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灌漿加固 : 建構中隧道抽坍加固處理- 隧道抽坍湧水注漿加固技術

灌漿:隧道抽坍湧水注漿加固技術

灌漿加固 : 建構中隧道抽坍加固處理- 隧道抽坍湧水注漿加固技術

1.工程背景

灌漿加固 : 某山岳隧道開挖過程中,工作面起拱線上方因遭遇破碎帶,發生岩塊崩落及抽坍湧水現象,連帶局部已完成側壁擠壓入侵、支保變形量,輪進開挖作業被迫停頓。為防止隧道抽坍破壞持續擴大,施工單位即刻進行碴料回填、導水及噴凝土封面作業,並邀集專業廠商共同研討解決方案。

隧道抽坍 隧道抽坍 隧道抽坍

 

 

 

 

2.解決方案

發生抽坍隧道工作面中央部份為變質砂岩,左右兩側為板岩,經鑽心取樣分析RQD值約為0~64%,中央位置變質砂岩強度較高,右側抽坍位置為破碎板岩,亦為主要大量湧水點。為使隧道開挖作業能夠持續進行,預計採用LW漿材(水泥+矽酸鈉化學漿液)固結灌漿、破碎帶長鑽孔解壓排水、管冪鋼管前進支撐搭配聚氨酯樹脂灌注固結破碎帶、擠壓入侵鋼支保調整更換及噴凝土保護層修復等工序進行加固處理。

鑽心取樣分析RQD值約為0~64% 中央位置變質砂岩強度較高

 

 

 

 

 

3.施工設

隧道發生抽坍長度約15m,開挖面持續發生湧水現象。為配合人機料調派時間,經評估後,先運用現場能夠掌握材料進行抽坍面碴料回填及掛網噴漿,降低湧水繼續掏出破碎帶岩屑,並於抽坍面前方建構臨時性混凝土擋土牆,加強崩坍面穩定性減少災害擴大。

針對本工程條件,於抽坍現象達到暫態穩定後注漿加固設計如下:(1)採用LW速凝漿材灌注加固抽坍碴料,加固範圍自抽坍範圍中段至抽坍面後方2m以上;(2)設置長鑽孔深入抽坍面約25m,深度涵蓋富含承壓水破碎帶,用以降低該區段水壓力;(3)抽坍面前進支撐管冪打設及低膨脹倍率聚氨酯樹脂注漿,貫入及改良深度約抽坍面後3m~9m,固結開挖範圍破碎岩塊;(4)鑽心取樣確認改良效果、灌注方式修訂及樹脂漿材補孔灌注;(5)碴料開挖、支保修復及側壁掛網噴漿;(6)輪進開挖,排水管打設、管冪前進支撐打設及樹脂灌注加固,直到通過破碎帶。

灌漿加固 設置長鑽孔深入抽坍面約25m

 

 

 

 

4.施工過程

依照設計進行現場灌注時,因為破碎帶水壓力極高,速凝LW漿材灌注效果不佳。

當加強灌注壓力時,工作面封牆將同時承受水壓力及灌注壓力作用,存在破壞風險。經加設洩壓孔並提升封牆勁度後,灌注過程順利,湧水量、抽坍面及隧道側壁變形量逐漸收斂至穩定,爾後依照設計進行各項加固及輪進開挖作業。

破碎帶水壓力極高 速凝LW漿材灌注效果不佳

 

 

 

 

5.執行成果

經由調整過的地質改良作業實施後,抽坍位置情況趨於穩定。輪進開挖過程,依照現場條件採取安全保守方式,適度補充洩壓排水孔及管冪樹脂注漿,直到破碎帶後方安全範圍。各項工作完成並經監理單位確認安全無虞後,將現場交還承辦廠商依照原設計進行隧道掘進作業,順利達成建構中隧道抽坍加固處理工作。

灌漿加固

 

 

 

 

 

 

 

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