CN107165659A - 水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法 - Google Patents

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周垂
周垂一
陈永红
刘宁
贺新武
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/38Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating

Abstract

本发明涉及一种水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法。本发明的目的是提供一种结构简单、施工方便、成本较低的水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法,以确保施工安全。本发明的技术方案是:该施工方法如下:a、在水底隧洞掌子面实施掌子面超前地质预报;b、实施超前钻孔取芯,以判断水底隧洞掌子面出水构造及前方断层位置;c、根据步骤a、b探明的水底隧洞掌子面前方围岩地质情况,确定超前预注浆参数;d、采用钻孔灌浆一体机进行超前预注浆的超前钻孔施工,钻孔施工完成后采用常规灌浆设备进行堵水灌浆,此时钻孔灌浆一体机移动至下一孔位;当钻孔灌浆一体机钻孔过程中出水且水量大于50L/s时采用该钻孔灌浆一体机灌浆止水。

Description

水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法。适用于公路、铁路、水 利、水电等各行业隧道工程。
背景技术
[0002] 纵观国内外水底隧道的建设史,在施工过程中都有不同程度地涌水、突泥现象的 发生。由于水源补给的无限性,水底隧道施工过程中一旦发生突涌水,很难将水控制住,带 来的危害和损失较大,甚至导致灾难性事故的发生。为了安全快速的完成水底隧道施工,需 要对水底隧道中随机发育的出水构造进行超前预注浆,以便达到止水堵漏、加固围岩的目 的。
[0003] 实施超前预注浆需首先探明掌子面前方地质条件,一般情况下,地质调查法、物探 等手段较为常用。掌子面前方地质条件探明后,即可根据地质条件实施有针对性的超前预 注浆灌浆,超前预注浆灌浆一般采用钻孔及灌浆平行作业的方式。
[0004] 上述常规做法存在的问题是:1、地质调查法属于宏观判别方法,准确性较低;物探 成果仅能大致判断不良地质体的位置、规模,解译的成果存在多解性。2、超前预注浆参数不 合理,未能根据实际地质条件进行有针对性的灌浆,导致工期、费用的大幅增加。3、超前预 注浆钻孔过程中如揭露大流量地下水,需撤换钻孔设备、安装灌浆设备,工序复杂、耗时耗 力,不能快速堵水,且增加了抽排水的费用。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是:针对上述存在的问题,提供一种结构简单、施工方 便、成本较低的水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法,以确保施工安全。
[0006] 本发明所采用的技术方案是:一种水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法,其特 征在于:
[0007] a、在水底隧洞掌子面实施掌子面超前地质预报;
[0008] al、采用地质调查法结合TSP地质超前技术探明水底隧洞前方100〜200m范围内宏 观地质构造;
[0009] a2、根据地质雷达、红外探水物探手段探明水底隧洞前方约25〜30m范围内围岩破 碎程度和富水程度;
[0010] b、实施超前钻孔取芯,以判断水底隧洞掌子面出水构造及前方断层位置;
[0011] c、根据步骤a、b探明的水底隧洞掌子面前方围岩地质情况,确定超前预注浆参数;
[0012] d、采用钻孔灌浆一体机进行超前预注浆的超前钻孔施工,钻孔施工完成后采用常 规灌浆设备进行堵水灌浆,此时钻孔灌浆一体机移动至下一孔位;当钻孔灌浆一体机钻孔 过程中出水且水量较大时采用该钻孔灌浆一体机灌浆止水。
[0013] 步骤b中在钻孔取芯形成的取芯孔中进行孔内压水试验、涌水量测量和水压力测 量,验证步骤a的超前地质预报成果。
[0014] 步骤b中钻孔取芯的取芯长度为30m。
[0015] 步骤c中确定超前预注浆参数的原则如下:注浆段长根据超前地质预报成果确定, 并延长5tn确保有效搭接;灌浆孔数量按照末端孔距3m控制;开挖轮廓线之外的灌浆圈有效 厚度大于等于3m。
[0016] 步骤d中水量大于50L/s时采用该钻孔灌浆一体机灌浆止水。
[0017]本发明的有益效果是:本发明采用超前地质预报综合技术先行、超前钻孔取芯跟 进、钻孔灌浆一体机和常规灌浆手段并举的手段,可顺利穿越同江水连通的破碎出水带,有 效缩短工期,降低成本,减小突涌水风险,确保施工安全。本发明通过地质调查法、TSP地质 超前技术、地质雷达、红外探水准确预判掌子面前方围岩地质情况,对于合理确定灌浆参 数,进而控制项目成本、安全穿越断层破碎带施工进度具有重要意义。通过钻孔灌浆一体机 和常规灌浆设备并举的手段,简化施工工序、降低突涌水风险、减少抽排水费用、加快施工 进度,确保穿江隧洞施工的顺利实施。本发明不仅适用于水底隧洞遇断层带的施工,还适用 于穿越软岩地带、渗水的松散地质体等特殊地质条件的施工。
附图说明
[0018] 图1为实施例的施工流程图。
[0019] 图2为实施例的施工剖面布置图。
具体实施方式
[0020]如图1、图2所示,本实施例为一种水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法,采用超 前地质预报先行、超前钻孔取芯跟进、钻孔灌浆一体机和常规灌浆手段并举,具体步骤如 下:
[0021] a、在水底隧洞1掌子面实施掌子面超前地质预报;
[0022] al、主要采用地质调查法,结合TSP地质超前技术探明水底隧洞1前方1〇〇〜200m范 围内宏观地质构造,如断层3;
[0023] &2、再根据地质雷达、红外探水物探手段探明水底隧洞1前方约25〜30m范围内围 岩破碎程度和富水程度,从而判别地下水发育情况、围岩类别及对施工的影响;
[0024] b、实施起前钻孔取芯(取芯长度约30m),视情况在钻孔取芯形成的取芯孔2的部分 孔段进行孔内压水试验、涌水量测量、水压力测量等工作,验证步骤a超前地质预报成果,详 细判断掌子面前方出水构造的性状、产状等信息,明确需进行堵水灌浆处理的洞段桩号;
[0025] ◦、根据步骤a、b探明的水底隧洞1掌子面前方围岩地质情况,确定超前预注浆参 数,其原则如下:注浆段长根据超前地质预报成果确定,并延长5m确保有效搭接;灌浆孔数 量按照末端孔距3m控制;开挖轮廓线之外的灌浆圈有效厚度不少于3m;
[0026] d、超前预注浆使用钻孔灌浆一体机4和常规灌浆设备5配合,实际施工时采用钻孔 灌浆一体机4进行超前预注浆的超前钻孔6施工,钻孔施工完成后采用常规灌浆设备5进行 堵水灌浆,此时钻孔灌浆一体机4移动至下一孔位;当钻孔灌浆一体机4钻孔过程中出水且 水量较大(大于50L/s时)时采用该钻孔灌浆一体机灌浆止水。

Claims (4)

1. 一种水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法,其特征在于: a、 在水底隧洞⑴掌子面实施掌子面超前地质预报; al、采用地质调查法结合TSP地质超前技术探明水底隧洞⑴前方1〇〇〜2〇〇m范围内宏 观地质构造; a2、根据地质雷达、红外探水物探手段探明水底隧洞(1)前方约25〜3〇m范围内围岩破 碎程度和富水程度; b、 实施超前钻孔取芯,以判断水底隧洞(1)掌子面出水构造及前方断层(3)位置; c、 根据步骤a、b探明的水底隧洞(1)掌子面前方围岩地质情况,确定超前预注浆参数; d、 采用钻孔灌浆一体机(4)进行超前预注浆的超前钻孔(6)施工,钻孔施工完成后采用 常规灌浆设备(5)进行堵水灌浆,此时钻孔灌浆一体机⑷移动至下一孔位;当钻孔灌浆一 体机⑷钻孔过程中出水且水量大于50L/s时采用该钻孔灌浆一体机灌浆止水。
2. 根据权利要求1所述的水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法,其特征在于:步骤b 中在钻孔取芯形成的取芯孔⑵中进行孔内压水试验、涌水量测量和水压力测量,验证步骤 a的超前地质预报成果。
3. 根据权利要求1或2所述的水底隧洞遇断层带超前预注浆施工方法,其特征在于:步 骤b中钻孔取芯的取芯长度为30nu
4.根据权利要求3所述的水底隧道遇断层带超前预注浆施工方法,其特征在于:步骤c 中确定超前预注浆参数的原则如下:注浆段长根据超前地质预报成果确定,并延长此确保 有效搭接;灌浆孔数量按照末端孔距%控制;开挖轮廓线之外的灌浆圈有效厚度大于等于 3m 〇
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