喷法 当前第39页\共有64页\编于星期二\15点 常用的注浆浆液有： 水泥浆液； 超细水泥浆液； 特种水泥浆液； 水泥一水玻璃浆液； 各种化学浆液(如铬木素、聚氨酯、丙凝)等。 注浆材料在很大程度上直接影响到堵水防渗和固结的效果,并关系到注浆工艺、工期及工程费用。 注浆材料 当前第40页\共有64页\编于星期二\15点 注浆材料的要求: 浆液在地层中要有良好的可灌性，即在一定的压力下，能渗到一定宽度的空隙和裂隙中； 浆液凝胶时间可以调节； 固化时收缩小，与岩石、混凝土、土壤等有一定的粘结力； 固结后有一定的抗压、抗拉强度和抗渗性、耐久性； 稳定性好，以免过早地发生沉淀，影响浆液的压注； 为便于施工和增大浆液的扩散范围，浆液须具有良好的流动性； 当地下水有侵蚀性时，应具有相应的耐侵蚀性； 无毒或低毒，对环境污染小； 注浆工艺简单,操作方便、安全。 注浆材料 当前第41页\共有64页\编于星期二\15点 地层条件方面的要求: 断层破碎带和砂卵砾石层,当裂隙宽度(或粒径)大于1mm或渗透系数Κ≥5×10-4m/s时，加固或堵水注浆宜有限选用单液水泥浆和水泥一水玻璃浆。 断层泥带,当裂隙宽度(或粒径)小于1mm或渗透系数Κ≥1×10-4m/s时,加固压浆宜有限选用水玻璃类。 中、细、粉砂及细小类型岩层、断层泥段堵水压浆宜选用渗透性好、低毒、遇水膨胀的化学浆液，如聚氨酯类；对于颗粒更小的粘土层,采用水泥浆、水泥一水玻璃类,可在水泥浆中加人嘭润土、粉煤灰等填料,使浆液具有触变性能,并能防止材料的分离和水泥颗粒的沉淀。 岩溶地段突泥、突水和裂隙较大的地质构造中,为堵塞突泥、涌水通道,在适应压浆设各条件下.可用劈裂法代替渗透法。 注浆材料 当前第42页\共有64页\编于星期二\15点 对于注浆浓度，在每段每次压浆时先稀后浓，同一分段多次压浆时则先浓后稀。 一般水泥浆液起始浓度较高，特别在初期压浆阶段，因稀释