【正文】 890 42 204 43 44 970 45 0 0 818 0 46 7 47 160 48 229 49 182 山東科技 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 23 50 194 640 510 6 51 355 737 4 52 0 0 818 0 53 355 737 4 54 194 640 510 6 55 182 56 229 57 160 58 7 59 0 0 0 5 60 101 61 85 62 63 64 0 0 600 0 65 66 67 85 68 101 69 0 0 0 1 70 0 0 0 0 0 0 71 72 （ 3）徑向注漿（ B =5m） 正洞徑向注漿是在正洞開挖完成后，沿開挖輪廓線徑向環(huán)向布設(shè)φ 90 注漿鉆孔。 （ 4）局部注漿和補(bǔ)充注漿 局部注漿是當(dāng)探水孔出水量大于 2m3/h，而小于 10m3/h時(shí)，對(duì)探水孔采取的一種注漿措施。 山東科技 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 24 ①正洞 ②正洞加固范圍①② 注漿孔橫斷面布設(shè)圖 注漿孔縱剖面布設(shè)圖 圖 7 正洞徑向注漿（ B =5m）注漿設(shè)計(jì)圖 下導(dǎo)坑 注漿設(shè)計(jì) 為保證圓梁山隧道的開挖施工進(jìn)度，確保工期的順利完成，在該工程施工中采取了下導(dǎo)坑超前開挖方案，然后進(jìn)行正洞大斷面的擴(kuò)挖施工。注漿段長(zhǎng)度 30m，注漿施工采用水囊式止?jié){塞進(jìn)行后退式分段注漿，若地層圍巖較差，出現(xiàn)返漿現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，可采用袖閥管后退式分段 注漿工藝進(jìn)行注漿施工。 XY內(nèi)軌頂面YX12123413141611109 158 76 5 注漿孔橫斷面布設(shè)圖 注漿孔終孔交圈圖 注漿孔縱剖面布設(shè)圖 山東科技 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 27 圖 9 下導(dǎo)坑超前預(yù)注漿（ B =3m）注漿設(shè)計(jì)圖 下導(dǎo)坑超前預(yù)注漿（ B =3m）采用 MKD5S 鉆機(jī)成孔，開孔直徑φ 130mm，開孔深度 2m，開孔完成后安設(shè)φ 108mm 孔口管，之后，采用φ 90mm 鉆頭進(jìn)行鉆孔，若地層破碎，可采取前進(jìn)式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工，否則，可采取后退式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工。 下導(dǎo)坑超前預(yù)注漿（ B =3m） 注漿孔布設(shè)參數(shù)表 表 9 注漿 孔號(hào) 開孔坐標(biāo) 終孔坐標(biāo) 偏角 （度） 立角 （度） 孔深 （ m） X0(cm) Y0(cm) X(cm) Y(cm) 1 0 326 0 636 2 170 281 328 548 3 215 162 525 271 4 215 0 525 69 5 215 134 394 300 6 75 134 139 303 7 75 134 139 303 8 215 134 394 300 9 215 0 525 69 10 215 162 525 271 11 170 281 328 548 12 80 189 158 335 13 108 0 283 44 14 0 0 0 20 15 108 0 283 44 16 80 189 158 335 （ 3）徑向注漿（ B =5m） 下導(dǎo)坑徑向注漿是在下導(dǎo)坑開挖完成后，通過采用 MKD5S 鉆機(jī)徑向布設(shè)φ 90mm注漿鉆孔。2239。6639。101039。141439。181839。注漿孔布設(shè)參數(shù)如表 11 所示。32139。8839。1239。161639。 1②①③YX 注漿孔橫斷面布設(shè)圖 300 注漿孔縱剖面布設(shè)圖 圖 11 下導(dǎo)坑徑向注漿（ B =8m）注漿設(shè)計(jì)圖 下導(dǎo)坑徑向注漿（ B =5m） 注漿孔布設(shè)參數(shù)表 表 11 注漿 孔號(hào) 開孔坐標(biāo) 終孔坐標(biāo) 偏角 （度） 立角 （度） 孔深 （ m） X0(cm) Y0(cm) X(cm) Y(cm) 1 0 480 1739 2 山東科技 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 31 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1＇ 2＇ 3＇ 4＇ 5＇ 6＇ 7＇ 8＇ 9＇ 10＇ 11＇ 12＇ 13＇ 14＇ 15＇ 16＇ 17＇ 18＇ 19＇ 注漿設(shè) 計(jì) 隧道出口段 DK358+900～ DK362+530 穿越桐麻嶺背斜段，注漿堵水主要解決溶洞涌水和裂隙出水兩種出水情況。 （ 2）溶洞涌水注漿方案 溶洞涌水注漿有兩種情況：第一種情況是根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)及超前探水確定在工作面前方存在溶洞，從而在開挖前需要進(jìn)行注漿堵水處理；第二種情況是在開挖過程中遇到了巖溶管道涌泥涌水，從而需要立即進(jìn)行注漿堵水處理。 針對(duì)第二種情況即在開挖過程中遇到的巖溶管道涌泥涌水，一般在出水口附近鉆2～ 4 個(gè)分流孔以減少流量和水壓，當(dāng)涌水量及壓力較大時(shí)，應(yīng)視具體情況再增設(shè) l～ 2個(gè)分流孔，分流孔在一定深度內(nèi) (3～ l0m)與溶洞或溶隙交匯。 山東科技 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 33 紅外線超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 紅外線超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是目前較為先進(jìn)的地下水預(yù)報(bào)方法之一。而當(dāng)掌子面前方?jīng)]有含水構(gòu)造時(shí)，由掌子面到其后一定距離內(nèi)所測(cè)的紅外輻射場(chǎng)場(chǎng)值均為正常場(chǎng)值，為一常數(shù)，其數(shù)據(jù)曲線表現(xiàn)為一近似直線。 （ 1）由圖 12 掌子面場(chǎng)強(qiáng)分布圖可知，所測(cè)掌子面紅外輻射場(chǎng)強(qiáng)值其最大值為 675μ W/cm2，最小值為 661μ W/cm2，則紅外場(chǎng)強(qiáng)差值為 14μ W/cm2，大于儀器所取的安全值 10μ W/cm2，由于紅外場(chǎng)強(qiáng)差值較大，且掌子面探測(cè)數(shù)據(jù)以左上右下對(duì)角線分為大、小數(shù)值區(qū)，根據(jù)儀器原理與以前探測(cè)經(jīng)驗(yàn)，可判斷前方地質(zhì)體為 非均質(zhì)構(gòu)造，發(fā)育有含水構(gòu)造等異常體，而且主要集中在右下角。 TSP202 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 具有以下特點(diǎn)： （ 1） 適用范圍 廣。能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方 100～ 350m 范圍內(nèi)的地質(zhì)狀況，圍巖越硬越完整預(yù)報(bào)長(zhǎng)度就越大．它的接收器系統(tǒng)是獲得專利的 雙軸傳感器，具有 6 個(gè)超靈敏加速計(jì)，能接收到極其微弱的地震波反射信號(hào)。 （ 4）提交資料及時(shí)。一般情況下布設(shè) 24 個(gè)炮眼和 1 個(gè)接收器孔，接收器孔距最近的一個(gè)炮眼 20m，炮眼間距 1． 5m。 （ 2） PDK354+099～ +155 段有多條明顯的較為雜亂的反射信號(hào)，巖體完整性差，節(jié)理裂隙發(fā)育，富含地下水。平導(dǎo)超前探水孔采用 MKD5S、MKD3S 地質(zhì)鉆機(jī)施做，鉆孔直徑φ 90mm。 探1 探3探2 探4探4探1 探3探2 橫斷面布設(shè)圖 縱剖面布設(shè)圖 圖 16 平導(dǎo)超前探水孔設(shè)計(jì)圖 平導(dǎo)超前探水孔布設(shè)參數(shù)表 表 12 序號(hào) 編號(hào) 開孔坐標(biāo) (mm) 終孔坐標(biāo) (mm) 角度 (度 ) 鉆孔深度 (m) X0 Y0 X Y 偏角 立角 1 探 1 124 214 2 探 2 247 0 342 0 0 3 探 3 247 0 342 0 0 4 探 4 124 214 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例 （ 1）探孔前掌子面狀況 20xx131，在 PDK354+～ + 段施作超前地質(zhì)探孔前，掌子面拱頂偏左側(cè)有一豎向張裂隙，裂隙自拱部開始向下延伸 30～ 50cm長(zhǎng)，寬度 2～ 4cm，斷裂處流水量為 10m3/h，掌子面其余部位均表現(xiàn)為無水，巖性為灰?guī)r。之后，又表現(xiàn)為涌水（混濁狀）現(xiàn)象。鉆進(jìn)過程表明巖體結(jié)構(gòu)較完整，堅(jiān)硬。 地質(zhì)述描綜合判斷 地質(zhì)述描綜合判斷是根據(jù)已開挖的地質(zhì)狀況，并結(jié)合紅外線超前探水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、TSP 超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，以及超前探水孔鉆探等技術(shù)手段，并參照設(shè)計(jì)單位提供的地質(zhì)資料，經(jīng)綜合分析得出相應(yīng)的可靠性結(jié)論，從而有效地對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)。根據(jù)地層巖性判斷，該套地層可能處于吳家坪組地層向長(zhǎng)興組地層過渡的地段。 ○不占用開挖時(shí)間，不影響施工。 TSP 超前 地質(zhì)預(yù)報(bào) ○能有效地反映大型斷層構(gòu)造。 ○對(duì)地下水構(gòu)造反映不明顯。 ○費(fèi)用低。 第四章 注漿材料研究 根據(jù)圓梁山隧道注漿堵水及地層加固的要求，從可行性、可靠性、無毒性污染、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)綜合考慮，選擇采用三種注漿材料。 [19][20][21][22] 受原材料的影響， 可能在施工中普通水泥 水玻璃雙液漿的性能會(huì)發(fā)生微小的變化，對(duì)于施工應(yīng)用而言，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)中間試驗(yàn)，測(cè)試注漿材料的凝膠時(shí)間，從而根據(jù)機(jī)械配制狀況、工人的熟練程度、工藝的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿材料配比的選擇。 三峽牌普通硅酸鹽水泥 水玻璃：濃度 38 Be′，模數(shù)不詳 山東科技 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 40 緩凝劑： Na2HPO4 工業(yè)用品 水：現(xiàn)場(chǎng)用水 （ 2）測(cè)試數(shù)據(jù) 中間試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)如表 14。 O :1 1: 30 286 200 ″ P O :1 1: 35 286 200 ″ P O :1 1: 30 286 200 ″ P O 1:1 1: 30 286 200 ″ P O :1 1: 30 286 200 ″ P O :1 1: 30 286 200 ″ P O :1 1: 30 286 200 ″ P O 1:1 1: 30 286 200 ″ P O :1 1: 30 286 200 ″ P O :1 1: 30 286 200 45 ″ P O 1:1 1: 30 286 200 45 ″ P O 。 O 1:1 1: 30 2 500 150 60 ″ P O 1:1 1: 30 500 150 45 ″ P O :1 1: 30 500 150 45 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P O 1:1 1: 30 500 150 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P O 1:1 1: 30 500 150 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P O :1 1: 35 500 150 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P （ 1）原材料 水泥： P普通水泥單液漿主要用于在地下水量不太豐富的條件下施作徑向注漿加固時(shí) 采用；普通水泥 水玻璃雙液漿主要用于在地下水量較大，嚴(yán)重影響到開挖施工時(shí)采用，其主要作用是注漿堵水，一般在超前預(yù)注漿時(shí)采用； TGRM 單液漿主要利用其抗壓、抗剪強(qiáng)度高，耐久性好等特點(diǎn)，用于正洞的 8m 加固段，以及溶洞區(qū)域。 根據(jù)以上比較，利用其優(yōu)缺點(diǎn)，其三種預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段可根據(jù)工程需要選擇采用。 超前探水孔鉆探 ○對(duì)地下水及巖溶構(gòu)造 判斷準(zhǔn)確性最高。 ○占用開挖時(shí)間少，基本不影響施工。 ○當(dāng)?shù)貙雍坎淮髸r(shí)，準(zhǔn)確性較差。 超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段比較表 表 13 預(yù)測(cè)手段 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 山東科技 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 39 紅外線 超前探水 ○可有效地預(yù)報(bào)較大涌水的存在。該溶洞構(gòu)造通過四個(gè)超前探水孔的涌水量累計(jì)為 30～ 60m3/d，水力聯(lián)系較強(qiáng)，水頭壓力可能受淤泥阻擋未完