北碚隧道断层及岩溶段施工技术

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用Φ22钢筋药卷垫板锚杆，间距1.0米×1.0米，锚杆长3.5米, Φ6.5钢筋网,间距0.2×0.2米，喷C20混凝土厚15CM进行初期支护，7.5号浆砌片石护拱不小于1.0米，钢筋拱采用两根Φ22钢筋焊接而成，并与锚杆焊接，钢筋间距50CM，布置范围为隧道纵向溶洞前后3～5米，溶洞内的水采用以排为主，堵排结合，排水采用盲沟将溶洞水引入隧道边沟排出，盲沟用片石码砌，堵水采用注浆。 
3 堵水施工
隧道通过三叠系中统雷口坡组、三叠系下统嘉陵江组、三叠系下统飞仙关组的灰岩时将出现涌水，雷口坡组、嘉陵江组隧道涌水量2000m3 /日左右，施工导坑涌水量可达4000m3 /日左右，飞仙关组隧道涌水量2000m3 /日左右，施工导坑涌水量可达4000m3 /日左右，如此大的涌水量，一旦处理不及时、不成功，必定给施工造成巨大的损失。为此我们进行了精心的部署，制定了相应的施工方案。
超前探水钻孔探测（也可采用物探、电磁波、超声波、雷达等进行探测）：采用80型钻机钻直径Ф55mm探孔，钻孔深度为每循环≮7.5m沿开挖面拱弧布置孔7个,间距4.9m，外偏角10°，每段开挖5m，保留2.5m厚度以备下一循环开挖探水。探孔口应进行加固，设套管安装水阀，控制放水和有序地预先释放前方的高承压水。钻孔时如发现水声，空气变冷，顶板及底板等流水加大时应立即停钻，监视。探水孔逐孔编号，并详细记录出水点位置、水量、水压及围岩破碎状况等，以便及时采取相应措施。
根据探测结果主要采用局部或全断面超前注浆堵水措施，以防止洞区内地下水枯竭危及生态。
3.1若超前探水孔总出水量小于10m3/h，个别孔出水>2m3/h时
    采用局部堵水；注浆范围为：在出水通道范围内，隧道开挖轮廓线以外5～6米，单孔注浆有效扩散半径R=3.6米，注浆最终压力为净水压力的2～3倍，注浆采用水泥—水玻璃双液注浆，水泥为425号普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.6～1.1，水玻璃玻美度30～40Be，双液体积比C/S=0.7～1.4，凝胶时间由现场确定。注浆后，总出水小于2 m3/h时，且一处出水量小于0.6 m3/h时，停止注浆。
3.2 若超前探水孔2/3孔出水，且总水量>10m3/h时采用全面堵水
注浆范围为隧道开挖半径的两倍，单孔注浆有效扩散半径R=3.6米，注浆孔底中心距D=1.5米，R=5.4米，注浆最终压力为净水压力的2～3倍，岩层破碎地段采用前进式注浆，注浆小分段长度为5~10m，涌水不大时采用全程（全孔）注浆。注浆堵水每循环钻孔深度为20~30m，注浆时设置注浆孔口管，在开挖时予留5～10米做止浆盘墙。注浆采用水泥—水玻璃双液注浆，水泥为425号普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.6～1.1，水玻璃玻至浆液不能流动为止的时间，它与水泥的品种、水泥浆浓度、水泥浆与水玻璃体积比和浆液温度等有关：

4
             
   凝胶时间（min） 3                矿渣硅酸盐水泥

               2

               1           普通硅酸盐水泥
              

                   
                    0.5      1.0      1.5    2.0
                               水灰比
水泥品种对凝胶时间的影响
水玻璃35°Be′；C：S＝1：1（体积比）；温度24℃

  水泥浆浓度对水泥－玻璃浆液凝胶时间的影响
水灰比 凝胶时间 说明
 35°Be′ 40°Be′ 45°Be′ 
1.5：1
1.25：1
1：1
0.75：1
0.5：1
 2minOs
1min31s
1min18s
0min58s
0min55s 2min55s
2min21s
1min51s
1min38s
1min4s 3min44s
3min17s
2min30s
2min18s
1min41s 普通425号硅酸盐水泥，水泥浆与水玻璃体积比为1

80
                               水灰比1：1
   凝胶时间（s）  60               
                                  水灰比0.8：1       
              40               
                                      水灰比0.6：1
              20             
              

              
                    0     30      35       40     45
                                           Be′
水玻璃浓度对凝胶时间的影响
C：S＝1：0.6（体积比）；温度23℃；普通硅酸盐水泥
  水泥浆与水玻璃体积比对水泥－水玻璃浆液凝胶时间的影响
C：S 凝  胶  时  间
 30°Be′ 35°Be′ 40°Be′ 45°Be′
1：0.3
1：0.35
1：0.4
1：0.45
1：0.5
1：0.55
1：0.6
1：0.7
1：0.8 0min20s
0min22.7s
0min24.4s
0min27.6s
0min29.9S
0min30.6s
0min35.9s
0min50.9s 0min20.5s
0min21s
0min24.5s
0min27.5s
0min29.2s
0min32s
0min37.5s
0min41.2s
0min56.4s 0min22s
0min24.5s
0min29.8s
0min31s
0min34s
0min36.9s
0min41.5s
0min48.1s
1min8s 0min25.5s
0min28.3s
0min31.6s
0min34.5s
0min42.4s
0min45s
0min48.4s
0min56.7s
1min17s
注：试验条件：室温23℃，水泥为普通硅酸盐水；水泥浆水灰比为0.6：1。

80
                             
  凝胶时间（s）  60               

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