[
3.2 若超前探水孔2/3孔出水,且总水量>10m3/h时采用全面堵水
注浆范围为隧道开挖半径的两倍,单孔注浆有效扩散半径R=3.6米,注浆孔底中心距D=1.5米,R=5.4米,注浆最终压力为净水压力的2~3倍,岩层破碎地段采用前进式注浆,注浆小分段长度为5~10m,涌水不大时采用全程(全孔)注浆。注浆堵水每循环钻孔深度为20~30m,注浆时设置注浆孔口管,在开挖时予留5~10米做止浆盘墙。注浆采用水泥—水玻璃双液注浆,水泥为425号普通硅酸盐水泥,水灰比W/C=0.6~1.1,水玻璃玻至浆液不能流动为止的时间,它与水泥的品种、水泥浆浓度、水泥浆与水玻璃体积比和浆液温度等有关:
4
凝胶时间(min) 3 矿渣硅酸盐水泥
2
1 普通硅酸盐水泥
0.5 1.0 1.5 2.0
水灰比
水泥品种对凝胶时间的影响
水玻璃35°Be′;C:S=1:1(体积比);温度24℃
水泥浆浓度对水泥-玻璃浆液凝胶时间的影响
|
水灰比 |
凝胶时间 |
说明 |
|
35°Be′ |
40°Be′ |
45°Be′ |
|
1.5:1
1.25:1
1:1
0.75:1
0.5:1
|
2minOs
1min31s
1min18s
0min58s
0min55s |
2min55s
2min21s
1min51s
1min38s
1min4s |
3min44s
3min17s
2min30s
2min18s
1min41s |
普通425号硅酸盐水泥,水泥浆与水玻璃体积比为1 |
80
水灰比1:1
凝胶时间(s) 60
水灰比0.8:1
40
水灰比0.6:1
20
0 30 35 40 45
Be′
水玻璃浓度对凝胶时间的影响
C:S=1:0.6(体积比);温度23℃;普通硅酸盐水泥
水泥浆与水玻璃体积比对水泥-水玻璃浆液凝胶时间的影响
|
C:S |
凝 胶 时 间 |
|
30°Be′ |
35°Be′ |
40°Be′ |
45°Be′ |
|
1:0.3
1:0.35
1:0.4
1:0.45
1:0.5
1:0.55
1:0.6
1:0.7
1:0.8 |
0min20s
0min22.7s
0min24.4s
0min27.6s
0min29.9S
0min30.6s
0min35.9s
0min50.9s |
0min20.5s
0min21s
0min24.5s
0min27.5s
0min29.2s
0min32s
0min37.5s
0min41.2s
0min56.4s |
0min22s
0min24.5s
0min29.8s
0min31s
0min34s
0min36.9s
0min41.5s
0min48.1s
1min8s |
0min25.5s
0min28.3s
0min31.6s
0min34.5s
0min42.4s
0min45s
0min48.4s
0min56.7s
1min17s |
注:试验条件:室温23℃,水泥为普通硅酸盐水;水泥浆水灰比为0.6:1。
80
凝胶时间(s) 60
40
20
0 30 35 40 45
温度(℃)
温度对凝胶时间的影响
水灰比0.75:1;水玻璃30°Be′;C:S=1:1(体积比);普通硅酸盐水泥
水泥—水玻璃浆液结石体抗压强度较高,特别是早期强度较高,并且增长速度很快,抗压强度与水泥浆的浓度、水玻璃的浓度、水泥浆与水玻璃体积比有关:
水泥浆浓度对水泥-水玻璃液结石体抗压强度的影响
|
水玻璃浓度
(°Be′) |
水泥浆浓度
(水灰比) |
水泥浆与
水玻璃体积比 |
抗压强度(0.1Mpa) |
|
7d |
14d |
28d |
|
40
40
40
40
40 |
0.5:1
0.75:1
1:1
1.25:1
1.5:1 |
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1 |
204
116
44
9
5 |
244
177
106
44
9 |
248
185
113
90
23 |
水玻璃浓度对水泥-水玻璃浆液结石体抗压强度的影响
|
水玻璃浓度
(°Be′) |
水泥浆浓度
(水灰比) |
水泥浆与
水玻璃体积比 |
抗压强度(0.1Mpa) |
|
7d |
14d |
28d |
|
35
35
35
35
35
40
40
40
40
40
45
45
45
45
45 |
0.5:1
0.75:1
1:1
1.25:1
1.5:1
0.5:1
0.75:1
1:1
1.25:1
1.5:1
0.5:1
0.75:1
1:1
1.25:1
1.5:1 |
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1 |
174
144
73
32
12
204
110
44
9
5
245
82
29
5
3 |
200
132
85
40
20
244
177
106
44
9
250
169
69
26
6 |
202
148
104
58
28
248
185
113
90
23
253
192
113
58
8 |
水泥浆与水玻璃体积比对抗压强度的影响
|
水玻璃浓度
(°Be′) |
水泥浆浓度
(水灰比) |
水泥浆与水玻璃
体 积 比 |
28d抗压强度
(0.1Mpa) |
|
40
40
40
40
40 |
0.6:1
0.6:1
0.6:1
0.6:1
0.6:1 |
1:0.3
1:0.4
1:0.5
1:0.6
1:0.8 |
156
224
235
220
172 |
|
40
40
40
40
40 |
0.8:1
0.8:1
0.8:1
0.8:1
0.8:1 |
1:0.3
1:0.4
1:0.5
1:0.6
1:0.8 |
135
143
168
180
130 |
|
40
40
40
40
40 |
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1 |
1:0.3
1:0.4
1:0.5
1:0.6
1:0.8 |
99
119
179
130
110 |
注:1.普通硅盐水泥;2.试验温度为23℃;3.试块在室温水中养护。
水泥—水玻璃浆液的配制时应注意加料顺序和搅拌及放置时间。加料顺序为:水——缓凝剂溶液——水泥,搅拌时间不少于5min,放置时间不超过3min。
放置时间对缓凝效果的影响
|
水玻璃浓度
(°Be′) |
水 泥 浆
(水灰比) |
水泥浆与水玻璃
体 积 比 |
浆液放置时间
(min) |
凝胶时间 |
|
40
40
40
40 |
1:1
1:1
1:1
1:1 |
1:1
1:1
1:1
1:1 |
15
30
60
90 |
13min48s
12min20s
8min0s
6min13s |
搅拌时间对缓凝效果的影响
|
水玻璃浓度
(°Be′) |
水 泥 浆
(水灰比) |
磷酸氢二钠用量
(%) |
凝胶时间 |
|
搅拌30s |
搅拌5min |
|
40
40
40
40
40
40
40
40 |
0.75:1
0.75:1
0.75:1
0.75:1
1:1
1:1
1:1
1:1 |
0
2
2.25
2.5
0
2
2.25
2.5 |
1min28s
6min36s
9min0s
10min53s
2min0s
4min08s
8min01s
13min25s |
1min30s
9min41s
13min39s
18min27s
2min8s
5min35s
12min3s
29min15s |
若出现大量涌水无法堵截水时,应采取堵、排结合措施。排水通过侧沟(应临时铺砌)或管道排放。隧道底板水沟应与衬砌紧跟,并形成系统排水,严禁全洞漫流或任意排放。并可采取:
(1) 井点降水:于开挖面以下设置,采用真空泵及钻孔埋管(花管)将地下水抽出,一般一层井点能降低3~6m。
(2) 开挖截、排水坑道及平洞:在最低层或最大含水层设置,并和抽水系统连通,可排除各层地下水。
通过以上封堵、排、截等综合措施可排除涌水及突发的地下水。采取治水措施后,可按照隧道相应类别围岩进行开挖、支护、衬砌。
水玻璃、硅氟酸用量对凝胶时间的影响
|
水玻璃浓度
(°Be′) |
水玻璃用量
(mL) |
硅氟酸用量
(mL) |
水 用 量
(mL) |
凝胶时间 |
|
40 |
100
80
70
60
100
80
70
60
100
80
70
60 |
20
20
20
20
15
15
15
15
10
10
10
10 |
30
30
30
30
35
35
35
35
40
40
40
40 |
8min25s
5min40s
3min17s
1min15s
24min50s
9min40s
6min5s
4min28s
33min20s
17min46s
14min13s
13min14s |
|
35 |
100
80
70
60
100
80
70
60
100
80
70
60 |
20
20
20
20
15
15
15
15
10
10
10
10 |
30
30
30
30
35
35
35
35
40
40
40
40 |
5min20s
2min12s
1min25s
0min40s
8min50s
5min0s
3min26s
2min40s
17min18s
14min53s
9min40s
8min17s |
|
30 |
100
80
70
60
100
80
70 |
20
20
20
20
15
15
15 |
30
30
30
30
35
35
35 |
1min38
0min41s
0min28s
0min25s
3min50s
2min35s
1min34s |
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