磷酸 -水玻璃双液帷幕注浆在粉砂层中加固土体应用.docVIP

磷酸 -水玻璃双液帷幕注浆在粉砂层中加固土体应用摘要：文章结合工程实例论述了磷酸－水玻璃双液帷幕注浆的设计要点、施工工艺及地层超前加固效果。 关键词：磷酸－水玻璃双液浆、帷幕注浆、粉砂层、施工工艺 Abstract: the article discusses the phosphoric acid with an engineering example water curtain grouting fluid double the main points of design, construction technology and formation leading reinforcement effect. Keywords: phosphoric acid sodium silicate-liquid, the curtain grouting double, powder sand layer, the construction technology 中图分类号： U215.14文献标识码：A 文章编号： 1工程概况 郑州市轨道交通1号线一期工程土建施工06标段站后区间隧道暗挖段（RDK0+250.000～RDK0+456.500）为暗挖双线单洞马蹄型断面结构隧道，隧道断面尺寸（高×宽）为6700×6500mm，超前支护采用帷幕注浆和注浆小导管支护形式，隧道穿该路段采用浅埋暗挖CRD法施工；结构底埋深约12.10～14.40m，覆土厚度5.7～7.7m。土体渗透系数大，干强度低，摇振反应迅速，所以在隧道开挖之前需对土体进行帷幕注浆超前加固，改善土体稳定性，避免在开挖过程中土体产生沉降及土体坍塌现象 2地质情况 本区间位属黄河冲积泛滥平原地貌单元，根据勘察报告显示，本工程隧道所处地层主要在第(7-1)层粉质粘土，第(8)层粉砂，第(16)层细砂及少部分第(9)层粉质粘土，结构拱顶土层为第（2）层粉土、第(7-1)层粉质粘土。 3帷幕注浆设计 3.1磷酸－水玻璃双液帷幕注浆作用机理 磷酸－水玻璃双液浆对粉细砂层有较好固结止水效果，且浆液渗透能力强，固结速度快，整体稳定性较好，通过注浆加固形成一道有效的帷幕之水固结带。双液注浆对土体的补强加固效应可视为由渗透、扩散、填充和挤密四部分组成。在注浆开始时，浆液总是先充填较大的空隙，然后在一定的压力下深入土体。渗入性为主的注浆，主要影响因素是土体粒径，当粒径比值N=D15/G85≥15时，才能获得良好的渗透效果。 3.2注浆方式 注浆采用渗透式注浆方式 3.3浆液配置 根据本工程特点，浆液配制以磷酸、水玻璃为主要制浆原料，水玻璃40Be（ρ=1.38 g/cm3），85%磷酸（弱酸，ρ=1.7 g/cm3）；注浆前先将水玻璃与水1:1稀释成水玻璃溶液，磷酸与水1:10稀释成磷酸溶液，然后两种溶液以1:1的比例进行土体加固注浆。 3.4 注浆量的计算原则 由于浆液的扩散半径与砂层孔隙很难精密确定，根据本线有关隧道工程地质、水文条件和注浆方式及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。 注浆量的估算公式按下式进行： Q=Anα(1+β)(3.5-1) 式中：Q—总注浆量，m3； A—注浆范围体积，m3； n—孔隙率，%； α—浆液填充系数（0.7-0.9）； β—注浆材料损耗系数。 3.5注浆压力的选定 注浆压力是注浆施工中的重要参数，它关系到注浆施工的质量以及是否经济。因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。 注浆压力与砂层孔隙发育程度、涌水压力、浆液材料的黏度和凝胶时间长短等有关，目前均按经验确定。通常情况下按如下经验式计算： ①按已知的地下水静水压力计算，设计的注浆压力（终压值）为静水压力的2-3倍，最大可达到3-5倍，即 (2-3)P’＜P＜(3-5)P(3.6-1) 式中：P—设计注浆压力（终压值）（Mpa）； P—注浆处静水压力（Mpa）。 ②根据注浆处地层深度计算 P=KH (3.6-2) 式中：P—设计注浆压力（终压值）（Mpa）； H—注浆处深度（m）； K—由注浆深度确定的压力系数。 4施工工艺要求 4.1施工工艺流程 施工准备→测量定位孔→安设导向架→钻机就位→钻进成孔→浆液配制→注浆施工→效果检查→进入下一孔注浆。 4.2测量定孔位 在开挖掌子面上由测量人员放出隧道开挖轮廓线，按设计要求在开挖范围内画出钻孔的位置，要求孔位偏差为±30mm，入射角度偏差不大于1°。 4.3钻进成孔 1、钻机按指