隧道压浆施工浆液质量不符合质量标准如何预防呢?

   2022-09-19 02:39:14 网络800
核心提示:1、现象:在盾构推进过程中,由于注浆浆液质量不好,使注浆效果不佳,引起地面和隧道的沉降。2、原因分析:⑴注浆浆液配合比不当,与注浆工艺、盾构形式、周围土质不相适应;⑵拌浆计量不准,导致配合比误差,使浆液质量不符合要求;⑶原材料质量不合格;⑷

隧道压浆施工浆液质量不符合质量标准如何预防呢?

1、现象:

在盾构推进过程中,由于注浆浆液质量不好,使注浆效果不佳,引起地面和隧道的沉降。

2、原因分析:

⑴注浆浆液配合比不当,与注浆工艺、盾构形式、周围土质不相适应;

⑵拌浆计量不准,导致配合比误差,使浆液质量不符合要求;

⑶原材料质量不合格;

⑷运输设备的性能不符合要求,使浆液在运输过程中产生离析、沉淀。

3、预防措施:

⑴根据盾构的形式、压浆工艺、土质情况、环境保护的控制要求及经济效益正确设计浆液配比,并通过试验,使其符合施工要求;

⑵应在满足合理的精度前提下,考虑使用简单可靠的计量器具。同时应保养好计量器具,定时作检定。发现计量器具精度误差超标,应及时校正或换新;

⑶对拌浆材料的质量进行有效的管理。保证各种材料采购的渠道,并附有相应的质量保证单。应按规定对材料进行质量抽检;

⑷拌浆设备的工作环境差,使用中要注意定期维修保养,经常清洗拌浆机。如在使用中机械发生故障应及时修复,不能让设备带病作业;

⑸浆液的输送应视浆液的性能而定,选择合理的输送方法。用管路输送时,管子的直径要适当;用拌浆车输送时,拌浆车上的拌浆机应有充分的搅拌能力;

⑹加强对拌制后浆液的检测,要确保浆液的质量符合施工所需。

4、治理方法:

⑴不符合要求的浆液重新进行拌浆;

⑵不符合质量要求的原材料不得使用;

⑶如浆液经使用确认配比设计不合理,应及时作配合比的设计和试验,最后决定出实际应使用的配合比;

⑷更换浆液运输设备,以适应浆液性能及压浆工艺。

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矿井注浆堵水技术

涌水量仅仅靠排水已能或经济注浆堵截水源通道再进行排水

注浆堵水水泥或化浆通管道压入井岩层空隙、裂隙或巷道使其扩散、凝固硬化岩层具较高强度、密实性透水性达封堵截断补给水源加固层作用矿井防治水害重要手段目前注浆堵水已广泛用于矿井井筒注浆封堵突水点恢复淹矿井井巷堵水含水层或导水断层帷幕注浆堵水截流减少矿井涌水量、底板注浆加固防止突水等面已取良效 、注浆堵水适用条件

(1)窑或淹井巷积水与强水源密切联系先注浆堵截水源排干积水山东肥城庄矿、河南焦作演马庄矿等都先堵截水源排干积水恢复产 (2)井巷工程必须穿或几强含水层或充水断层堵截水源给矿井产建设带困难危害甚至施工我许矿井穿强含水层都利用

(3)井筒或工作面发严重淋水加固井壁、改善劳条件、减少排水费用采取注浆措施鹤壁鹿楼主、副井新汶协庄主、副井采取挂浆措施取良效

(4)某些涌水量特矿井减少矿井涌水量降低排水费用亦采用注浆堵截水源焦作九山矿北部隐伏露区冲积层水补给八层石灰岩含水层涌矿井采取注浆措施矿井涌水量减少56 m3/'rainlO共节省排水电费近亿元取显著经济效益使严重亏损矿井扭亏盈 二、注浆工作程序 ()注浆材料

注浆材料选择应根据堵水目、质条件、施工条件、注浆工艺投资少等素决定水文质条件考虑选择材料参考表4—2

般情况凡水泥浆能解决问题尽量采用化浆化浆主要用于弥补水泥浆足解决些水泥浆难解决问题水流速25 m/h采用单液水泥浆;干25 m/h采用水泥水玻璃双液浆;用于底板岩溶、断层破碎带水注浆堵水及处理井突水事故目前采用先灌注惰性材料(砂、炉渣、砾石、锯末等)充填水通道、缩水断面、增加浆液流阻力、减少跑浆灌注快凝水泥水玻璃浆液再用强度较高化浆进步封堵

(二)具体注浆工作步骤 1. 注浆段高浆式

注浆段高指注浆度全段注浆段注浆两 种前者注孔钻至终孔注浆适用于含水层距表近且厚度、裂隙发育较均匀岩层其优点钻进、完注浆缩短施工间;缺点段高易保证质量岩层吸浆量要求注浆设备能力易现均匀扩散影响注浆堵水效注效注浆深度较穿裂隙同含水层定注浆压力防止浆液裂隙扩散远、裂隙扩散近部岩层裂隙进浆、部岩层裂隙进浆少应采用段注浆段高按岩层破碎程度划我经验数据:极破碎岩层般5m~10m;破碎岩层10m~15m;裂隙岩层15m~30m;重复注浆取30m~50m

注浆式指注浆顺序行式行式两种自依注浆称行式注浆即表钻进含水层钻段孔注段浆反复交替直至全深其优点:段注浆段高压注浆跑浆同段获复注注浆堵水效缺点:钻孔与注浆交替进行工期该式适用于岩层破碎或裂隙发育层自注浆称行式注浆即注浆孔钻进注浆终深使用止浆塞自逐段注浆行注浆优点重复钻进能加快注浆速度该适用于岩层较稳定、垂直节理发育层 2. 注浆前压水

目于裂隙松软泥质充填物推送注浆范围外提高注浆质理堵水效于裂隙压水间10min~20min;裂隙则需15min~30min或列些重复注浆钻孔压水间适延30min~60min压水压力应由增超注浆终压

3. 放止浆塞及注浆

止浆塞放至规定位置接输浆管压缩胶塞止浆并经压水试验检查即进行注浆注浆程应特别注意堵浆、跑浆及冒浆待同情况采取相应措施保证注浆工作进行

(三)注浆参数

(1) 浆液扩散半径裂隙浆液扩散半径随岩石渗透系数、注浆压力、注入间增加增随浆液浓度黏度增加减少据现场经验岩深层注浆浆液平均扩散半径10 m~15m裂隙层平均4m~8m

(2) 注浆压力注浆压力浆液扩散影响经验表明随着注浆压力提高充塞物质强度急剧增加保证充塞物具足够强度透水性水流速情况应设增加浆液流阻力需降低注浆压力故合理运用注浆压力注浆关键同区质条件同注浆压力尽区选用注浆压力静水压力2~3倍则根据岩石裂隙采用合适压力值

(3) 浆液注入量根据扩散半径岩裂隙率进行粗略计逄公式

Q=r2AHnβ(4-2) 式Q―――浆液注入量m3 r-―――浆液扩散半径mn―――裂隙率%

H―――注浆段高m;

β―――浆液裂隙内效充填系数0.9~0.95;A――――浆液消耗系数般取1.2~1.3

(4) 注浆结束标准般用两指标表示;终吸浆量即注浆注至允许吸浆量;另达设计压力(即终压)持续间理论讲终吸浆量越越理想情况注至完全吸浆难做故结束标准注浆压力达设计终压般受注含水层水压1.6~2.5倍吸浆量于80L/min间少于30min即 三突水点(口)注浆堵水

矿井突水事故淹没采取适与措施使其恢复产获新用强排疏干注浆堵水强排疏干即利用流量水泵(水泵排水量要于矿井突水总水量)强行排水追水至井底采相应措施恢复产适用于突水点(口)水量含水层静储量均矿井排水设备及电力供应条件皆排水工农业居民用水影响等条件注浆堵水指用各种材料(水泥、水玻璃、化材料等)堵塞井突水点增加突水点及其周围岩层隔水层强度切断通道水源故称突水点(口)注浆堵水适用于突水点水量、突水点距面深井巷断面限、能安装型排

水设备突水点水源与工农业居民供水属同水源排水引起水源枯竭或产环境水文质问题突水点(口)注浆堵水按注浆孔位置先排先排堵我淹没矿井恢复注浆堵水用面注浆先堵排

()注浆堵水前水文质工作 注浆堵水应解决问题:井突水点具体位置哪部位注浆效根据原则布置勘探注浆孔突水点堵水效何判断等问题确选择堵水案确保注浆钻孔能命堵水关键点或部位确评价堵水效般需进行列水文质工作:

(1)通现水文质资料整理析、野外质调查及必突水点(口)注浆堵水补充勘探工作查清突水点位置确定或判断突水水源、突水点附近断裂构造确切位置含水层间接关系、突水点段内含水层布及间水力联系、各含水层岩溶裂隙发育程度及岩溶裂隙发育主要向;

(2)制宜进行连通试验测定水流速、流向水水质与水温;(3)布设水态观测网进行堵水前、堵水堵水程态观测并编制注浆观测孔历曲线等水位(压)线图指导注浆工程注浆效评价;

(4)用钻孔淹矿井进行抽(放)水试验解各含水层与突水点(口)水力联系情况;与注浆工程前放水资料比评价堵水效;

(5)注浆前每孔都要进行冲洗钻孔及压水试验目冲洗岩层空隙通道利于浆液扩散并与围岩胶结提高堵水效;通压水试验计算岩层单位吸水量解岩层渗透性选择浆液材料及其浓度与压力

(二)突水点注浆堵水案制定 制定案应反复析研究弄清水文质条件等情况基础堵水工程作确布置堵水提明确要求 案设计应包括内容;

(1)确定堵水范围、注浆层位部位注浆孔、观测孔检查孔数及其布置式;(2)确定注浆材料、注浆深度划注浆段、选 择注浆式止浆; (3)确定注浆参数及质量检查评价;

(4)选择钻探设备确定钻孔结构与施工确定主要安全技术措施(包括注浆操作规程)

(三)施工注浆孔及注浆 1.勘探注浆孔及注浆

(1)应布置井突水点附近围绕着突水点由内往外由稀至密批布置其目根据探资料及修改补充原设计达提高堵水加固底板效;

(2)根据水流速、流量流向注浆孔应布置水向突水点或断层带附近应适加密堵水钻孔便切断突水点补给源减少注浆堵水孔数;

(3)布置钻孔尽能孔用使既质、水文质勘探孔试验孔、观测孔同作注浆堵水孔;

(4)注浆间距应按具体质、水文质条件与实际扩散半径(R)等素确定 2.注浆程若干问题

(1)注浆层或段裂隙细钻孔单位吸水量等钻孔般耗浆量采用连续注浆即自始至终连续断注浆直达注浆设计结束标准

(2)岩溶通道、钻孔单位耗浆量采用间歇间短主要依浆液达初凝所需间定间歇数孔口压力升快慢定注浆孔口压力升较快改连续注浆每停注需冲入定量清 水保持通道井口致堵塞

(3)若发现邻孔窜浆现象应串连两孔同注浆;若设备足依钻孔水位高低

游注浆孔压入清水保持通道能畅、游注浆孔注浆办处理

(4)注浆若通道水流量汪、流速要浆液性能(水灰比)适宜吸浆量于通道水流量1.5倍注浆功;若通道流量、流速用易水稀释浆液使用间歇注浆注浆;若通道流量流速皆则注浆前设置比重较固料先通道充填注入速凝浆液

3.注浆堵水效判断

注入突水点及其周围堵水材料固结封住突水通道则淹没矿蟛水位发显著变化水流流向水化相应发变化些均看判断堵水效定性指标;定量指标通注浆前排水试验取水量与降深关系数据即识别 四、井注浆堵水

井注浆封堵突水点主要处理某些产程发规模突水或恢复某采区、工作面产工作注浆堵水工作井进行且主要断层突水处理主要:

(1)用水闸墙挡水水突入巷道若水量较应采取紧急措施所掘巷道突水点处段水堵巷道内;若水量用水管水导先择岩层比较完整处修筑水闸墙待水闸墙修管水门关闭造静水条件

(2)待封堵于巷道内水停止流接近水闸墙巷道内向断层水点其接近含水层打注浆孔用高压注浆泵往钻孔注浆封堵加固突水点及其周围层同切断补给水源

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