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隧道湧水抽坍熱瀝青加固工法 !防止隧道大規模抽坍突湧最迅速有效的加固技術⎜駿馳工程

隧道熱瀝青灌注

隧道湧水抽坍熱瀝青加固工法 !防止隧道大規模抽坍突湧最迅速有效的加固技術⎜駿馳工程

1.工程背景

某山岳隧道挖進時遭遇岩層破碎帶,開挖面發生抽坍現象,出水量高達每分鐘50~80m3,開挖面最大湧水壓力高達4000kPa。

 

2.解決方案

經各單位協調後決定放棄部分抽坍隧道,另外挖掘2條替代隧道,並於破碎帶前方構築封牆進行長鑽孔熱瀝青注漿,穩固破碎岩層及封堵地下水突湧路徑。

 

設計圖

 

3.施工設計

由於破碎帶規模較大且範圍不確定,經施作水平鑽探界定破碎帶區域後,於施工面設置長鑽孔排水管,作為降低部分水壓力及觀測熱瀝青迴漿使用。灌注時鑽孔深度約70m,採用水平貫入破碎帶約18~24m的特製袖閥管及預熱用特製二重管搭配連接注漿,利用熱瀝青不易被水沖散,遇冷(地下水)表面凝結硬殼,遇熱(後續注入熱瀝青)又能再融往前推進的特性,進行岩層破碎帶及裂隙填充加固止水。

 

4.施工過程

本公司於2處隧道破碎帶共進行16孔熱瀝青注漿,共分3階段進行。為避免汙染山泉水,灌注材料選用具環保特性的第III號熱瀝青,預熱採用天然棕梠油。熱瀝青出口控制溫度約160~200oC,灌注壓力7000~12000kPa,總灌注量約3100m3

5.執行成果

自從第一階段灌注6孔後,預埋出水管水量即有減少現象;第二階段8孔灌注完成後,出水管出現迴漿現象,水量大幅減少;第三階段灌注時間歇性關閉排水管並局部提升壓力,讓熱瀝青充分填充岩層微細節理面後,出水完全停止。

經熱瀝青充分冷卻,施工單位進行開挖時發現,灌注後的破碎帶結構完整,小於1mm的岩層節理面都完整充滿熱瀝青。開挖過程沒有發生任何湧水現象,順利完成山岳隧道穿越破碎帶挖進工作。

《隧道湧水抽坍熱瀝青加固工法 !防止隧道大規模抽坍突湧最迅速有效的加固技術⎜灌漿學堂》

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隧道湧水抽坍熱瀝青加固工法

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