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什么是超前小導管注漿
1超前小導管是穩(wěn)定開挖工作面的一種非常有效的輔助施工方法。在軟弱及破碎巖層施工中,超前小導管對松散巖層起到加固作用,注漿后增強了松散、軟弱圍巖的穩(wěn)定性,有利于完成開挖后與完成初期支護時間內圍巖的穩(wěn)定,不至于圍巖失穩(wěn)破壞直至坍塌。
2超前小導管注漿適用于隧道拱部軟弱圍巖,松散、無粘結土層、自穩(wěn)能力差的砂層及砂礫(卵)石層級破碎巖層。
3通過超前小導管注漿能改變圍巖狀況及穩(wěn)定性,漿液注入軟弱、松散地層或含水破碎圍巖裂隙后,能與之緊密接觸并凝固。漿液以充填,劈裂等方式,置換土顆粒間和巖石裂隙中的水分及空氣后占據(jù)其位置,經過一定時間凝結,將原有的松散土顆粒或裂隙膠結成一個整體,形成一個新結構,強度大,防水性能良好的固結體,使得圍巖松散破碎狀況得到大幅度改善。
管棚施工的過程中需要用到管棚與超前小導管,而且很多人并不知道這兩者之間的區(qū)別,下面就為您講解一下管棚和小導管的幾點區(qū)別:
1、管棚施工是利用鋼拱架與沿開挖輪廓線,以較小的外插角,向開挖面前方打入鋼管或鋼插板構成的棚架來形成對開挖面前方圍巖的預支護,是利用鋼管或鋼插板作為縱向預支撐、鋼拱架作為橫向環(huán)形支撐,構成縱、橫向整體剛度較大的支護系統(tǒng),阻止和限制圍巖變形,提前承受早期圍巖壓力。
而超前小導管注漿是在開挖前,先用噴射混凝土將開挖面和3m-6m范圍內的隧道封閉,然后沿隧道周邊向前方圍巖內打入帶孔小導管,并通過小導管向圍巖壓注起膠結作用的漿液,待漿液硬化后,坑道周圍巖體就形成了有一定厚度的加固圈,從而保護開挖作業(yè)。
超前錨桿和超前小鋼管是沿開挖輪廓線,以稍大的外插角,向開挖面前方安裝錨桿或小鋼管,形成對開挖面前方圍巖的預錨固,在提前形成的圍巖錨固圈的保護下進行施工作用。
2、超前小導管的處理范圍一般也就6米左右,小導管為壁厚5mm的鋼管,直徑一般為42mm。是通過小導管漿將掌子面前方的較為破碎的圍巖進行固結的一種方法,使圍巖形成一個整體后再進行下一步工序。
注漿量計算
小導管注漿單管漿液擴散半徑一般為0.5~1.0m。這與深孔超前圍幕注漿的擴散半徑2~4m(管徑Ф75~Ф110mm、注漿壓力為1.5~4Mpa)有明顯區(qū)別,故《隧道施工規(guī)范》中的注漿量計算公式(如下)不能作為小導管注漿量的估算公式:
V1=π╳R2╳H╳η╳α╳β ┈┈┈┈公式(1)
V1為注漿量(m3);R為擴散半徑(m);H為注漿管有效長度(m);η為地層孔隙率;α為注漿系數(shù)0.7~0.9;β為漿液損耗系數(shù)1.1~1.4。
查閱參考資料注2,以下計算公式相對符合實際單孔注漿量:
V2=π╳R2╳c╳η=π╳[(0.6~0.7) ╳s]2╳L╳η ┉┉┈┈公式(2)
V2為注漿量(m3) ;S為小導管中心距離(m); L為小導管有效長度(m); R為考慮到注漿范圍相互重疊的原則,擴散半徑取(0.6~0.7)╳s(m);η巖體孔隙率%:Ⅱ類3~5%,Ⅲ類硬巖3~5%、軟巖2~3%,Ⅳ類硬巖2~3%,軟巖1~2%。
實際施工中因鉆孔偏差或鉆眼內的地質原因,注漿液竄漿或跑漿經常出現(xiàn),每個注漿管內的注漿量很不均勻,因此理論單眼注漿量尚不能作為注漿的一個嚴格控制指標,應以整排小導管的理論推算總量作為上下范圍的控制指標。故按整排小導管上下各0.5~1 m范圍的巖土體內均已注漿填充考慮,應以下列公式估算注漿總量:(見圖示1)
V3=(π╳θ/360+2T/ R)╳[(R+T) 2 -(R-T) 2]╳η╳L╳β+ Q ┈┈┈公式(3)
V3為注漿量(m3) ;θ為拱部小導管布設范圍相對于圓心的角度;R為小導管位置相對于圓心的半徑; T為漿液擴散半徑0.5~1 m;L為小導管有效長度(m);η巖體孔隙率%:Ⅱ類3~5%,Ⅲ類硬巖3~5%、軟巖2~3%,Ⅳ類硬巖2~3%,軟巖1~2%;β為漿液損耗系數(shù)1.1~1.4;Q為小導管的容積 (m3)。
V3 理論注漿量應是一個注漿量控制范圍值。在R、L、Q固定的條件下,以小的擴散半徑0.5 m、該類圍巖小的巖體孔隙率、漿液損耗系數(shù)代入公式得小理論注漿量V3min, 以大的擴散半徑1m、該類圍巖大的巖體孔隙率、漿液損耗系數(shù)代入公式得大理論注漿量V3max。 同理可推算同一斷面的上下雙排或多排小導管一次注漿的總量。
注漿管和聲測管肯定是有區(qū)別的。
1、兩者從功能有區(qū)別,一是用注漿,管內也被灌滿的。而聲測管內不注漿是空的,進行檢測完才能封死。
2、我們分別來看一聲測管是市場上專門應用于超聲波檢測的可靠系統(tǒng)。利用鉗壓連接、螺旋連接、承插連接等方式進行連接,在檢測的時候不能漏水。 聲測管成品通常標準長度為6M-9m-12M。主要作用是可以對樁身預留一個通道使探測頭可以直達樁基底部。
注漿管就有區(qū)別了,主要用于高度較高的樁身注漿使用。3、在構造結構式也有區(qū)別
注漿管從外形上類似于螺旋式聲測管。聲測管的鉗壓式、法蘭式、承插式接頭不適合做注漿管連接,因為他們不能承受注漿時的壓力,從這點上來說區(qū)別很明顯。
注漿管的底部除了跟聲測管一樣有封底之外,還要在底部側面對應打孔,好用膠帶將孔封住(這是區(qū)別他們的明顯特點)。封孔的目的是為了防止有雜物進入,在注漿時,混凝土會從膠帶的縫隙噴出,并且不會被帶入砂漿內。
防止鋼花管在注漿時產生危險的兩大因素
鋼花管主要是用來注漿和工程的基礎的部分的建設之用,它的用途是比較廣泛的,其中主要的就是注漿的功能。在鋼花管在進行施工的過程中要增強它的危險的因素的,常見的危險的因素是怎樣的呢?其實是有著兩個方面的防止重大的因素的的,以下是兩個方面:
一.存在于施工自然環(huán)境中的重大危險源
(1)人工挖孔樁、隧道掘進、地下市政工程接口、室內裝修、挖掘機作業(yè)時,損壞地下燃氣管道等,因通風排氣不暢,造成人員窒息或中毒事故。
(2)深基坑、隧道、地鐵、豎井、大型管溝的施工,因為支護、支撐等設施失穩(wěn)、坍塌,不但造成施工場所被破壞、人員傷亡,還會引起地面、周邊建筑設施的傾斜、塌陷、坍塌、爆炸與火災等意外。基坑開挖、人工挖孔樁等施工降水,造成周圍建筑物因地基不均勻沉降而傾斜、開裂、倒塌等事故。
(3)海上施工作業(yè)由于受自然氣象條件如臺風、汛、雷電、風暴潮等侵襲,發(fā)生翻船等人亡、群死群傷的事故。
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