目前公路隧道、鐵路隧道、人防隧道、地下管廊等多種隧道,建設期間突水、突泥、塌方、流砂等Ⅲ類或更差圍巖未作永久性注漿加固;工程建成后使用一般材料反復返修,結果滲漏水幾乎不斷,水害長期存在嚴重影響使用安全和運行成本;為了從源頭上解決這些水害,必須在隧道開挖掘進前先對特殊巖體進行優(yōu)質有效的預注漿,把巖體裂隙水或孔隙水壓退封堵在結構層6米以外,讓結構混凝土在無水少水環(huán)境下施工,為隧道終身不漏水打下堅實的基礎。以內徑6m的隧道為例:
一、需要設備:潛孔鉆機2套,BY12-1000L注漿攪拌設備一臺套,大于42MPa的高壓軟管N米,φ108mm長6m的孔口管N根。
二、材 料:BY12-IA型注漿防水堵漏加固料、BY12-VI型注漿防水堵漏加固料、BY12-I型注漿防水堵漏加固料、BY3型堵漏王。
三、施工程序:
1、確保隧道排水系統(tǒng)暢通,照明充足;
2、把鉆孔注漿施工人員分成3班,每班12人(1人指揮,6名操作潛孔鉆機,5人注漿),24小時連續(xù)施工,在掌子面上布置17個鉆孔(如圖1、圖2),具體鉆孔數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場水文地質情況確定。
圖1
圖2
3、往隧道外幫擴1m,累計荒徑約1+6+1=8m處,用φ127mm鉆頭先對1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#進行鉆孔6m深,角度往外圍呈扇型射出60m,終端直徑8+8+8=24m;同步插入φ108mm孔口管5.6m,用BY3型堵漏王密封孔口管管口,再用BY12系列注漿防水堵漏加固料雙液注漿密封孔口管和四周巖層;漿液凝固2小時后開始用φ75(89)mm的鉆頭掃孔鉆孔120m深,期間當單孔出水量大于50m3/h時,停止鉆孔,用BY12系列注漿防水堵漏加固料單液注漿,注漿壓力達到30Mpa,穩(wěn)壓60min,漿液凝固24h后,再次掃孔鉆孔注漿,直至達到120m終點,檢測單孔出水量小于1m3/h為合格,不合格重新掃孔注漿,若巖體穩(wěn)定性不好,就插入120m長的高強注漿管再注漿,利用鋼管強度和注漿料強度合二為一,提升巖體穩(wěn)定性;以此類推把1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#全部注漿好;
4、在1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#孔中間,再用φ127mm鉆頭對2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#進行鉆孔6m深,角度往外圍呈扇型射出120m,終端直徑24m;同步插入φ108mm孔口管5.6m,用BY3型堵漏王密封孔口管管口,再用BY12系列注漿防水堵漏加固料雙液注漿密封孔口管和四周巖層;漿液凝固2小時后開始用φ75(89)mm的鉆頭掃孔鉆孔120m深,期間當單孔出水量大于50m3/h時,停止鉆孔,用BY12系列注漿防水堵漏加固料單液注漿,注漿壓力達到30Mpa,穩(wěn)壓60min,漿液凝固24h后,再次掃孔鉆孔測水注漿,直至達到120m終點;以此類推把2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#孔全部注漿好;
5、 用φ127mm的鉆頭再對17#孔進行鉆孔6m深,角度水平射出120m;同步插入φ108mm孔口管5.6m,用BY3型堵漏王密封孔口管管口,再用BY12系列注漿防水堵漏加固料雙液注漿密封孔口管和四周巖層;漿液凝固2小時后開始用φ75(89)mm的鉆頭掃孔鉆孔120m深,期間當單孔出水量大于50m3/h時,停止鉆孔,用BY12系列注漿防水堵漏加固料單液注漿,注漿壓力達到30Mpa,穩(wěn)壓60min,若無水就直接掃孔鉆孔到120m;
6、漿液凝固24h后,開始掘進80m,留40延米作下次鉆孔注漿的巖帽;
7、按3-6的程序再次鉆孔注漿掘進,直至開挖掘進到隧道終點,期間裸巖面若局部有滲漏水,再用BY12系列注漿防水堵漏加固材料單液或雙液注漿,及時注漿止水,確保裸巖面無影響混凝土施工的滲漏水;
8、通過這樣的預注漿,可以把巖體裂隙水或孔隙水壓退封堵在結構層6米以外,讓結構混凝土在無水或少水環(huán)境下正常施工,為隧道終身不漏水打下堅實的基礎。
9、注漿量:
半徑(6+6+6=18)÷2=9m
體積 半徑 9m×半徑 9m×3.14×長度120m≈30521m3,
經(jīng)驗可注率按2%計算 30521m3×2%≈610m3
立方米用量按2噸計算 610m3×2噸/m3≈1220噸
損耗系數(shù)按1.1計算 1220噸×1.1≈1342噸
每延米用量 1342噸÷120延米≈11噸/延米