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      隧道工程中注漿的作用及常見施工工藝

      2015-11-13

      1、注漿技術在地下結構防滲、基坑加固、防止地面沉降、已建構築物地基處理、頂管減摩頂進等方面起着重要的作用。
      2、對隧道工程而言,注漿具有充填作用,加固作用和減滲作用。
      (1)充填作用-注漿可以對塌方體、空洞等進行填充從而保證圍岩的完整性,防止小的空洞和塌方誘發大的塌方;可以對初襯和二襯進行背後注漿從而保證襯砌受力均勻減小結構應力集中并控制地層變形。
      (2)加固作用-注漿改變了圍岩結構、微孔隙和圍岩的物質組成成份,使圍岩的宏觀孔隙降低,緻密程度增強,并且提高了圍岩的彈性模量、粘聚力和内摩擦角。
      (3)減滲作用-漿液在岩層裂隙内流動擴散、充填、固結,成為具有一定強度和低透水性的結石體,充塞岩層裂隙,截斷水流通道,固結破碎岩石,減小了圍岩滲透系數,從而減小隧道的湧水量并和襯砌所受水荷載。
      3、對于隧道工程而言,根據注漿壓力分為靜壓注漿和高壓噴射注漿兩大類。
      4、普通無機注漿漿液材料有:單液水泥類、水泥-水玻璃類、水玻璃類、粘土泥漿類(膨潤土)、木屑、砂漿。
      5、有機化學注漿漿液材料有:塔克思系統、丙烯酰胺系統、脲醛系統、本素系統、甲凝系統。
      6、常用注漿工藝
      (1)全斷面帷幕注漿
      帷幕注漿是通過注漿對隧道開挖前方富水破碎地質岩體中所夾泥水的置換,使破碎岩體固結,以提高岩體的堅固穩定和堵塞水流。
      (2)大管棚注漿
      管棚支護是沿開挖輪廓線,鑽鑿與隧道軸線平行的鑽孔,而後插入鋼管,并向管内注漿,固結鋼管周邊的圍岩,并在預定的範圍内形成棚架的支護體系。它的主要作用是提高鋼管周圍圍岩的抗剪強度,并使鋼管與圍岩一體化,棚架體系轉移前方土體荷載,先行支護圍岩。一般在洞口施工時采用。在埋深小的隧道,正上方有建築物時,也可采用此法。
      (3)小導管注漿
      小導管不僅起到了管棚的作用,而且通過注漿使小導管周圍土體固結形成承載殼,改善了圍岩的自穩能力。小導管加固機理:梁支撐效應、水化凝結作用、聯接作用、載拱效應。
      (4)中空錨杆注漿
      (5)鎖腳錨杆注漿
      為減少基底弱化引起的上台階初期支護下沉和下台階開挖初期支護的懸空引起下沉,設置鎖腳錨杆是控制沉降的有效措施。
      (6)初支背後注漿
      通過壓力注漿填充混凝土襯砌與圍岩之間的不密實區,使襯砌與圍岩緊密接觸,從而改善相互間的受力狀态,使支護結構與圍岩形成牢固的面接觸,這樣不僅能傳遞徑向應力也能傳遞切向應力,使圍岩的三向應力狀态得到保證,而接觸應力的分布比較均勻,同時也改善了結構的受力狀态。
      隧道二襯拱頂帶模注漿
      (7)二襯帶模注漿
      隧道襯砌拱頂帶模注漿施工工藝,在隧道二襯襯砌台車拱頂模闆上設置了4個垂直注漿孔,孔内安裝活性粉末超高強混凝土(RPC)注漿管,二襯混凝土澆築完成1至2小時後,于脫模前開始注漿。注漿材料采用高流動性微膨脹早強緩凝充填砂漿,與二襯混凝土形成有機整體,解決了傳統漿液與二襯混凝土“兩張皮”的弊端。注漿采用拱頂帶模注漿一體機進行操作,注漿材料具有微膨脹、高流動性、早強、無泌水、緩凝等特性,不僅起到空洞充填作用,且能起到彌補或修複二襯混凝土的缺陷的作用。通過簡化預埋管及注漿施工工藝、改進注漿工裝及襯砌微膨脹注漿結合料料,将襯砌拱頂澆築的隐蔽工程轉化為“可見”工程,預防襯砌拱頂缺陷。
      (8)分區防水注漿
      (9)地表注漿
      (10)深孔注漿

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