时间:2022-05-02 14:11:22
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇注浆技术论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1建筑工程中注浆施工方式
1.1高压喷射注浆法高压喷射注浆法就是通过钻机和高压水射流的方式,在裂痕内进行浆液喷射作业,对建筑物墙体变形情况进行有效改善,进而对建筑工程的稳定性进行大大提升。在建筑工程施工中,有多种高压喷射方式,通常情况下分为单管、双管、三管以及多管高压喷射注浆,在淤泥、淤泥土质、碎石以及人工填土等工程中这种注浆技术应用的最多。在建筑工程注浆施工前,施工人员应详细检测施工现场的地质情况,严格遵循检测结果对是否应用高压喷射注浆技术进行准确确定。当建筑工程地质中没有较多粗粒径块石或较多植物根茎,可以应用这种注浆技术。当地下水流较慢,有利于浆液迅速凝固时,应选用高压喷射注浆技术。
1.2劈裂灌浆法通常情况下在建筑工程中应用劈裂灌浆技术主要通过专业机械设备来达到水泥浆自由流动的目的,这种注浆技术可以将实体裂缝空隙进行充分填充,进而对建筑工程的稳定性进行最大程度地提升。在建筑工程施工中劈裂灌浆技术具有较小的应用范围,通常情况下,这种注浆技术都在建筑结构内部应用,这种技术在内部质量控制中具有良好效果,同时在整个施工过程中对建筑工程不会产生任何危害。在施工过程中劈裂灌浆技术的应用,应对桩底压力、成孔垂直度及成孔深度加以重视,并与施工现场的具体情况紧密结合,只有这样才能选择与之相适应的注浆方式。随着国民经济发展速度的不断提升,我国建筑工程行业也得到了极大的发展。为降低对建筑工程附近设施的影响,在建筑工程施工中普遍选用后注浆施工技术,也就是运用高压灌浆管,当注浆桩混凝土凝结到相应施工要求时,将注浆管提前预埋,通过高压灌浆泵对灌浆压力进行有效平衡,在桩底将按照水灰比提前配置好的浆液注入其中,并将桩底沉渣及时清理干净,选择这种注浆方式能够对桩的承载力进行有效提升,并利用压实与加固方式将桩柱的变形程度降到最低,进而实现最佳灌浆效果。
2建筑工程施工中注浆施工技术的应用
2.1墙体注浆施工技术的应用在建筑工程房屋墙体施工中注浆主要应用于易产生裂缝的墙体。如建筑工程墙体出现渗漏等情况,应在楼板与墙体结构间进行钻孔与管道预埋作业,随后在孔内注入浆液,所选用的注浆材料其粘结能力必须要高,这样才能对墙体的粘合能力与抗剪能力进行最大限度地增强,进而达到避免裂缝等问题出现在墙体的目的。在建筑工程施工中,门窗位置也极易产生裂缝、渗漏等情况,为确保建筑工程墙体施工质量,必须在门窗周围进行钻孔作业,注浆技术应重点应用于门窗框底位置。在施工过程中注浆材料的选用十分重要,因为施工人员选用的浆液混合物质量必须符合施工要求,结束注浆作业后,应将注浆桩管口及时封闭,并对浆液的干缩程度进行有效控制,防止渗漏情况的出现。在墙体渗漏状况中,首先对渗漏墙体的部位进行准确定位,随后在墙面上进行钻孔注浆作业,对墙体空心砖的密实度进行有效改善,进而对外墙的抗渗透能力进行最大限度的提升,并实现墙体渗漏问题的有效控制。
2.2混凝土结构部位注浆施工技术的应用建筑工程施工中往往会出现混凝土结构裂缝等问题,注浆技术在建筑工程混凝土结构施工中主要应用渗漏等问题的处理。严格遵循混凝土结构渗漏位置的具体情况,进行孔位设置,对孔与孔之间的间距进行合理控制,通常情况下,将其间距控制在30cm-40cm的范围内,将其钻孔直径控制在0.8mm-1.2mm的范围内。建筑工程施工中,其孔深的多少要严格遵循建筑工程渗漏位置的具体状况进行确定。在建筑工程注浆施工中普遍存在浆液干缩情况,基于此,应将环氧胶在浆液干缩位置的两边进行涂抹,进而达到密封的效果。
2.3室内注浆施工技术的应用注浆技术在室内施工主要应用于厨房、地下室及卫生间等位置,这些房间普遍存在较高湿度,相比其他使用功能的房间,这些房间产生渗漏的机率更大。注浆技术在地下室渗漏施工处理中,施工人员必须对钻孔位置先进行清理,随后通常高压注浆及注浆填充作业,应修补渗漏部位,确保施工注浆位置都在一个平面内,防止注浆施工中填充不均匀情况的出现。特别是对钻孔位置及角度的确定要加以重视,切割缝和混凝土表面不能出现垂直状况,钻孔深度应控制在超过200mm的范围,将其间距在100mm-300mm的范围进行有效控制。与此同时,施工人员必须将孔底的杂物及时清理干净,防止裂缝出现在孔壁和孔口之间,进而对地下室渗漏问题进行有效处理。
3结束语
综上所述,建筑工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国建筑行业发展建设的要求在不断地提高,在建筑工程中注浆施工是建筑工程建设的重要组成部分,其施工方法的科学、合理直接关系着整个建筑物的质量,关系到人们的生命安全。因此,施工企业必须要高度重视注浆施工,要采用正确、科学以及合理的施工方法,防止建筑物出现裂缝、渗透等现象,影响建筑物的使用寿命。施工人员要在确保注浆施工的质量的前提下,为企业发展贡献更大的力量。
作者:张兴堂单位:焦作市宏程工程建设有限责任公司
关键词 帷幕注浆;岩溶矿床;创新技术
中图分类号TD3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0163-02
关于岩溶矿床帷幕注浆创新技术的研究,是比较复杂的一项,在进行有效地施工过程中,应该将这种技术中截流事项进行有效地发挥,真正将岩溶矿床内部进行有效的水源截流事项的延伸,把握重点的研究事项进行研发,使更多的创新技术能够进行运用。
1岩溶矿床的原有截流技术研究
1.1注浆充分度不够
进行帷幕注浆技术的提升,必须将岩溶矿床进行地质水文环境的分析探究,将内部的环境中不利的因素进行排查。但是原有注浆技术忽略了这一点,没有进行预先的探查,且在进行帷幕注浆过程中,对于钻孔注浆、浆液调配的事项没有很好地重视起来,在进行间接性的建设施工过程中,没有真正将创新性的技术进行运用,使水源在通过的时候,容易出现混合的现象,不利于使矿床真正对水的侵袭进行有效的躲避。
1.2环境保护力度较差
原有帷幕注浆技术没有将施工的环境进行有效的重视,甚至没有对水质的清浊分离事项进行实施,导致水源的污染程度不断提升,在进行矿床的整体建设中,就会出现较为复杂的连锁反应,在进行施工过程中,由于对一些较有利于发展的矿物质水的建设忽略掉,就使得其中有创新前景的水资源被忽略。
2帷幕注浆截流施工的注意事项研究
2.1正确流程的演绎
进行对矿床的帷幕注浆的实施,真正将截流事项完善地运用起来,就要将内部的建设施工流程进行有效的重视。其施工流程是以下几点:
首先是对注浆孔位置的选择,一定要选取水文特征较优良的地方进行施工,在钻孔建设过程中,一般选择较深的地方,用回转式地质钻机进行施工,在进行施工过程中,把握对机械设备的运用标准进行实施;进行浆液的调配过程中,应该将水、水泥、添加剂的量进行有效的百分比的调配,进行搅拌过程中,要注意将均匀的调配搅拌事项进行有效地掌握,真正将浆液的浓稠度控制到最好的水平;在进行注浆过程中,应该掌握较为优良的灌注方法,浆液在钻孔中的位置与高度进行有效的控制,运用新型的机械设备在进行渗透灌注过程中,应该将内部的缝隙进行全面的融合,真正将内部与外部的建设环境进行有效控制;注浆完毕之后应该对其周边的水源环境与矿床的环境进行联合检测,发现与水渗透的现象,应该及时进行处理,截流新技术的重点就在于检测全面性的展示上,在进行检测与验证的时候,应该把握较为精准的建设要求,将内部的水文特征进行有效的探测,将数据进行自我研究,然后根据这些数据才能真正将内部的环境进行有效地控制。
2.2钻孔、注浆技术的提升
在进行新型技术的运用过程中,一定要将矿床内部的大环境进行有效的检查,把握较为优良建设标准,我们将新型的技术在运用过程中,应该把握较为优良的环境进行施工,真正将系统内部的检验检测与钻孔完善标准进行有效地结合。而运用截流新技术进行施工,主要还是对注浆中的浆液渗透事项进行完善的控制,对浆液凝固之后进行堵水的技术进行了提升,使矿床在进行各个空隙的注浆渗透过程中能够不断进行提升。
2.3造浆注意事项
运用新技术继续拧造浆,就要对浆液质量进行有效地关注,在进行提升使用过程中,应该把握住较为优良的调配、搅拌的技术方法,真正将内部的系统建设与外部环境的协调统一建设进行有效的联系,真正将浆液的浓度与建设标准想统一起来,使建设能够更加顺畅地进行下去。在造浆过程中,运用集中造浆系统进行良好地施工,运用风动卸料式的散装水泥车进行运输,将钢结构的水泥罐进行充分地利用,或用螺旋输送机进行运输,防止水泥的浓稠度发生较大的变化。
2.4对于矿床额内部资源发掘提升
由于矿床内部有大量的矿物质,在进行截流注浆过程中,对于内部的储量通过高端的技术进行测量,在进行整体性的水文特征检测过程中,根据在内部发现的较为准确的数据进行分析,能够真正将内部环境的矿物质储量进行有效的判断,并且在进行有效地控制延伸过程中,把握较好的建设标准实施,能够在截流过程中,使水源与矿床地质进行有效地隔离过程中,能够真正将内部的矿物质进行有效的发掘,使岩溶的正常发育过程中,能够得到较好的掘矿效果。
3 帷幕注浆截流新技术的环保事项研究
3.1清浊水源的分离技术延伸
在水仓内部进行有效的沉淀,再经过水泵通过水管引导到地面上进行处理。利用这样的技术对规定的地域内部的水文特征、工程的地质情况进行有效的考察,真正将其中的水源进行有效的过滤,使水源内部的较为清澈的部分被施工人员所利用,在进行施工过程中,能够真正将内部的用水标准进行了有效地首先,使更多的水源能够通过截流渗透过程中北充分地吸收利用,使其能够为施工建设做出贡献。
3.2能源环境的优化
在进行新型技术的运用施展过程中,把握较好的矿物质水源的提炼建设,使整体性的水源中的微量矿物质进行有效地提炼,把握较好的建设标准,使水源中的可用元素进行有效的捕捉,真正将内部的矿物质进行有效地抽离,运用分离矿物质的技术,使矿床帷幕注浆过程中,能够真正将水源进行充分的发挥利用。
4结论
进行矿床内部帷幕注浆的相应建设,将截流事项进行充分的发展延伸,使注浆过程与钻孔过程都能够在全面的监控过程中进行实施,在进行抵制水文特征的建设发展实施过程中,应该掌握较好的建设标准,使创新性的截流技术能够真正在较好的环境中发挥出更加优良的效果。
参考文献
[1]华钢,左明,尹洪胜,胡延军.构建全矿井安全生产综合信息系统关键技术的研究[D].第六届全国采矿学术会议论文集,2009(9).
[2]林鸿苞,邱建波.祁南矿井冻结井筒新型井壁设计、施工与分析[D].地层冻结工程技术和应用——中国地层冻结工程40年论文集,2010(9).
【关键词】隧道施工,控制要点,处理措施
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
隧道的施工是一项全方位、全过程的施工工程,需要各施工部门以及各岗位的团结协作,重点掌握每一道施工程序以及施工要点,按照规范要求进行施工,以确保隧道施工工程的施工质量,从而保证隧道工程的顺利完工。同时由于我国地形地貌限制较大,高山丘陵比较多,隧道施工成为公路工程建设中的重要部分。隧道施工是一件关系重大的大工程,其质量和安全需要得到切实保证,在隧道施工中,有许多控制要点需要严密监控,某些常见问题应当在施工中做好预防措施和处理措施。
二、隧道施工控制要点
1.台阶法的施工
先拱后墙的双侧壁导坑台阶法,适用于含水量低但稳定性好的岩段,具有施工进程快、安全性好的优点,采用这种方法可以保证二次衬砌平行作业和防水层建设的质量。具体的操作工序是
第一,在进行洞口长管棚和洞内小导管的施工以后,再开始进行上台阶和拱顶的小导坑挖设工作,于此同时,还要在小导坑处安装支撑拱架、锁脚锚管,还要架设衬砌拱架,这样才能保证隧道的稳定性。接着,就要开始马口和中槽的挖设工作了,在马口和中槽上也要安装拱架和锁脚锚管,还要铺设横纵向的排水管道。
第二,要对隧道的局部仰拱和侧墙进行混凝土浇筑工作,浇筑完成后再开始挖设马口,还要安装拱架、锁脚锚管和纵横向的排水管。最后一步是在局部的仰拱和侧墙上浇筑混凝土,再将仰拱的拱架密封好。如果在使用双侧壁导坑台阶法时是那种先墙后拱的,那么这种方法就比较适合用在弱风化的泥岩地段和比较饱和软弱的地方,这样就能够控制好隧道发生的变形,但是这种方法的施工时间较长,而且造价也比较高。它的具体施工步骤是:第一,先安装初期的管棚,在开始进行双侧壁的导坑,还要将钢架架设在仰拱和侧墙上。接着,开始布置排水管和锁脚锚管还要架设临时的拱架等。
2.控制隧道开挖及支护前期的质量方法
必须按照相关的规定进行隧道的开挖工作,对于隧道的断面要进行科学的设计,将二次衬砌的设计轮廓线作为施工的标准,合理放大预留的变形量、施工误差以及测量误差等。实际的变形量不宜超出预留的变形量, 以免前期支护进入二次衬砌的混凝土中。或者防止由于预留的变形量过大,而导致二次衬砌的厚度增大、回填增加等。开挖时,采取相应的措施,加以提高围岩的承受能力。禁止超量开挖,关于超挖的部分,采用同等强度的喷射混凝土加以回填。与此同时,禁止欠挖,以确保围岩的完整。开挖隧底时,宁愿超挖,切勿欠挖以免隧道基础的深度不足,而影响隧道结构的整体受力情况。此外,开挖时,清除虚碴、积水,确保工程结构与围岩的密切结合。
3.锚杆施工的质量控制
锚杆作为隧道施工工程的重要施工设备,有助于维护隧道围岩的稳定及安全,是确保工程施工安全的主要支护方法。隧道工程竣工后,锚杆能有效发挥应有的支护作用。对此,在隧道施工工程的过程中,应加强控制锚杆的类型、锚杆的长度、锚杆的垫板以及锚杆的布置情况等方面。结合隧道工程的施工特点,采取干钻的方法进行钻孔。选取湿钻时,应具备合理有效的排水对策,禁止拱脚浸泡。隧道钻孔的深度,应符合设计施工的要求。钻孔完毕后,利用空气或者水清理钻孔,直到孑L口返气以及返水为止。选取直顺且无油污的杆体进行安装,确保注浆的饱满,防止锚固力受到影响。当水泥的浆体强度高达9MPa后,开始安装垫板,并拧紧螺母。
4.架立钢拱架过程的质量控制
首先,控制好钢拱架架立的质量控制,具体内容主要有:钢拱架的横向尺寸、标高、间距、垂直度、螺栓的连接以及各单元连接部位的虚碴与散物处理等。安装各个洞口的钢拱架时,按照标准要求,控制好钢拱架的宽度、标高以及尺寸等。架立后,技术监理员应对其进行多次核对,以保证各项数据符合标准。其次,钢拱架应和隧道的围岩密切贴近,若无法密切相贴,应按照标准要求,采用高标号的混凝土进行填塞浇实,其的点数单侧必须大于或者等于各个接触点,以保证钢拱架的整体受力。控制好掌子面周围的钢拱架,其外露的距离不得超过两米。其次,各钢架间的纵向连接筋,应设置在拱架的内缘。最后,按照施工要求,控制好连接筋的环向长度与间距,以便其和下一个钢架的密切连接。
三、施工问题的处理措施
1.拱墙、仰拱施工
拱墙、仰拱施工时,常见的问题有施工缝、变形缝,在止水带施工时也常出现问题,可以采取以下处理措施。
第一,对于施工缝、变形缝施工,在拱墙、仰拱施工过程中,应当先浇混凝土表面必须凿毛,并凿出先浇混凝土表面的水泥砂浆和松软层,冲洗干净。凿毛时,混凝土必须达到的强度为:人工凿毛2.5MPa,风动机凿毛10MPa。纵向施工缝后浇混凝土前,应在凿毛后的先浇混凝土表面上,铺一层厚约30cm的混凝土,其粗骨料宜比后浇混凝土减少10%,然后再涂刷混凝土界面剂处理,及时浇筑混凝土。环向施工缝后浇混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除,并及时浇筑混凝土。
第二,止水带施工注意事项。止水带应与衬砌端头模板正交,以确保位置准确、牢固可靠,中埋式止水带中间空心圆环应与变形缝的中心线重合。止水带连接前应做好接头表面的清刷与打毛,搭接长度不得小于10cm。橡胶止水带接头宜采用热硫化搭接胶合,接头强度不应低于母材的80%,转角半径不得小于200mm。
固定止水带时,不得在止水带上穿孔打洞,不得损坏止水带本体部分,不得使止水带翻滚、扭结。二次衬砌脱模后,若有走模、止水带过分偏离的现象,应及时对止水带进行纠偏。
2.拱部防水板焊接注浆底座
拱顶回填注浆中,拱部防水板焊接注浆底座时应当采取如下措施。
第一,注浆系统包括注浆底座和注浆导管,注浆底座的材质必须与防水板材质相同,注浆底座沿拱顶纵向一排,间距3m到4m之间。
第二,注浆底座采用热熔焊接法固定在防水板的内表面,固定点不得多于4个,每处的焊接面不大于10mmxl0mm。
第三,注浆底座与防水板必须焊接牢固,以免浇筑和振捣?昆凝土时发生脱落。
第四,用塑料胶粘带将底座四周封闭,以免浇筑混凝土时浆液进入注浆底座内堵塞注浆导管。注浆导管的引出部位可根据现场条件确定。
3.防水施工中防水板破损处修理
第一,如发现防水板有破损,必须及时修补。首先取一小块防水板,除尽两防水板上的灰尘后,将其置于破损处,然后用手动电热熔接器熔接。最后,用真空检测器进行熔接质量检测,若不合格必须重新修补。
第二,防水板应避开火源,并做好保护措施。尤其是钢筋施工、混凝土浇筑和捣固时,应采取措施避免对卷材造成破坏,如有破坏处应及时修补。
四、结语
综上所述,隧道施工在我国的工程施工中占据着十分重要的地位,对于我国的工程建设具有重大的意义。因此在进行隧道施工时,要在安全、有序、优质、高效的指导思想下,努力控制隧道施工质量达到最优化。做好施工过程中的质量控制要点,确保关键环节的质量标准,同时还要对出现的问题采取相应的措施,如此方可保证工程的质量。
参考文献:
[1]王晓州,丁维利,赵永明,王庆林,初厚永,李雷 大断面湿陷性黄土隧道施工技术 [会议论文] 2009 - 2009年中国铁道学会客运专线工程技术学术研讨会
[2]倪玉山,张华兵 黄土隧道施工方案的数值分析[会议论文] 2007 - 2007年地面和地下工程中岩石和岩土力学热点问题研讨会
关键词:隧道工程 矿山法 改扩建施工 施工技术
中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0159-03
我集团公司承建的在建莞惠城际GZH-4 标起讫里程为DK19+780~DK25+080,正线全长5.300 km,设计时速为200 km/h,隧道采用暗挖法施工。莞惠城际GZH-4标施工共布置6口竖井,其中1#竖井中心里程为DK20+000,位于东莞市光明二路旁菜地里;原1#竖井井口尺寸为26.9 m×9.2 m,井深19.5 m,现场地面高程为12.05~15.86 m。2#竖井中心里程为DK20+423.1,井口尺寸为10.8 m×7.8 m,井深28.14 m,竖井围护结构采用Φ1.2m@1.35 m的钻孔灌注桩,桩间采用Φ0.6 m旋喷止水桩,竖井内支撑采用钢筋混凝土支撑梁结构。省部合作前,1#竖井已按原线路及技术标准施工完成了部分段落矿山法隧道的初期支护及GDK20+420施工横通道的施工,但未施工正洞防水层及二次衬砌;省部合作后由于技术标准的调整,矿山法隧道断面加大、左线线位往右侧偏移0.94 m、右线线位往右侧偏移4.20 m、隧道已施工段落内左右线线路纵断标高整体上抬1.339 m,需对已施工段区间隧道初期支护及施工横通道进行扩挖改造。论文详细介绍了1#竖井改造扩建施工技术,知道了工程的施工,取得了良好的效果。
1 1#竖井及其施工洞段工程地质概况
1.1 工程地质条件
1#竖井区间隧道改造工程位于东莞市东城南区光明二路东北侧莞惠城际东城南~寮步区间GZH-4标内。属剥蚀丘陵及丘间谷地,地势略有起伏,地面标高在12.50~23.00 m之间。附近多为空地和道路,道路附件有管线通过,改造段地表为菜地、鱼塘和荔枝林。隧道拱顶覆土主要有素填土、淤泥质粉质黏土、砂层、粉质黏土、全风化混合片麻岩层,洞身主要位于全风化混合片麻岩层。该场地上覆第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、冲积层(Q4al)、残积层(Qel),下伏基岩为震旦系(Pz1)混合片麻岩。
本改造工程所在场地地质构造简单,主要表现为上覆为第四系沉积层,其下为混合片麻岩,混合片麻岩在风化作用下形成残积层。本次该场地勘察未发现有影响该构筑物的断裂迹象,强风化混合片麻岩和弱风化混合片麻岩中节理裂隙发育,岩体较破碎~较完整。
1.2 水文地质条件
本区间存在多处地表水,GDK19+800处有一沟渠由北向南流经区间隧道,沟渠内常年有水,水量随降水量变化。GDK20+420线路左侧有一鱼塘,深度0.8~1.5 m。场地内地下水水文地质条件受当地气候、地貌、岩性、地质构造及人类活动等因素的影响,根据地下水埋藏条件可简单划分为孔隙水、基岩裂隙水。根据勘察钻孔显示地下水位埋深0.80~5.0 m,水位变幅4.2 m;地下水位随季节变化,变幅0.5~2.0 m。岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系密切,节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。
1.3 特殊土及不良地质
本场地广泛分布有素填土及杂填土,松散~稍密,属较不稳定土体,易造成隧道及基坑坍塌;局部分布有冲积淤泥质粉质黏土,具有孔隙比大,压缩性高,抗剪强度低等特点,具触变性、流变性,属不稳定土体;本场地存在冲积的饱和砂层,其富水性大,结构松散~中密,属较不稳定土体,透水性中等~强。施工中易发生坍塌、涌水、涌砂等现象;饱和状态下混合片麻岩残积土及全风化混合片麻岩,土质不均,属较不稳定土体,受施工扰动,强度骤降,极易造成隧道坍塌、侧壁失稳。
2 1#竖井及其施工洞段施工技术
2.1 改造施工整体思路
本次改造工程隧道周围土体已被扰动,自稳情况差,开挖前施工降水井并利用已施工的降水井对周边土体进行降水,然后洞内对已完隧道拱部上方以及边墙土体做径向注浆加固处理;改造施工对土体的开挖及格栅钢架的拆换,均按每一榀一循环(0.5 m)进行,施工完一循环的初支后方能进行下一循环土体的开挖和格栅的拆换。扩挖均采用人工开挖,严格控制开挖进尺。
2.2 隧道径向注浆
根据本标段GZH-4标区间矿山法隧道正洞改造段,采用在已开挖的既有隧道空间内对新隧道在开挖前进行径向注浆的加固,注浆参数由注浆试验孔确定,注浆范围为新隧道开挖轮廓线至开挖轮廓线外3 m,注浆管材料为Φ42,t=3.25 m小导管。注浆孔按浆液扩散半径1.5 m,孔底间距约2.0 m布设,纵向间距2.25 m,注浆孔按梅花形布置,注浆孔垂直于洞壁打入。左线拱部孔口环向间距约0.79 m,边墙孔口间距约1.28 m;右线拱部孔口环向间距约0.64 m,边墙孔口间距约1.0 m(注浆孔孔口环向布置可参见设计图角度间距)(如图1)。
横通道改造径向注浆范围为改造开挖轮廓线以外3 m。注浆孔按浆液扩散半径1.5 m,孔底间距约2.0 m布设,纵向间距1.5 m,注浆孔按梅花形布置,注浆孔垂直于洞壁打入。拱顶钻孔开孔环向间距0.6 m,拱腰间距1.0 m。
注浆施工工艺如下:(1)注浆管的制作,按设计制作长1.4~8.0 m不等的注浆管,对于长度大于6 m的注浆管可采用分节焊接在一起,以满足施工空间受限的要求。注浆管前端3 m采用电钻钻10 mm眼孔,眼孔间距为15 cm,沿管长方向呈梅花型布置。(2)测孔定位,左线拱部孔口环向间距约0.79 m,边墙孔口间距约1.28 m;右线拱部 孔口环向间距约0.64 m,边墙孔口间距约1.0 m注浆孔纵向间距170 cm,环间注浆孔呈梅花形布置。(3)按设计位置、孔径、孔深钻孔,并钻完全部注浆孔后,进行清孔。用风枪把管打入孔内,孔口用水泥砂浆封堵,并安装好止浆塞。(4)注浆,注浆前进行现场注浆试验,并得出试验结果:1#井左右线径向注浆加固部位主要在粉质粘土层,现场选取3个代表性注浆孔,浆液采用水泥单浆液,水灰比为1∶1,注浆初始压力在0.5~1.0 MPa,稳压在1.3~1.5 MPa,并稳压15 min,测得平均单孔实际注浆量为1.58 m3,单线隧道每延米注浆量约13.1 m3,略大于设计注浆量。2#井右线及横通道径向注浆加固部位主要在全风化混合片麻岩,测得平均单孔实际注浆量为1.26 m3,单线隧道每延米注浆量约11.0 m3,与设计注浆量大致相同,现场施工时根据实验结果调整注浆参数,注浆完后,用M5水泥砂浆填塞,注浆顺序先隧道两边后中间,隔孔交替注浆。(5)当注浆达到终压并稳压10 min,进浆速度为开始进浆速度的1/4且注浆量不小于设计注浆量的80%时,可确定该注浆孔达到结束的条件,结束后利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞,以保持孔内压力,直至浆液完全凝固。
2.3 隧道回填砼施工
回填砼采用C20素砼,回填范围为原隧道初支内轮廓线面积减去与新断面初支外轮廓线所相交的面积,回填前清理隧道底部杂物,拆除原初支临时支撑。回填顺序为先回填隧道底部后边墙,采用地泵输送砼方式分层分段依次回填,沿隧道方向每10 m一段。左线隧道中心线向右偏移0.94 m,回填范围较小,回填砼先对隧道底作封底处理,后利用新安装的左侧边墙钢架、临时仰拱作为回填边墙砼的支撑,安装模板,模喷新隧道初支砼(砼强度等级等同于隧道初支砼等级),每喷一层砼垂直高度不宜大于1 m,待强度达到要求后,分层浇筑回填砼,每层砼浇筑厚度不大于1 m,当回填砼水平宽度≤0.5 m时,回填砼与隧道初支砼一同采用喷射砼一次完成。右线向右偏移4.2 m,回填范围较大,回填可采用相同于左线回填的方法,每层砼浇筑厚度不大于1 m。这种施工方法对新隧道钢架的稳定性要求高。为解决这种不稳定因素,采用先回填砼后安装新隧道钢架的方法,分层浇筑时,可在已回填部分预埋钢筋作为下一层回填时模板安装的螺杆。其隧道改造右线回填示意图如图2所示。
2.4 超前支护及施工开挖
2.4.1 超前小导管注浆支护
超前小导管注浆加固地层技术,是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜钻孔安设注浆管,并注入浆液,达到超前加固围岩和止水的目的,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。扩挖段正洞隧道采用超前注浆小导管,小导管采用外径φ42 mm、壁厚3.25 mm热轧无缝钢管,长度为3.0 m,小导管环向间距0.33 m,纵向间距1.0 m,注浆管一端做成尖形,另一端焊上φ6加劲箍。在距离加劲箍1.0 m处开始钻孔,钻孔沿管壁间隔150 mm,呈梅花型布设,孔位互成90°,孔径10 mm,小导管沿拱、墙扩挖范围布置,外插角18°,左线改造段超前小导管布置。横通道改造段超前小导管拱部范围内双排设置,环向间距0.3 m,纵向间距1.0 m,外插角18°,小导管采用外径φ42 mm、壁厚3.25 mm热轧无缝钢管,长度为3.0 m。
2.4.2 开挖步序
扩挖段均采用人工开挖,严格控制开挖进尺。改造施工对土体的开挖及格栅钢架的拆换,均按每一榀一循环(0.5 m)进行,施工完一循环的初支且临时支撑砼达到设计强度后方能进行下一循环土体的开挖和格栅的拆换。以左线开挖施工步序为例,其开挖步序如下。
(1)开挖①部土体,拆除开挖范围内既有隧道初支,人工拆除新隧道钢架节点过渡单元B、C,安装新隧道左侧拱部钢架及中隔壁接长钢架,挂网喷射混凝土施作新隧道左侧拱部初期支护及中隔壁。施作新隧道②部开挖范围内周边超前小导管。
(2)施作新隧道②部开挖范围内周边超前小导管。开挖②部土体,拆除开挖范围内既有隧道拱部右侧初支,人工拆除新隧道临时横撑钢架节点过渡单元D,安装新隧道拱部右侧钢架及临时横撑接长钢架,并设置锁脚锚杆。钻孔设置系统锚杆后,挂网喷射混凝土施作新隧道右侧拱部初期支护及临时支护。
(3)开挖③部土体,并拆除③部开挖周边既有隧道初期支护,拆除新隧道初支钢架节点过渡单元A,安装新隧道右下部钢架,挂网喷射混凝土施作新隧道右侧边墙期支护及剩余仰拱初支护,使隧道初支护封闭成环。
2.4.3 横通道改造开挖施工步序
(1)施作改造横通道拱部超前小导管,扩挖原横通道拱顶部分土体,凿除原横通道施工的超前小导管及长管棚,破除原横通道拱部加强环及初支格栅钢架A、B单元,安装改造横通道格栅钢架O、P、Q单元,施工改造后横通道拱部初期支护喷混。
(2)接长拱部加强环钢筋,施工改造后横通道拱部加强环如图3所示。
2.4.4 扩挖隧道初支施工
首先进行钢架制作,格栅钢架在加工厂集中加工,程序化施工。施做时,测量人员根据钢格栅设计图和操作工人的要求在钢平台上放样,画出1∶1的钢格栅大样图,包括各连接点的法线方向。
为保证钢架置于稳固的地基上,施工中在钢架基脚部位预留出0.15~0.20 m原地基,架立钢架时挖槽就位,并在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。钢架按设计位置安设,在安设过程中钢架和初喷层之间有较大间隙时设垫块,钢架与围岩(或垫块)接触间距不大于50 mm。为增强钢架的稳定性将钢架与锁脚锚管焊接在一起。
初支混凝土采用湿喷工法施工。喷射混凝土配合比,通过室内试验和现场试验选定,并符合施工图纸要求,在保证喷层性能指标的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量通过现场试验确定,喷射混凝土的初凝和终凝时间,满足施工图纸和现场喷射工艺的要求,喷射混凝土的强度符合施工图纸要求,配合比试验成果报送监理工程师批准。喷射混凝土供料单在实际使用喷射混凝土前12 h前报送监理工程师。喷射混凝土施工前56天,为每种拟用的外加剂至少作三次试块试验板,试验板测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到要求后,才能进行喷射混凝土施工。
莞惠城际GZH-4标改造扩建工程Ⅵ级围岩采用台阶法开挖,拱顶部采用人工手持风动凿岩机,出碴采用装载机配合农用自卸车运输。
2.4.5 扩挖隧道施工洞内运输
本隧道断面为圆弧状,隧道出渣应铺设简易路面,隧道初支后需在仰拱回填65 cm厚砖渣或碎石土以保证车辆平稳行驶,回填时用挖掘机整平压实。区间隧道内土方采用小型农用自卸汽车运输,车载量约为3.3 m3碴土,刚好为提升料斗满装是的容积。运送至竖井井底时,车头转向另外一隧道洞口,然后倒车至料斗坑卸土。
2.5 隧道防排水
隧道防水的主要方法采用径向注浆、超前小导管注浆、砼结构自防水;排水的主要方法采用临时排水沟,因为竖井小里程隧道为上坡,故水可通过小沟自地流出。竖井大里程隧道为下坡,随隧道开挖进尺每隔30 m设置一集水坑,用水泵接水管排至竖井集水坑内。水管沿隧道初支砼墙壁设置。
2.6 监控量测
本改造隧道采用信息化设计和施工,施工中应重视和加强监控量测工作,把监控量测工作贯穿于施工过程的始终,并应及时反馈信息指导设计和施工,暗挖隧道按喷锚构筑法设计和施工,现场监控量测是此工法的重要组成部分。现场监控量测必作项目有洞内外观察及地质描述、拱顶下沉量测、水平净空收敛量测、地表下沉量测和浅埋段地面建筑沉降及倾斜量测。其它项目可根据施工时的具体情况选作。施工中,围岩及支护的稳定性应根据开挖工作面的状态、净空水平收敛值及拱顶下沉量的大小和速率综合判断,并及时反馈于设计和施工中,根据水平相对净空变化值进行判断时,应符合《铁路隧道喷锚构筑技术规范》的有关规定。
3 结论
我集团公司承建的在建莞惠城际GZH-4标起讫里程为DK19+780~DK25+080,正线全长5.300 km,设计时速为200 km/h,隧道采用暗挖法施工。由于线路技术标准的提高,1#竖井按原线路及技术标准施工完成部分段落,GDK20+420施工横通道等需要进行改扩建施工,原完成开挖的隧道断面需要加大、左线线位往右侧偏移0.94 m、右线线位往右侧偏移4.20 m、隧道已施工段落内左右线线路纵断标高整体上抬1.339 m。论文在详细介绍了1#竖井及其施工洞段工程地质条件、水文地质条件基础上,提出了因该工程隧道施工需要穿越冲积的饱和砂层,施工中易发生坍塌、涌水、涌砂等现象;同时,隧道穿越的主要地层混合片麻岩残积土及全风化混合片麻岩,土质不均,属较不稳定土体,受施工扰动,强度骤降,极易造成隧道坍塌、侧壁失稳。为之,确定了在工程改扩建施工前利用已施工的降水井对周边土体进行降水,然后洞内对已完隧道拱部上方以及边墙土体做径向注浆加固处理;改造施工对土体的开挖及格栅钢架的拆换,均按每一榀一循环(0.5 m)进行,施工完一循环的初支后方能进行下一循环土体的开挖和格栅的拆换。扩挖均采用人工开挖,严格控制开挖进尺总体施工思路。按以上确定的整体施工思路,进行了隧道的改扩建工程,取得了成功。该工程的成功为今后同类工程的施工提供了新思路,新方法。
参考文献
[1] 吕勤,张顶立,黄俊.城市地铁暗挖施工地层变形机理及控制实践[J].中国安全科学学报,2003,13(7)::29-34.
关键词:采空区、墩台式支撑法、可行性论证
某焦化电联产资源综合利用建设工程拟建规模为年产铸造型焦96万吨及化、电联产工程。
建设工程的厂房砖混结构采取条形基础,钢架结构采用独立基础,焦炉等大型建筑采用钢筋混凝土构架式基础,各拟建(构)筑物基础埋深2.5~7m,基底平均压力60~250KPa。
1.工程地质体特征
按其工程地质性质,厂区内岩土体可分为如下五种工程地质体。
(1)土体
主要为厂区地表第四系中更新统松散土体,成份为粉质粘土、粉土、细砂。厚度一般为4.50~60.00m,平均厚度为26.43m。
(2)强风化岩体
属侏罗系直罗组地层,主要分布于土体之下,新鲜基岩之上。风化带厚度一般在基岩顶面以下9~12m,平均厚度约10m。风化岩体质量指标RQD一般仅有50.5~53%。其饱和抗压强度一般8.6MPa,顺层抗剪强度0.9~1.2MPa,垂直抗剪强度3.1~11.30MPa。
(3)软硬互层岩体
属侏罗系延安组地层,岩性主要为泥岩、砂质泥岩、薄层粉砂岩、砂岩,是煤系地层的主要岩组。为典型的层状结构,产状近水平。岩石遇水易发生泥化、崩解、碎裂。水稳定性泥岩较差、砂岩较好。该组岩石软化系数一般小于0.7,饱和抗压强度一般17.4~72MPa之间。
(4)坚硬砂岩体
属侏罗系延安组地层,岩性主要为细中粒砂岩,以泥质胶结为主,少量为钙质胶结。它们多为煤层间接顶、底板。软化系数一般0.67~0.81,在难、易软化临界值左右,饱和抗压强度一般大于32.8MPa。
(5)煤岩
主采煤层,层状结构,其饱和抗压强度为6.6~38.2MPa,平均17.9MPa,顺层抗剪强度1.2~2.7MPa,垂直抗剪强度3.1MPa。
2.采空区基本特征
拟建厂区位于煤矿采空区正上方,局部位于未开采的煤矿之上。煤矿目前正在开采之中,采空区体积约500000m3。
该煤矿属于低瓦斯煤矿,煤层近水平,赋存稳定,开采条件极其优越。煤层埋深80-196m,平均埋深100m,厚度3.2-3.8m。顶底板岩石为软硬兼互层岩体。
该煤矿硐口位于沟谷中,采用水平巷道机械运输,房柱式开采。煤矿的运输主巷道从场地东南角呈东南-西北穿过。巷道宽3~3.5m,高3~4m,巷道维护较好。采房规格不一,以采四留四――采七留八为主,目前正在开采区采用采七留八方法开采。采空区保安煤柱大小不一,主要断面为4×4m~8×8m。
该煤矿采空区的面积较大,分布不规则,但由于该煤矿采用房柱式开采,井下保安煤柱维护较好,所以采空区目前基本稳定。
3.采空区稳定性评价
3.1 特殊地质条件、地质环境具有诱发采空区发生塌陷变的可能性
根据岩土工程勘察报告和地质灾害评估报告,此处无大断层及构造破碎带,不存在古滑坡体等不良地质体。但随着保安煤柱和采空区顶板岩体的风化和浸水软化,发生采空区塌陷的可能性较大,将直接危及地表工厂的安全。
3.2 煤柱的稳定性评价
对于房柱开采的煤矿采空区,煤柱的稳定性是保证其采空区稳定的主要决定因素;煤柱的稳定性主要取决于煤柱应力和煤柱强度,当煤柱应力超过煤柱强度时,煤柱将会失稳破坏。可用安全系数来评判煤柱的稳定性,安全系数一般应在1.5~2.0之间。
煤柱支撑的总荷载可按下式计算:
式中:p为煤柱支撑的总荷载;
、 分别为煤柱的长和宽;
、 分别为煤柱两侧采出的长和宽;
为覆岩平均重力密度;
H为覆岩厚度;
煤柱强度:准确的测定煤柱的强度是很困难的,最好的方法是进行现场测试。在无法进行现场测试时,一般情况下采用煤柱计算公式计算,如欧伯特-德沃/王(Oert-Dvall/Wang)公式、荷兰德(Holland)公式等,通常多采用欧伯特-德沃/王(Oert-Dvall/Wang)公式。
欧伯特-德沃/王(Oert-Dvall/Wang)公式:式中:为煤柱强度;
现场临界立方体煤柱单轴抗压强度;
W,h分别为煤柱的宽度和高度;
经过计算可得,最不利状态下煤柱的稳定在0.93~1.16之间,煤柱的稳定系数未达到1.5~2.0,即场地未达到稳定状态,需要对采空区进行处理。
4.治理方案比选
采空区的治理方案主要可选用的治理方案有墩台式支撑、注浆充填、煤矸石或矿渣充填三种方案。三种方案优缺点分析如下。
4.1墩台式支撑法
(1)墩台式支撑法治理原理:在采空区内砌筑浆砌石墩台,对采空区顶板提供直接支撑,由浆砌石墩台、保安煤柱、采空区顶板共同承受上部岩土体和拟建工程的荷载。
(2)优点:
①浆砌石墩台强度高,直接作用于顶板,治理效果最好,采空区塌陷得到彻底根治。治理后地表不存在基础沉降或仅有极小的沉降量,可以满足拟建工程对基础沉降量的严格要求。
②施工工艺简单,方便施工,便于操作。
③治理成本低,经济效益高。
(2)缺点:
①浆砌石施工,以人工作业为主,施工速度较慢。
②仅适用于采空区未塌陷,或局部塌落的矿井。
4.2注浆法
(1)注浆法治理原理:采用全充填压力注浆法。采用钻机造孔,将细粒充填材料与水的混合料浆液用注浆泵在压力作用下注入地下,使之在采空区固结为结石体,用以支撑上覆岩层。常用充填材料有:细石混凝土;水泥砂浆;水泥、粉煤灰;水泥、粘土,等等。
(2)优点:
①施工采用机械化作业,施工进度快。
②充填材料可因地制宜选取,灵活多样。
③地表作业,施工安全方便。
(2)缺点:
①存在一定的沉降量,仅适用于对基础沉降量要求不严的一般建(构)筑物和场地。
②治理成本高,经济效益低。
③各种充填材料具有一定的适用特点,应用受其应用特点和效果限制。细石混凝土适应面较广;砂浆适用于已经塌陷和较小的采空区;水泥、粉煤灰适用于一般建(构)筑物和场地;水泥、粘土适用于的裂缝封堵和一般的地下空穴。
4.3固体充填法
(1)固体充填支撑法治理原理:因地制宜选用固体渣料,采用机械运输采空区充填,利用其自重和机械压实。充填体直接支撑顶板,承担煤柱和顶板的剩余应力,以控制顶板和覆岩变形和塌陷,以保证采空区上方场地及建筑物的安全。
(2)优点:
①成本最低,经济效益高。
②充填材料为废弃物,治理采空区同时对周边环境得到有效整治,经济环保。
(3)缺点:
①充填体上部的压实施工困难,压实度控制难度较大。
②治理效果较差,有一定的沉降量,适用于上部建筑物对基础沉降要求宽松的工程。
4.4方案比选
治理方案直接工程费经济分析对照表
通过上述三方面的对比,墩台支撑治理方案最佳。通过治理可满足拟建工厂对基础和沉降量的要求,也能保证矿山的正常生产,同时,治理费用也最为经济。也达到了治理工程“安全可靠”“便于施工”“经济合理”的目的。
5.结论
通过对采空区多种治理方案优缺点和治理费用的比选,认为墩台式支撑治理方案,安全可靠、方便施工、经济合理,是本治理工程的最佳方案。
参考文献
[1] 赵树德 廖红建 王秀丽 土力学 高等教育出版社 2001
[2] 杨位光 地基及基础 中国建筑工业出版社 1998
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[论文摘要]通过总结永煤集团城郊煤矿在防治水工作中如何制订精细化管理目标、完善防治水各类人员工作标准,如何进行考核,实始精细化管理,严格流程化作业,为煤矿防治水精细化管理提供成熟经验。
永煤集团本部四个生产矿井现主采煤层为二2煤层,二2煤层距其底部L10、L8灰岩含水层平均距离为60、80m,矿井主要自然灾害为二2煤层底板灰岩水害。永煤集团前两对矿井投产之初,常发生煤层底板灰岩水溃入工作面,造成淹头淹面事故,经济损失巨大。自进行底板改造注浆工程以来,基本杜绝了淹头淹面事故,取得了显著的经济效益。
防治水工作是一项技术含量高、系统性强、工序繁杂的系统工程,城郊煤矿自投产时就非常重视防治水工作,严格流程化作业,实施精细化管理,几年来防治水工作取得显著成绩。
一、防治水精细化管理的指导思想
以科学的安全发展观为指导,认真贯彻执行《煤矿安全规程》、《矿井水文地质规程》、《煤矿防治水工作条例》和省、集团公司防治水工作规定,坚持永煤集团防治水“二十四字”方针及“有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,通过推行以人为本的精细化管理,制定严格规章制度,对照防治水工作质量标准化,抓好全员培训,进行严细考核,达到“人、机、物、环境”各方面协调,探索城郊煤矿防治水安全管理长效机制,为本质安全型矿井和和谐矿井建设奠定坚实基础。
二、防治水精细化管理的目标
通过精细化管理,全面提升职工素质,提高经济效益,保证防治水工作安全、快速、高效进行,达到各掘进头能安全快速推进,各回采工作面在安装支架之前完成底板改造工作,并保证其采面顺利回采。
三、具体实施办法
(一)建立完善规章制度、工作标准及考核细则
精细化管理的本质,是对各个工作流程进行控制和考核。因此完善规章制度、工作标准及考核细则是搞好防治水精细化管理最基础的工作。
(二)推行严格的考核制度
管理人员和区队职工严格按照规章制度、工作标准进行考核,每一环节工作必须精细到位,最大限度地调动和激发员工的工作热情和积极性。
(三)抓好全员教育培训
各级人员认真学习防治水专业知识,熟练各种设备操作方法,掌握处理水害技能,结合矿实际提出切实可行的防治水方案,严格按流程办事。
四、防治水管理人员和区队各工种的精细化工作标准
(一)防治水管理人员精细化工作标准
1.日常基础性工作。编制长期防治水工作规划及年度防治水工作计划;建立健全各类水文地质台账;进行各项水文地质观测;编制各类矿井必备的水文地质图;留设计算好各类防水煤柱;认真组织生产,保障防治水工作具体实施;依照实际情况编制各类防治水工程《安全施工技术措施》;制定严细的工作标准,保障各项防治水工程质量,确保安全生产。
2.编制各类探放水方案。编制各工作面底板改造钻孔设计方案;编制探老空水设计方案;编制探断层、陷落柱方案;编制过含水层探放水方案;编制采区、工作面物探方案;审批各项措施;编制每个月防治水计划。
3.做好现场跟踪、监督、指导工作。每月到地面各注浆站巡视不少于2次;对工作面底板加固和探放老空水工程进行全方位现场指导和质量抽查工作,并对底板加固和探放老空水情况进行综合分析;对底板改造的工作面进行物探钻探--再物探--再钻探这一流程进行分析、设计,直至工作面得到充分的加固,保证顺利回采;经常深入井下,严把工程质量和安全关,分析工作中存在的隐患及问题。
(二)区队职工精细化工作标准
1.地面工具房、注浆站职工精细化工作标准(6S标准)
(1)整理(Selrl),工作标准:
A、整理清除不必要的废弃物。
B、钻机、闸门、备用水泵等工具、物品整理放置到规定部位。
C、材料、工具放整齐、摆放有序。
D、每班整理一次。
(2)清洁(Sanitary),工作标准:
A、清扫责任区的杂物垃圾,保持工作场所整洁干净。
B、打灰、注浆时不得使水泥飞扬,污染环境。
C、保养设备、工具整洁完好。
D、整理个人装束,保持个人清洁。
E、每班清洁一次。
(3)准时(Sharp),工作标准:
A、不准迟到、早退、不准连班、缺班。
B、不准一个人单独作业,其他人轮休。
C、及时、按时进行钻机、注浆泵维修保养工作,随时提供良好设备,保证钻探、注浆工作连续进行;保持地面注浆不间断。
D、按时完成各级领导交办的工作任务。
E、按时参加单位组织的各类会议和集体活动。
(4)标准(Standardization),工作标准:
A、遵守《煤矿安全规程》、遵守各级防治水工作条例等。
B、按照各工种岗位责任制和措施标准规范操作,实现过程和结果的标准化。
C、维修人员经常深入现场提供优质服务,保证各种设备正常运转;地面注浆人员听从井下人员指挥,适时调节浆液浓度,及时注浆、及时冲洗注浆管路,优质服务,工作上不得失误。
D、巩固本岗位质量标准化已有成果,确保动态达标。
(5)素养(Shlstuke),工作标准:
A、参加矿、区队举办的各级培训,提高技术水平和操作技能。
B、遵守母、子公司企业文化规定,做到言行文明,举止规范。
C、协作配合,团结同志,争当优秀班组,打造和谐区队。
D、遵守矿上的各项规章制度,遵纪守法,不参与黄、赌、毒不健康活动。
E、爱护公共设施,不损坏、私拿公共财物,地面注浆站人员不能吃、拿、卡、要送灰人员财物,更不能倒卖水泥。
F、及时总结工作经验,开拓创新,争做知识型工人,搞好发明创造,使公司因有你而自豪。
(6)安全(Safety),工作标准;
A、地面注浆站注浆时每班检查各高压管路接头、弯管,发现隐患及时处理。
B、检修钻机、注浆泵等设备时选择好吊点,注意平稳,严防突然坠落伤人。
C、地面注浆站人员上下班注意安全。
D、地面各工作房内严禁私拉电线、生火做饭,不允许外部人员进入地面注浆站。
E、杜绝轻伤以上人身事故。
F、杜绝设备和生产事故。
2.井下钻探注浆工精细化工作标准
(1)整理(Selrl),工作标准:
3.在线考试系统的实现、测试和系统配置。经过系统分析与设计后。就可以根据设计模型在具体的环境中实现系统,生成系统的源代码、可执行程序和相应的软件文档,建立一个可执行的系统。然后需要对系统送行测试和排错,保证系统符合预定的要求。获得一个无错的系统实现,调试的结果将确认所完成的系统可以真正使用。最后系统配置的任务是在真实的使用运行环境中配置,调试系统,解决系统正式使用前可能存在的任何问题。
五、小结
UML是一种功能强大的、面向对象的可视化系统分析的建模语言,它采用一整套成熟的建模技术,广泛地适用于各个应用领域。它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程,建立更可靠、更完善的系统模型。从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解,以减少语义差异,保障分析的正确性。
通过对在线考试系统的开发可以看到,UML作为软件工程中的建模语言,代表了面向对象方法的软件开发技术的发展方向,具有重大的经济价值和国防价值,并获得了国际上的广泛支持,具有非常好的应用前景。
参考文献
[1]徐曾春、.基于B/S的三层结构网络考试系统研制[J].计算机与现代化.2003(12):50-51,6.
关键词: 桩基工程 桩承载力 桩底注浆 注浆压力 桩基检测
工程实例
拟建的中国银行苏州分行国际金融大厦位于苏州工业园区万盛街东、旺墩路北,西邻中国邮政大楼和招商银行大厦,东侧和北侧皆临河。建筑物由塔楼及东侧裙房、大厅、地下车库组成。其中塔楼为地上24层、混凝土框架―剪力墙结构,地面以上总高度约为100m,柱网尺寸为8.4×8.7m。塔楼采用钻孔灌注桩加桩底注浆。
后压浆工艺
根据设计及规范要求,为减少钻孔灌注桩的沉降及确保承载力,需对灌注桩进行桩底注浆。
(1)施工工艺流程
(2) 主要施工技术措施
1)注浆管准备
采用Φ25的铁管作为注浆管,每根桩按设计要求安放2根注浆管。
先将采购至现场的铁管两头车丝扣,然后用6m和3m的各1根和Φ25铁管接头连接成每段9m,最底下的1段连接成10m长,并在底部进行如下处理:
以前施工处理方法
① 端部加工成多口喷射的注浆头,喷射孔用防水止水胶带封闭,再用橡胶皮封闭包扎;
② 注浆头端部往上每隔5cm钻设4排喷射小孔,孔径为8mm,每排对称布置2孔,呈梅花状布置;
现在施工处理方法
专利的注浆阀,注浆阀简单示意图如下:
在安放前,先将每段准备好的注浆管挂在相应的钢筋笼里。每根注浆管的总长度需比孔深长50cm,以便端部插入孔底,顶部高出地面,且顶部需车丝扣,预装接头,便于与注浆泵管路连接。
2)注浆管安放
① 注浆管与钢筋笼同步进行安放, 2根注浆管贴着钢筋笼内侧呈对称布置。
② 事先准备注浆管定位环,用φ8线材弯成“Ω”形,环形直径为50mm。在安放注浆管时,每节钢筋笼设置数个定位环将注浆管定位在同一个立面。
③ 要求压浆管必须与钢筋笼主筋牢靠固定,并与钢筋笼整体下放(对钢筋笼不到顶的桩,则必须增加引导钢筋一起吊放,以保证压浆管的稳定性及垂直度),最下面一节压浆管底部伸出钢筋笼底部300~400mm。
④ 管与管之间采用丝牙连接,外面螺纹处牢固拧紧。
⑤ 在每节钢筋笼下放结束时,必须在压浆管内注入清水检查管路的密封性能。当压浆管内注清水后,以保持水面稳定不下降为达到要求;在注浆管中注水,还能减小注浆管内负压,以防止由于注浆管内外压力差异较大而使注浆器的密封橡胶被压坏;此外,即使在灌注过程中可能因机具碰撞导致微量水泥浆渗入,也可以起稀释作用,避免固结。
⑥ 如发现注浆管漏水应提起钢筋检查,在排除障碍后才能继续下笼,每段注浆管连接后,沿同一立面每隔数米安装定位环,确保注浆管垂直连接,可上下活动。
⑦ 严防压浆管折断,对露在孔口的压浆管必须用蒙头拧紧,以确保管路畅通,下钢筋笼时必须缓慢下放,严禁强力冲击。
⑧ 注浆管底管长度约为10m,若注浆管为活动的,则在底部1m处焊1根横向的短钢筋,起吊后,短钢筋搁在定位环上。这样,注浆管在安放过程中不会往下掉,但触至孔底后会自动往上顶,以确保注浆管安插至桩底。最后一节钢筋笼安放至底部时,注浆管触至孔底后即往上顶,即说明注浆管已触至底部沉淤内。将注浆管击入孔底200~300mm。
⑨如注浆管与钢筋笼固定,则须保证注浆管伸出笼底为500~600mm,以便注浆管插入孔底土层内。
⑩最后,固定其上部,顶部注满水后即进行包扎,以防止杂物或混凝土掉入管内,并可防止顶部接头被机具碰坏。
3)桩底注浆
① 清水霹雳
在桩身砼浇灌后12小时,进行清水霹雳,水量不宜大,压力控制在2Mpa以内或根据设计要求,贯通后即刻停止灌水。
② 压浆施工
待成桩后7天,即需进行桩底注浆。如龄期过长,喷射孔打不开的风险就增大;如过早注浆,很可能因为注浆压力破坏了桩端,影响了桩端混凝土强度的提高。因此,一般桩底注浆的时间初定为成桩后7天。
注浆采用普硅水泥,保证水泥新鲜不结块,每根桩设置2根注浆管,注浆管进入桩底土体200~300mm,水泥浆液严格按配合比进行搅拌,水灰比控制在0.5~0.6之间,搅拌时间不少于2min,对搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3×3mm的滤网进行过滤。浆液采用纯水泥浆,单桩水泥用量约为2.5t。
压浆必须按照自下至上的原则控制,压浆时控制渗入,确保慢速、低压、低流量,以让水泥浆自然渗入砂层。
压力正常情况下控制在1.5MPa以内,最好在1.0~1.2MPa,流速控制在30~40升/分钟,每根桩必须一次压浆完成。压浆采用双控标准,即当压浆量达到设计要求,或者压浆量达到设计要求的80%,且泵压值达到2MPa时(在注浆速度较慢的情况下,适当加大压力,一般不超过2MPa),即可停止压浆。
注浆管采用2根Φ25铁管,连接时应确保密封及保证刚度和稳定性,注浆管每节下放到位后应进行通水试验;当注浆管出现堵塞的情况下须进行补压浆。
4)主要技术参数
水泥―P.O42.5普通硅酸盐水泥
水灰比―0.5~0.6
注浆流量―30~40L/min
注浆压力―0.6MPa~1.0MPa
注浆泵额定压力―45Mpa
5)注浆泵技术参数
产品型号―XPB-90C
理论流量―100L/min
额定压力―45Mpa
电机功率―90KW
上述参数为暂定注浆泵参数,实际施工时可能会因设备变更而有调整。
4.结论
本工程桩底注浆工程桩静压测试结果与周边未注浆同类情况工程桩测试结果比较,实施了桩端后注浆技术的钻孔灌注桩单桩承载力提高了25.30%,沉降量减小了10.5%。实践证明:在持力层以中粗砂砾及卵石为主的地基中,运用桩端后注浆技术,压力浆体更易扩散,使桩端持力层在一定范围内易形成浆液和土的结合体,改善了持力层的物理力学性能,恢复和提高了持力层土体强度,有效提高桩的承载力减小桩的沉降量。
参考文献
[1]《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)作者:中华人民共和国建设部中国建筑科学研究院出版社:中国建筑工业出版社
[2]《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)作者:中华人民共和国建设部出版社:中国建筑工业出版社
关键词:软岩巷道,锚注支护,加固机理
0. 前言
80年代后期,我国锚杆支护技术进入一个新的发展阶段,锚杆支护种类和支护形式趋于多样化,用量日趋增多,应用范围不断扩大。然而锚杆支护主要使用在围岩稳定程度较高的巷道,在软岩巷道、深井巷道等复杂困难条件下锚杆支护的锚固力在很大程度上取决于所锚岩体的力学性能,软岩巷道不能为锚杆提供可靠的着力基础,软岩巷道的可锚性差是造成锚杆锚固力低和失效的重要原因。锚杆和注浆都是巷道等岩土工程支护的基本形式,利用锚杆兼做注浆管,实现“锚注支护”是解决深部软岩巷道支护的新途径。
1. 锚注支护机理
与世界锚杆技术先进国家相比,我国目前软岩巷道锚杆支护的主要技术问题是锚杆支护系统支护强度不够,其原因一是单根锚杆锚固力低;二是锚杆之间较少采用托梁、钢带等连接件;三是金属网和喷射混凝土设计不太合理、旆工质量较差。国内外大量巷道围岩—支护关系研究结果表明,支护强度对巷道围岩变形有明显控制作用。特别是软岩巷道,其支护—围岩关系与中硬岩有明显区别,主要表现为:支护强度与围岩变形之间的非线性特性,支护强度的提高导致围岩变形更显著的降低。
软岩巷道由于围岩破裂范围大,围岩变形量大,变形持续时间长,普通锚杆支护所提供的支护强度小,不能及时有效地控制巷道围岩变形。锚杆支护允许的极限变形量一般较小,往往是单根锚杆或其辅助支护失效破坏,导致锚杆支护成拱的作用丧失。所以软岩巷道支护的首要问题是,采用合理的支护形式提高支护系统强度,控制围岩变形。锚注支护技术是利用锚杆兼做注浆管以实现锚内注的支护方式:
(1)通过注浆将破碎围岩胶结成整体,改善围岩的结构及其物理力学性质,既提高围岩自身的承载能力,又为锚杆提供了可靠的着力基础,使锚杆对松散围岩的锚固作用得以发挥;
(2)采用注浆锚杆注浆,可以利用注液封堵围岩裂隙,隔绝空气,防止围岩风化,且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度,提高围岩的稳定性;
(3)利用注浆锚杆注浆充填围岩裂隙,配合锚网支护,可以形成一个多层有效组合拱,即喷网组合拱,锚杆压缩组合拱及浆液扩散加固拱,从而扩大了支护结构的有效承载范围,提高了支护结构的整体性和承载能力,从而有效地控制深部软岩巷道的大变形。
2. 注浆材料
注浆材料一般可分为悬浮液型浆材和溶液型浆材。浆液的性质取决于组成成分及温度、时间和渗透速度等。根据注浆的目的、土质条件、工程性质、施工技术及造价高低等因素来选择适宜的浆材及合适的浆液配比。
(1)水泥基浆材。。硅酸盐类水泥作为注浆材料具有结实强度高、耐久性好、材料来源丰富、工艺设备简单、成本较低、抗渗性较好、注浆设备品种齐全等特点,所以在各类工程中得到广泛应用。但这种浆液容易离析和沉淀,稳定性较差,并且由于其粒度大,使浆液难以注入土层的细小裂隙或孔隙中,扩散半径小,凝结时间不易控制,结石率低。为了适应各种不同工程的需要,可在浆液中加入不同的添加剂,来改善水泥浆液的性质。硅酸盐类水泥的品种很多,其主要性能首先取决于其矿物组成。各种矿物单独与水作用所表现的性质是不同的,组成硅酸盐水泥的各种矿物组成的比例不同,水泥的性能差异很大,改变水泥中矿物组成的比例,可以满足不同工程类型的需要。工程中按矿物组成对硅酸盐水泥品种进行划分。可根据注浆工程的具体情况,选择不同类型的水泥以满足工程耐久性等方面的要求。现在普通水泥浆液一般分为单液水泥浆和水泥—水玻璃双液浆。。水泥—水玻璃双液浆克服了单液水泥浆的凝结时间长,凝结时间不易控制,结实率低的特点,但该浆液在注浆钱应惊醒细致的试验测定,确定水灰比和水玻璃的浓度以及水泥浆与水玻璃的体积比等指标。
(2)化学基浆材。化学浆液可注性好,能注入土层中的细小裂隙或孔隙。其缺点是结石体强度较低,耐久性较差,对周围化境和地下水源有污染,价格较贵。因此,以加固为目的的工程一般较少采用化学基浆材。
化学基浆材有三大类:
一是水玻璃类化学注浆材料。分为碱性水玻璃和酸性水玻璃。碱性水玻璃浆材的主要缺点是凝结体有脱水收缩和腐蚀现象,耐久性较差及对环境有污染。酸性水玻璃可在中性区域内凝胶,凝胶体没有碱溶出,不存在碱性水玻璃的腐蚀现象和环境污染问题,耐久性较好。例如,铁道科学研究院西南分院研制出的抗干缩和耐久性强的水泥—水玻璃浆材中加入XN型浆液增塑剂,耐久性可达10年以上。
二是有机高分子化学注浆材料。。此类浆材具有渗透能力强,固结性能好,抗渗性高和凝结时间可调的优点,可以解决水泥浆液无法解决的工程问题,近年来,对原有高分子浆材进行了有效的改进,如出现了无酸及甲醛溶出的矿用脲醛树脂浆材、无单体溶出的丙烯酞胺系浆材及毒性仅为丙烯酞胺浆材1%的丙烯酸盐浆材等。
三是有机高分子符合化学注浆材料。高分子聚合物等除单独用做化学注浆材料以外,为了降低成本和满足单一浆液不能实现的性能,有时与水玻璃或水泥配置成高分子符合化学注浆材料。
3. 注浆机具与工艺
注浆所用机具以注浆泵为主,按注浆泵的浆液混合方式,注浆分双液注浆和单液注浆。双液注浆是指两组注浆材料放在注浆泵的两个料桶中,在压注到岩体的过程中混合反映的注浆过程。单液浆泵是指所有注浆材料放在一起,经充分混合反应后,用单液注浆泵压注到岩体的注浆过程。注浆泵根据注浆参数的要求有很多型号,如YZB40.2.25型双液泵、GKP—QU型风动双液齿轮泵和QB1850型便捷式单液注浆泵等。注浆泵在施工中的选型根据工程要求的注浆压力、注浆流量、材料性能和施工地点的空间大小等确定。
注浆施工工艺流程为:钻孔→安装锚杆→封孔止浆→注浆→安设锚杆扦盘。
4. 结语
(1)与锚杆支护相比,锚注支护注浆既加固了围岩,又给锚杆提供了可靠的着力基础,使围岩强度和承载能力得到显著提高,巷道变形量明显降低,锚注支护可以较好地解决深部软岩巷道的支护问题。
(2)采用锚注支护技术,将松散破碎的围岩胶结成整体,提高了岩体的强度,使巷道保持稳定而不易破坏。
(3)利用注浆充填围岩裂隙,配合锚网喷支护,可以形成一个多层的有效组合拱,极大地提高了支护结构的整体性和围岩的自身承载能力。
(4)锚注支护技术的应用解决了高应力软岩巷道的支护问题。
参考文献
[1] 鲁建国,邓广哲,王小明.软岩巷道锚注支护技术研究[J].采矿技术,2006.
[2] 李国峰,蔡健,郭志飚.深部软岩巷道支护技术[J].煤炭科学技术,2007.
[3] 孙久政,万清生,刘钦德.回采巷道薄层复合顶板控制技术及工程实践[M].煤炭工业出版社,2008.
[4] 潘金来.深部巷道锚注支护技术应用[J].煤炭技术,2009.
关键词:水平定向钻进;砂土地层;注浆固孔法
1 前言
非开挖水平定向钻进是指利用岩土钻掘、定向测控等技术手段,在地表不挖槽和地层结构破坏极小的情况下,对诸如供水、煤气、天然气、污水、电信电缆等公用管线进行铺设的施工技术。此外,在一些场合诸如古迹保护区、闹市区、农作物及植物保护区、穿越高速公路、铁路、机场跑道、广场、建筑物、河流等,传统开挖方法无法施工或不允许开挖施工。因此,非开挖技术(Trenchless Technology)应运而生。
2 水平定向钻进在砂土地层中的施工难点分析
2.1水平定向钻进施工技术分析
水平定向钻进法作为非开挖技术中的一种典型方法,由于从施工区段(区域)下方穿越铺设管线,可将管线设计在工程量最小的最佳位置穿过,从而减少对交通、环境、周边建筑物基础的破坏和不良影响,因而得到了广泛应用。
水平定向钻进施工一般分三步进行:
(1)钻导向孔
利用水平定向钻进设备在入口处开始钻进,钻进过程中通过导向仪监测和控制,使钻孔按设计的轨迹延伸,并从另一端钻出地表,完成导向孔的施工。
(2)扩孔
导向孔完成后,要将该钻孔进行扩大到合适的直径以方便安装成品管道,此过程称为预扩孔,(依最终成孔尺寸决定扩孔次数)。通常,在钻机对岸将扩孔器连接到钻杆上,然后由钻机旋转回拖入导向孔,将导向孔扩大,同时要将大量的泥浆泵入钻孔,以保证钻孔的完整性和不塌方,并将切削下的岩屑带回到地面。
(3) 回拉铺设管线
预扩孔完成以后,成品管道即可拖入钻孔。管道预制应在钻机对面的一侧完成。扩孔器一端接上钻杆另一端通过旋转接头接到成品管道上。旋转接头可以避免成品管道跟着扩孔器旋转,以保证将其顺利拖入钻孔。回拖由钻机完成,这一过程同样需要大量泥浆配合,回拖过程要连续进行直到扩孔器和成品管道自钻机一侧破土而出。
2.2 砂土地层中的施工难点分析
砂性土层,尤其是流砂地层一直是水平定向钻进施工的难点。流砂一般属于水流搬运沉积而成的产物,故多属河床流砂。它们绝大多数产于无塑性的不粘结的粉砂土质岩层和淤泥质细砂中,并且常被水饱和,容易稀释流散,无胶结性。在钻进中遇到流砂层,常发生坍塌垮孔,超径漏水,甚至无法成孔。
具体而言,在砂土地层中,进行水平定向钻进施工时主要存在以下困难:
(1)砂土地层中导向钻孔施工过程造斜、纠斜难;
(2)砂土地层易塌,难以成孔;
(3)砂土地层中拖管过程摩阻力大,难以就位;
(4)钻进过程中容易抱死钻杆,造成孔内事故。
3 解决对策
3.1已有解决对策分析
通过以上分析可知,在砂土地层施工的关键问题就是如何控制孔壁稳定。传统的控制孔壁稳定的方法是采用泥浆。因为水平钻孔管线(包括钻杆和回拖管)在自重的作用下帖附于孔壁下侧,为了护壁采用的泥浆密度越大,则孔壁形成的泥皮越厚,管线被泥皮包裹的包角越大,从而导致吸附卡钻事故增多,使施工难以继续进行。
因此,必须扬弃单纯采用泥浆护壁的传统观念。套管通常认为是对付松散的砂砾石层孔壁失稳的杀手铜,但由于工艺复杂,成本高,回收套管难,特别是长距离的水平导向钻孔,套管护孔更是难以做到,如果能够长距离下套管也就能够长距离进行管线的铺设。因此,采用套管护壁也不现实。
3.2水平定向钻注浆固孔法
1 水平定向钻注浆固孔法原理
所谓注浆固孔就是在实施先导孔的过程中,对不稳定的松散的砂土层,及其流砂地层实施“高压”注浆,使浆液渗透到钻孔周围一定的范围,这个范围可根据所铺设管线的口径确定,由浆液性质和注浆压力控制。由于注浆材料充填松散的砂土层,同砂土层胶结固化,从而加固孔壁达到控制孔壁稳定的目的,然后再回拖扩孔,进而达到顺利铺管的目的。
2 实施注浆固孔事先要了解的问题
(1)所施工地层的地质资料,地层土体、砂体的自然性质;
(2)铺设管线的目的、直径大小、管线长度;
(3)广泛收集该地区以往高压注浆技术的成功经验,施工案例等。
3 现场试验
(1)要弄清所施工的砂土地层注浆压力与浆液在钻孔周围渗透区域的关系,注浆压力对周围土体的移动效应,以便控制注浆过程对周围建筑物或地表设施可能产生的影响;
(2)弄清浆液的性质对注浆控制区域的影响,浆液配方与控制孔壁强度的关系,并优选浆液配方;
(3)研究注浆固孔成孔工艺,包括分级扩孔次数的选择、规程参数的确定、成孔时回拖力的预测,回拖管线与孔壁间隙的确定以及回拖速度的大小等。
4 施工方法
具体方法为:导向钻进结束之后卸下钻头,换上注浆管并将其拉入孔中,直到注浆管全部位于流砂中,然后卸下钻杆,将钻孔两端用水泥或者其他有效材料封起来,等浆液固结后将注浆管拔出,换上钻杆,再进行扩孔铺管等工序。这种工法的铺管管径范围由注浆扩散半径决定。
这种施工方法的技术关键是:
(1)两端孔口要封好,可以考虑用速凝水泥对两端孔口注入封堵;
(2)所注浆液要能起到固结流砂作用,使其能形成稳定的孔壁,同时又不能使固结体强度太大,否则将给扩孔带来难度,可考虑用水泥加粘土浆液;
(3)所注浆液的渗透性要好,容易向周围砂层渗透扩散;
(4)注浆压力的控制非常重要,既要使注浆液扩散半径尽可能大,又不能对地层造成破坏,比如,浆液压裂地层流出地面,或将地面压得隆起等,否则会对路面环境等造成破坏,损失严重。
(5)施工中必须注意注浆压力和浆液性质,因为浆液压力和浆液性质是控制浆液渗透半径的关键,关系到能否顺利回拖扩孔.
4 结语
本文通过对传统的水平定向钻进施工过程分析,结合砂土地层的特点,分析了砂土地层中的水平定向钻进施工时存在的困难。注浆固孔方法的实施对于扩大非开挖技术的应用领域和适用范围,对于提高非开挖技术的经济效益和社会效益,均具有较大潜力。
参考文献:
[1]李瑞玲,段永生.非开挖施工技术在砂卵砾石层中的应用.西部探矿工程,2005
【关键词】灌浆技术, 岩溶,地基, 处理
中图分类号:U445.55+2文献标识码: A 文章编号:
一.前言
近年来,人们对岩溶地质的研究一直未停止过。通过不断的研究,人们已经对岩溶地质形成过程特点有了一定的认识。路基中的岩溶是造成路基不稳定性的主要因素之一。它具有极强的隐蔽性,即使经过详细地勘察,很难准确的把握岩溶地质的发育形态和规模,因此在路基施工时可能会遇到一些无法预料的岩溶发育状况,从而影响施工进程与路基稳定性。怎样应对施工中的岩溶路基的危害,如何处理地基岩溶的不确定性,提高地基的承受力、确保地基的稳定性成为近年来研究的热点问题。目前研究的一种新型的地基处理技术-灌浆技术,在建筑行业得到了较为广泛的运用,采用灌浆技术处理地基岩溶是一种很有效的方法,不但可以不影响正常施工,节约成本、缩短工期,有可以有效的确保工程的质量。为此文中结合铁路岩溶地基处理例,对灌浆技术在岩溶地基处理中的应用进行探讨。
二.工程概况
在某铁路线的路基施工中过程中,出现了很多的岩溶地质。施工路面下、存在大量的溶洞及地下暗河,造成了很大的施工难度,路基施工的可行性和稳定性也受到严重影响。因此,需要我们尽快查明岩溶发育情况,提出并采取什么措施来处理。根据详细的地质勘察, 路基下面岩溶以石灰岩为主,形成于泥盘石炭时代,岩溶发育充分,洞穴裂隙发达,属构造复杂地带,上覆层为第四纪冲积和残积成因的粘土和亚粘土。地基承载力大概是250 kPa~300 kPa,压缩模量约为9 MPa~11 MPa,地基承载力能够满足设计的要求,但地质钻探资料表明在12.5m-7.9m处各两处地下溶洞,如果采取打开溶洞再回填的施工方法,会造成工期周期延长,成本加大。在参考有关资料和多方讨论,最后决定采用灌浆处理此两处溶洞。
三.灌浆技术及其发展
灌浆技术在中国经历了60多年的发展。浆液技术、灌浆工法技术的研究取得了的较大的进展。目前灌浆技术主要有:超细水泥灌浆技术、膏浆及速凝膏浆技术、双限压力控制技术与GIN工法、坝基岩溶渗漏灌浆处理、砂砾石覆盖层灌浆技术等。我国灌浆技术水平虽然和国际领先水平的国家相比某些方面尚有差距,灌浆效果的力学指标不确定性影响了设计人员的采用,但可以认为,在高质量的帷幕、岩溶防渗处理、在浆材的可灌性、大孔隙和动水下的灌浆技术等方面我国已达到了相当高的水平,和国际上也逐步接轨,并在某些方面有独到之处。
四.灌浆技术在路基工程中的应用
1.主要技术参数
(一)灌浆材料。采用普通硅酸盐水泥、粘土、粉煤灰。
(二)浆液配比。需要根据现场的钻孔的可灌性来决定采用何种灌入材料及配合比。通常要考虑的几个主要因素有: 岩溶的发育程度;岩溶的漏水状况;岩土层的钻进速度,会不会有掉钻等;岩溶洞尺寸的大小,是否有充填物等情况。综合考虑这些因素,决定采用水泥、 粉煤灰作为此次注浆材料,其配合比为3:7, 水料比范围[0.5-0.55]。
(三)灌浆压力。当灌浆压力超过地层的压重和强度时,极有可能会破坏地基结构,因此,选定灌浆压力的前提是保证地基结构不会被破坏或者尽量局部少破坏的情况下,同时也应考虑浆液浓度对灌浆压力的影响。根据地质岩溶的发育情况、灌浆方法及地基为回填材料的情况,采用[0.3Mpa-2.0Mpa]的灌浆压力。
(四)浆液扩散半径的估算。由于该工程的地质条件特别复杂,尤其是基岩裂隙发育的无规律性,因此很难准确的计算浆液扩散半径。影响扩散半径的因素有:岩溶洞隙的形状、大小以及它们的连通性;灌浆充填材料的性质(颗粒大小、浆液浓度、浆液的流变性等)、注浆压力、注浆流量以及注浆时间等。故按孔序注浆量的大小来控制扩散半径。
(五)钻孔深度。由于该工程回填土基本在10米左右,初步将钻孔深度定为基岩以下4米到5米,必要是可以根据实际情况适量的加深。
2.灌浆施工工艺
灌浆的完成需要不同材料和多道工序。吃浆量会因为岩溶空隙、溶洞大小及充填物不同,也会有所不同。因此,先采取试探性灌浆,然后进行间歇式和交替式灌浆,最后进行加压灌浆的方法。
(一)试探性。事先先配制好标准浆和稠浆两种不同浓度的浆液。如果地基孔隙小,则用标准浆;如果地基孔隙大,那么采用稠浆。
(二)间歇式。采用间歇式复灌的条件时:当空隙过大且采用稠浆时,如果浆液未同步上升,这种情况下,在灌入一定的浆液后,可以过一段时间再灌浆,直到托底为止。
(三)交替式。就是当间歇式灌浆耗时很长的情况下,可以考虑用先灌浆液,再灌砂砾,然后在灌浆液,如此不断的重复反复,托底即可。
(四)加压。最后用标准浆进行加压灌浆时,在压力稳定前,需要严格控制灌浆的压力,托底灌浆终孔。
3.灌浆技术要求
(一)在进行灌浆时,要明确孔的深度以及浆液面高度。投入的砂料应剔除砾石,只含中粗砂,同时下料要均匀,避免引起堵塞钻孔,而且要控制用量。
(二)灌浆技术包括托底和静压灌浆。钻孔如果要托底,那就不能先下注浆管封孔,等完成托底以后,才能采用下注浆管封孔进行静压灌浆。
(三) 间歇式静压灌浆。首先采用稠浆,控制灌浆时间半个小时,停12小时后,在用标准浆进行灌浆。如果半个小时仍不起压,过6个小时后在进行第三次灌浆,如此类推,直到终孔为止。
(四)灌浆时,浆液压力范围维持在0.3Mpa到2.0Mpa,分不同的工序进行,同时根据土层来调整浆液压力。
(五) 灌浆的厚度。灌浆的厚度控制在2到3米,这样可以保证灌浆的质量。
(六) 进行沉降变形观测, 掌握施工中要时刻注意观察沉降变化,要及时监测灌浆对路面的影响。如果发现地面变形超过5 mm~10 mm,应该立即报告,采取措施纠正。
(七) 灌浆压力保持一定值,稳定半个小时就可以。
4.灌浆效果分析
(一) 地质:采取对相同地质在钻孔灌浆前和钻孔灌浆后的声波测试。通过测试在,岩溶不发育、岩石完整的声波速度达到5000km/s, 灌浆前后差别不明显。岩溶发育的钻孔,在灌浆前声波速度最低为3000km/ s, 加固后达到4500km/ s,加固效果十分显著。
(二)测量: 由于工程处理前在相关位置埋设了沉降点, 定期观测地面的沉降情况。通过在试验和施工期间的观察, 沉降量很小,正负不超过2毫米,说明灌浆施工对整体地基未产生影响。
(三)注浆:通过现场灌浆试验, 一序孔吃浆量平均为11.92,最大为 28,最小3.64;二序孔吃浆量平均为5.65, 最大为9.67, 最小为2.6。说明5m的孔距太大,不能使岩溶洞隙得到较好的充填, 选用2.5m 的孔距能得到较好的充填,从检查孔的吃浆量分析,均能满足设计标准要求, 说明选用2.5m的孔距和压力是适宜的。从灌浆孔吃浆量的不均匀性分析, 最大为28,最小为3.64, 反映了岩溶洞隙发育的可灌性和不均匀性。
(四)力学指标: 根据质量验收标准,对检查孔进行取芯浆柱体强度和抗渗试验。力学性质指标均达到检验标准要求。
五.结语
实践表明,通过灌浆技术的应用,不但有效地防止了地表水渗入和岩溶土洞吸蚀塌落,而且对地基安全稳定性也有了保障。通过采用优化灌浆技术,工程缩短工期进一个月,节约了成本上百万万元。理论和实际证明,采用灌浆技术处理地基岩溶是一种很有效的方法,不但可以不影响正常施工,节约成本、缩短工期,有可以有效的确保工程的质量,值得推广和应用。随着灌浆材料和工艺技术的进步,灌浆技术的应用范围和领域将得到进一步的扩展。而工程应用范围和领域的扩大,又必将促进灌浆材料和工艺技术的进一步发展。
参考文献:
[1] 谭现锋.岩溶地基的注浆加固[期刊论文]《西部探矿工程》-2006( 3):67 -68.
[2] 蒋硕忠. 灌浆材料与灌浆工艺研究[期刊论文]《水利水电技术》- 2001( 9):122-123.
【关键词】 管井井点 喷锚护壁支护 地下水 造价 工程
1 工程简介
该工程位于原有建筑主楼北侧,地下一层,地上二层。此新建工程南距主楼(11层)2.5m,西距原有礼堂(二层)2m,北距给水管道3m。基础埋深5.9m,南距主楼独立柱基边缘0.5m(主楼基础埋深3.3m),西距礼堂独立柱基边缘0.5m(礼堂基础埋深2.2m),该工程地下室东西长38.36m,南北宽8.10m,开挖深度5.9m。地层由杂填土、轻质黏土和粉细砂构成,地下水埋深4m,由于周边群众区域生活的使用水有点渗漏,形成一种表层滞水,使土层无法运作,这种施工情况下必须考虑降水。
1.1 方案选择
结合以上空间的制约及基坑开挖有必要降低地下水对周边物体的影响,所以不适合采取成孔灌注桩、地下连续墙、钢板桩等多种基坑支护技术。同时对于建设单位,在技术可行的前提下尽量选择造价节约的方案,是首选之要。因此经过方案论证、造价分析比较,决定采取管井井点配合喷锚网支护技术,不仅能保证正楼及礼堂的稳定,也方便出行,不勿工期,经济效益综合起来很高。
1.2 有效降低地下水
采用管井井点来降低地下水,在基坑东侧打3眼经过计算,北侧2眼,井深20m(平面布置图,如图1所示),选用QY―15型潜水泵抽水以便达到需要,届时隔开表层滞水补充源,1~5号井水位控制在8m深,6号、7号控制在5~5.5m之间。6号、7号的作用:一是主楼两侧水位差需要控制,防止沉降不均匀;二是抽水时间要多控制通过观察井。
2 喷锚网支护的特点和基本原理
要使土坡稳定,必须通过锚杆与周围土体间的粘聚力将非稳定土体与稳定土体紧紧相连一起,具备稳固组合,再通过钢筋网和喷射混凝土护面,使土坡稳定,阻挡自然力的冲蚀,整体的自承能力形成,以便实现基坑支护要求。喷锚支护的重要特点:简单的施工机具,施工灵活,邻近建筑物会影响很小,其费用不高。如图2所示。
3 施工工艺和重要参数
(1)施工工艺可以采用喷锚网支护:基坑开挖成孔放锚杆修基坑边编钢筋网焊锚杆头喷射混凝土。分层分段重点开挖是基坑开挖的方法,支护一段就开挖一段,基坑开挖与支护、喷锚紧密合拢。(2)喷锚网支护的主要参数:锚孔:锚杆孔径为100mm,夹角为仰角0°~10°,人工成孔,锚孔深度按设计深度。锚杆:使用长达压力注浆锚杆,锚杆主体采用20mm钢筋,纵横间距1.5m,出现梅花形布置,锚杆长度6~10m。注浆:孔内安投锚杆后注浆,浆体为纯水泥浆,掺加速凝剂,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,压力注浆。喷射混凝土:完成锚杆注浆后,坑壁上悬挂6.5mm钢筋网,网孔为200mm×200mm,网片和6.5mm钢筋钩插入土中焊接,控制网片与坑壁距离,并焊好锚杆头后喷射混凝土。喷层厚度为50~70mm,配合比为:水泥:砂:石=1:2:2,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,速凝剂掺加好。
4 施工中质量控制措施
(1)基坑开挖的时候,降水一定不要停下来,每天24h经常有人巡查,观测降水进展情况。(2)喷锚网护壁一定与土方开挖紧紧稳合,做一层挖一层,对个别部位做一段挖一段。(3)边坡护壁的钢筋网片与混凝土基坑边覆盖不得小于300mm,且混凝土与坡顶土相接不得出现缝隙,以免坑边水沿缝灌入护壁内。(4)钢筋网片必须每点绑扎,且需用小马凳支撑网片以保证保护层和喷射混凝土的厚度。(5)喷射混凝土之前,必须先调整好喷嘴离墙距离,离墙以2~3m为宜,喷射方向自下而上。(6)操作过程中,如遇管道堵塞,应立即关闭空压机,并用小锤敲击管道找寻堵塞位置,然后打开堵塞点后面的小夹子,用压堵空气冲出堵塞物。(7)护壁过程中,每天必须由专业人士对边坡稳定情况进行监督控制,有异常现象及时汇报给予解决。
5 施工中不正常情况处理
(1)土质情况不良时,按正常工序施工边坡塌方时,就应及时调整施工工序,可按“开挖修坡编网喷射混凝土造孔注浆”顺序施工,减少边坡时间,以保证边坡土壤的稳定性。(2)障碍物不能成孔时,最好把锚杆角度和设置高度改变一下,还需适当把锚杆长度加长。(3)边坡上荷载比较大的情况下,边坡土体本身和附加荷载时都要使用预应力锚杆比较合适。(4)若遇地下水形成流砂现象正在基坑开挖时,方可采用分层开挖,分段,超前锚杆,砂袋堵砂,速凝剂增加用量等诸多方法来处理。(5)滞水比较丰富的边坡土壤中,可以在边坡壁上设置很多排水管,及时排清出水分,保证边坡的稳定。(6)雨季施工时,基坑四周设挡水板,坑周围地面无积水,坡脚无积水,在坑底设置排水坑,以便排走积水。
6 结语
长期以往在工程建设中常常存在这样的一个误区,认为要达到理想效果时总要花费大量的投资。我国的建设事业历经多年发展,成绩斐然,极大程度上改善了人的居住环境、人文环境。但同时项目建设花费较大,各地投资浪费情况屡现不鲜。管井井点降水和喷锚护壁支护都是比较常规施工工艺,在本工程中的实际应用不但达到很好的建设效果,而且技术经济性非常明显。本文通过抛砖引玉,能够引来广大工程建设者的共鸣共识,讨论和总结更多的技术运用和投资效果的实例。从一定角度促进我国建设工作从目前量的积累,争取质的提升。
参考文献:
[1]陈志雄.单排搅拌桩加喷锚网基坑支护技术在广日电梯工业公司试验塔中的应用[N].广东建设报,2000年.
关键词:土钉墙;建筑工程;深基坑支护
目前,随着我国建筑工程技术的越来越完善,作为深基坑工程施工过程中的主要应用技术,基坑支护技术也取得了显著地成效,我国的基坑支护结构方式主要分为:钉墙支护、地下连续墙支护、锚杆支护、搅拌桩支护。在建筑过程中,对深基坑进行科学的设计和选择,同时采用适宜的支护技术,能够大大降低基坑深挖施工过程中对邻近结构物的影响,及降低施工过程中的风险。所以,建筑施工质量提升必须有深基坑支护技术的支持。本文根据深基坑施工特点和实际操作,对比较多的深基坑支护施工技术―土钉墙施工技术进行了深入的研究和探索。通过该技术的应用,可全面提升工程建设的整体质量。
1 土钉墙支护深基坑的作用
1、应力传递与扩散作用
当荷载增大到一定程度后,边坡表面和内部裂缝己发展到一定宽度,此时坡脚应力最大。这时下层土钉伸入到滑裂域外稳定土体中的部分仍能提供较大的抗力,土钉通过其应力传递作用,将滑裂面内部应力传递到后部的稳定土体中,并分散在较大范围的土体内,降低应力集中程度。在相同的荷载作用下,经过检验:被土钉锁加固的土体在内部的应变水平比其他素土边坡土体内的应变水平要降低了很多,这种情况带来的优势就是对开裂区域的形成与发展产生了明显的阻碍效果。
2、箍束骨架作用
土钉与同作用,土钉自身的刚度和强度以及它在土体内的分布空间所决定的,它具有制约土体变形的作用,使得复合土体构成一个整体结构。
3、坡面变形的约束作用
在坡面上设置的与土钉连成一体的钢筋混凝土面板是发挥土钉有效作用的重要组成部分。面板提供的约束取决土钉表面与土的摩阻力,当复合土体开裂扩大并连成片时,只有开裂区域后面的稳定复合土体产生摩阻力。
4、分担作用
在复合土体内,土钉有较高的抗拉、抗剪强度和抗弯强度,当土体进入塑性状态后,应力逐渐向土钉转移。当土体开裂时,土钉分担作用更为明显。土钉内产生相应的弯剪、拉剪等复合应力,于是就会导致土钉体外裹浆体碎裂、钢筋屈服的结果。
2 土钉墙施工技术在建筑工程深基坑支护中的应用
1、钻设钉孔。选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业,其成孔工具为洛阳钻机,将其孔径设置为80毫米,深度应确保其超过土钉长度100毫米,成孔倾角为15度。每钻进1米,并进行倾角地测量,避免偏向等情况的出现。
2、土钉安装。与本工程基坑土钉墙支护设计需求相结合,进行土钉的制作,确保其长度在设计长度以上。每隔1.5米进行一组土钉的设置,选用搭焊连接的方式进行土钉连接,焊缝高度控制在6毫米,把土钉在成孔作业后设置在孔内。
3、注浆。选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业,其作业流程为在孔底插入注浆管,确保管口与孔底之间距离200毫米,注浆管应同时进行注浆与拔出作业,确保注浆管底能够在浆面以下,确保注浆过程中可以顺利从孔口流出,并将止浆阀设置在孔口,选用压力注浆的方式进行施工,确保水泥浆强度为M20,注浆压力控制在1到2Mpa之间。
4、挂钢筋网并与土钉尾部焊牢。选用钢筋网进行土钉墙面施工,将其间距定为200毫米,在坡面上通过人工的方式进行绑扎钢筋的作业;搭接坡面钢筋的长度需在300毫米左右,随后顺着土钉长度方向在土钉端部两侧进行短段钢筋的焊接作业,同时在面层内将相近土钉端部通长加强筋进行连接及焊牢。
5、安装泄水管。土钉墙基坑支护的泄水管制作应选用用PVC管作为主要材料,泄水管长度必须在450毫米以上,并在管附近进行钻孔作业,孔数应控制在5到8个,随后在管外侧进行尼龙网布的包裹作业。泄水孔纵横距离定为2米,布置形状为梅花型并确保安装的牢固性。
6、复喷表层混凝土至设计厚度。选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工,其设计强度必须在C20左右,其厚度应控制在80毫米。第一,选用干拌方式,混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工,混凝土喷射施工过程中根据实际情况,可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后,及时完成土钉锚固作业,结束焊接钢筋网施工后,必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式,由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间,确保其不出现掉浆现象后,进行第二层混凝土再喷射作业,直至其厚度符合设计规定。
3 土钉墙施工技术的质量控制
在建筑工程中,土钉墙深基坑支护施工技术作为一个重要组成部分,在我国高层建筑中的应用依然不够成熟。今后施工单位还需要加大技术水平的提升,使高层建筑的安全性和稳定性得到有力保障。
1、护筒中心和桩中心的偏差不能超过5cm,埋深不能低于1m,泥浆的比重最好控制在1.1~1.2,孔底沉渣的厚度不能超过15cm;钢筋笼安放位置准确,钢筋连接满足规范要求;水下浇筑混凝土施工需要连续作业,保证导管埋入混凝土内深度不小于2米,速度适宜,避免堵管或钢筋笼上浮,同时桩头超灌1米。灌注桩混凝土养护完成后,按照相关规范和设计要求进行质量检测,确保质量合格。
2、土层锚杆在开挖的深基坑墙面或者尚未开挖的基坑立壁土层钻孔,在达到要求的深度后再次扩大孔的端部,一般形成柱状。实施锚杆支护技术施工,主要将钢筋、钢索或者其它类型的抗拉材料放入孔内,然后灌注浆液材料,令其和土层结合成为抗拉力强的锚杆。这样的支护技术能够让支撑体系承受很大的拉力,有利于保护其结构稳定,防止出现变形,同时还具有节省材料、人力,加快施工进度。
3、在深基坑支护完成后的施工期间,无坑壁坍塌问题出现,通过仪器对周围建筑物进行监测,无明显的变形现象出现。混凝土灌注桩和锚杆支护能够保证该工程的顺利进行,并且保障周围的建筑物的安全,因此实施深基坑支护施工方案是可行的。
4 结束语
综上所述,近年来,我国国民经济得到不断提升,不断加快的城市化步伐推动了建筑工程行业的快速发展。在建筑工程行业中,随着城市高层建筑规模的不断扩大,人们越来越重视开发利用地下空间,而深基坑施工作为建筑工程的基础性工程,它施工质量的好坏对高层结构的稳定性造成一定波动,对高层结构地下室的使用效率产生严重影响,当前,在深基坑支护施工在我国高层建筑结构中仍存在许多问题。本文主要围绕深基坑支护施工技术在高层建筑工程中的重要性,重点分析探讨了技术目前存在的不足和相关建议,希望能够给今后的高层建筑工程提供技术参考。
参考文献
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