某輸水隧洞超前錨桿和超前小導(dǎo)管注漿法施工,水利施工論文楊家山輸水隧洞是整個(gè)延川黃河引水工程輸水線路最長的輸水隧洞。全長11．342km，隧洞進(jìn)口位于柏樹圾山源上，與延水關(guān)三級(jí)站出水池相接;隧洞出口位于高家灣凈水廠對(duì)面清洞河左岸坡，與高家灣凈水廠隔河相望。本標(biāo)段淤地壩暗涵段，位于石塌里村溝道上游約800m處，設(shè)計(jì)樁號(hào)1+030～4+391(華而不實(shí)1+965～2+065段為暗涵段)，主洞段長3261m，暗涵段長100m。2、隧洞支護(hù)施工工藝本工程洞內(nèi)支護(hù)主要施工內(nèi)容為:系統(tǒng)砂漿錨桿、隨機(jī)錨桿、噴射混凝土、超前支護(hù)及鋼支撐等。本工程超前支護(hù)方式主要為超前錨桿和超前小導(dǎo)管注漿法。2．1超前錨桿部分(1)工作原理:超前錨桿技術(shù)是沿著開挖起始的輪廓線，通過角度較大的外插角將錨桿安裝在開挖面的前方位置，由此構(gòu)成對(duì)前方圍巖的預(yù)錨固(預(yù)支護(hù))狀態(tài)，而后由操作人員在提早構(gòu)成的圍巖錨固圈的保衛(wèi)下進(jìn)行圍巖的開挖、裝渣、出渣以及必要的襯砌等作業(yè)，也就是講，超前錨桿技術(shù)是一種起預(yù)支護(hù)作用的技術(shù)措施。通過這種方式建立起來的超前預(yù)支護(hù)措施柔韌性較大，故主要適用于圍巖應(yīng)力較小、地下水較少或者巖體軟弱破碎，開挖工作面坍滑可能性很大的隧道施工作業(yè)中。(2)施工方式方法:布孔:邊坡開挖后，將邊坡清理干凈，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙或監(jiān)理指示布設(shè)孔位。造孔:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及鉆孔深度，采用適當(dāng)?shù)你@具進(jìn)行造孔。洗孔:鉆孔結(jié)束后，用高壓風(fēng)水洗孔，并將孔內(nèi)水吹干。驗(yàn)孔:對(duì)孔位、孔深、斜度進(jìn)行檢查，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序。注漿、插錨桿:按配合比拌制砂漿，采用注漿機(jī)注漿，砂漿標(biāo)號(hào)不低于設(shè)計(jì)要求。施工均采用先注漿、后插錨桿的方式方法。此次工程中所采用的錨桿均采取在后方加工廠制作的辦法。在進(jìn)行注漿密實(shí)度試驗(yàn)的經(jīng)過中，首先，選取合適的錨桿和塑料管(或鋼管)，選取的錨桿和塑料管(或鋼管)必須與現(xiàn)場(chǎng)錨桿的直徑和長度、錨孔孔徑和傾斜度完全一樣;在整個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過中，必須采用與現(xiàn)場(chǎng)注漿一樣的材料和配比進(jìn)行砂漿拌制，并根據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)施工一樣的注漿工藝進(jìn)行注漿操作，在養(yǎng)護(hù)工作持續(xù)進(jìn)行7d，后剖管檢查其密實(shí)度。在進(jìn)行錨桿施工操作工作時(shí)不容易成孔的特殊部位，征得監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)同意后可采用符合設(shè)計(jì)要求的自進(jìn)式錨桿進(jìn)行施工，見表1。2．2超前小導(dǎo)管注漿法(1)注漿方案:本工程斷層屬極不穩(wěn)定的V類圍巖，開挖時(shí)涌水、線狀流水較大，塌方嚴(yán)重，同時(shí)粘土巖遇水膨脹嚴(yán)重，膨脹毀壞。為了不使逆流擴(kuò)大，除噴、錨、網(wǎng)及架聯(lián)合支護(hù)外，還采取噴射混凝土封閉掌子面的應(yīng)急措施。如開挖經(jīng)過中同樣出現(xiàn)涌水量很大，采用上述噴、錨、網(wǎng)及鋼架聯(lián)合支護(hù)仍不能奏效，擬采用水泥～水玻璃雙液注漿，配合鋼架～鋼管管棚，對(duì)隧洞工作面頂拱進(jìn)行堵水、固結(jié)注漿，用以充填巖體的裂隙、孔隙和空洞，保證隧洞施工能順利通過流沙涌水地段。能針對(duì)涌水通道和圍巖的松動(dòng)進(jìn)行，也便于對(duì)注漿效果檢查，必要時(shí)可復(fù)注補(bǔ)強(qiáng)，技術(shù)可靠，且造價(jià)較低。除此之外，為配合注漿，可設(shè)置排水孔和超前地質(zhì)探查孔等輔助設(shè)施。(2)注漿施工工藝:根據(jù)本項(xiàng)目中隧洞圍巖所處地理位置與地質(zhì)條件以及水文地質(zhì)特征、本工程斷層尺寸與支護(hù)襯砌所采取的方案，同時(shí)，充分結(jié)合本項(xiàng)目隧洞開挖經(jīng)過的實(shí)際情況，最合理和適宜的施工方式方法應(yīng)該是鋼管管棚淺孔單過濾管注漿施工方式方法。注漿孔的布置與主要注漿參數(shù)確實(shí)定。在布置注漿孔時(shí)，應(yīng)該充分考慮到注漿范圍、注漿循環(huán)長度等項(xiàng)目因素。經(jīng)調(diào)查研究決定，首先對(duì)隧洞頂拱部位的圍巖進(jìn)行注漿操作，目的是完全堵塞涌水通道避免引起流砂涌入通道，之后迅速加固圍巖以提高圍巖本身的承載能力，這樣，一次支護(hù)工作完成后，便能夠充分構(gòu)成一道穩(wěn)定的隧洞頂板。就注漿循環(huán)長度而言，應(yīng)該考慮這樣一些因素:盡可能縮短注漿的時(shí)間，同時(shí)充分避免進(jìn)漿困難。據(jù)此會(huì)完全按隧洞頂拱開挖輪廓線(或略開外)沿周邊等距離布置好注漿孔(為單排孔)，孔距大約30cm，孔深約為3～3．5m(也是注漿循環(huán)段的長度)，孔徑大約為50mm，外傾角則為3～6。立鋼拱架，噴射混凝土封閉掌子面。該項(xiàng)目所采用的拱架型號(hào)為I16工字鋼，施工時(shí)，按上述規(guī)格預(yù)先在頂拱部位腹板中鉆好孔眼。為使掌子面圍巖保持穩(wěn)定性能，同時(shí)，提高其承受注漿壓力，防止?jié){液倒流，最好是用厚度為10cm的噴射對(duì)其進(jìn)行全封閉，目的是要兼起止?jié){墻作用，同時(shí)，采用一樣工藝完成掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土等一次支護(hù)操作。鉆注漿孔。在這里項(xiàng)工藝中，應(yīng)使用YT－28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，按上述步驟注漿孔布置、合理布置孔深及傾斜角要求。鉆桿必須穿過鋼拱架上預(yù)設(shè)的孔眼。安裝鋼管管棚(注漿管)。在安裝注漿管的經(jīng)過中，注漿管應(yīng)該采用50mm厚度的焊接鋼管。操作時(shí)先將鋼管截成操作所需要的長度，并將鋼管的前端制做成錐形，然后在鋼管周壁上根據(jù)相等的距離布孔，應(yīng)該為8～12mm，布孔的縱向眼距為10～20cm。先用麻絲膠泥制作成止?jié){柱塞，在安裝鋼管管棚時(shí)，將已制作好的止?jié){柱塞塞入注漿孔口，然后將把注漿管用力塞入孔內(nèi)至規(guī)定深度，并使柱塞與孔壁充分?jǐn)D壓至嚴(yán)密。注漿。最后一步是注漿。在注漿工作開場(chǎng)前要做好制漿工作，同時(shí)，要進(jìn)行連接管路的檢查準(zhǔn)備。對(duì)于注漿所用漿液的配制如前所述進(jìn)行。注漿所需機(jī)械設(shè)備的配置。隧洞注漿施工作業(yè)經(jīng)過中，由于，作業(yè)空間往往會(huì)遭到限制，所以，要求所使用的設(shè)備，如鉆孔設(shè)備、制漿及注漿設(shè)備和機(jī)具，不僅要能充分知足技術(shù)要求，而且要求效率高，性能可靠，體積小，重量輕，簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，移動(dòng)靈敏等等，總之，要能充分適用于隧洞注漿施工作業(yè)的高效進(jìn)行。在接下來的施工經(jīng)過中，另外，還要十分注意注漿壓力的控制和泥漿注入量的布置:在整個(gè)經(jīng)過中，注漿壓力和流量的變化能夠劃分為3個(gè)階段:初始階段，即漿液的流動(dòng)擴(kuò)散階段，管道內(nèi)的壓力會(huì)迅速上升到0．7MPa左右，所以，漿液注入量也應(yīng)該逐步減小。充填階段，在這里階段，注漿壓力則由大變小，所以，注漿的速度也應(yīng)該有所降低，低于第1個(gè)階段。凝膠脫水階段，隨著前兩個(gè)階段的進(jìn)行，隧洞內(nèi)的裂隙、孔隙和空洞被全部充填，壓力進(jìn)一步降低，所以，吸漿量逐步降至結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。(3)注漿效果及檢查:對(duì)注漿效果的檢查，通常采用分析法和開挖檢查法。分析法是通過對(duì)注漿施工經(jīng)過的分析，斷定其注漿效果，主要有直接觀察法和間接觀察法。3、結(jié)論綜上所述，在整個(gè)隧洞注漿施工經(jīng)過中，在接近斷層破碎帶及節(jié)理發(fā)育地段等特殊地理位置時(shí)，為了對(duì)地下洞室中尚未開挖巖體的地質(zhì)情況有一個(gè)充分完好的了解和把握，應(yīng)該及時(shí)研究選定掌子面開挖后的支護(hù)形式，同時(shí)，對(duì)開挖前方可能出現(xiàn)的涌水、有害氣體泄露、隧洞巖壁崩塌等可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情，及時(shí)采取預(yù)防和防備措施，不斷改良施工方式方法，