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附屬功能性隧道減滲灌漿

附屬功能性隧道減滲灌漿

高透水岩層複合式注漿減滲技術

1. 工程背景

某隧道附屬安全疏散通道於施工過程,遭遇約310m範圍頂拱及側壁多處不同程度滲漏水。經由隧道開挖紀錄發現,本區段地質條件以片麻岩及大理岩為主,偶夾花崗岩及石英岩脈,岩層節理發達層面破碎。局部葉理發達位置出露多道夾雜碎岩屑及斷層泥的剪裂帶。由於安全疏散通道無施作防水膜與混凝土襯砌設計,因此主辦單位規畫於滲漏水區段進行減滲灌漿,以降低未來使用及維護的不便。

 

 

 

 

 

2. 解決方案

因為本區段滲漏水情況不一致,最大滲水量高達1000L/min/10m,研擬減漏方案前,先指派專業工程師進行漏水區段全面檢視,並依照滲水條件規劃3類解決方案,分別為:(1)出水狀況嚴重範圍。採用膠凝迅速、封堵性能良好、不需要養護期的微膨脹雙液型聚胺酯樹脂進行灌注,避免漿液被壓力水沖出或稀釋影響減滲成效﹔(2)出水狀況中低範圍。採用瞬凝FLW水泥化學漿進行灌注,達到迅速封堵岩層裂隙的效果﹔(3)無出水範圍。採用水泥漿進行岩層破碎帶、結理面及層面填充。若遭逢噴漿面裂隙嚴重漏漿短流現象,則改採速凝FLW漿材進行填充灌注。

3. 施工設計

採用系統化鑽灌方式設計,於本區段開挖面周圍創建3m範圍止水隔幕,將大部分地下水阻擋在隔幕外部,相關施工設計如下:(1)於隧道頂拱及側壁以縱向@2m一環,橫向孔距2m方式,交錯布置灌漿孔﹔(2)每個鑽孔深度3m,鑽孔完成後置入已開孔的自鑽式岩栓﹔(3)自鑽式岩栓自距離孔口1m處開始,每隔0.5m設置一處出漿口﹔(4)灌注聚氨酯樹脂孔位,採用預埋式纖維袋內部灌入自膨脹樹脂漿材作為緊圈封堵孔口;(5)灌注水泥系漿材孔位採用速凝水泥砂漿封堵孔口﹔(6)設計漿液流速每分鐘10~15公升,樹脂漿材最大灌注終壓小於5000kPa,水泥系漿材最大灌注終壓小於1500kPa﹔(7)控制漿液膠凝時間約30~120秒,視現場灌注情況調整。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. 施工過程

因為需要執行減滲灌漿的距離較長,執行時將灌注區段分為4個分段,每分段灌漿順序依照劈距法(Split Method),先鑽灌單數編號孔位,完成後再進行雙數編號孔位灌注。灌漿時由橫斷面兩側往中央頂拱方向灌注,以達到漿液充分重疊圍束效果。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 執行成果

本隧道使用性質為備用安全疏散通道,原設計隧道內部應盡量保持乾燥,不宜有大量滲漏水情形。經由本次佈孔減滲灌注後,滲水情況大幅改善,少數潮濕滲漏位置經採用聚氨酯樹脂灌漿止漏後,隧道滲漏水改善情況超越設計要求,順利完成附屬功能性隧道減滲灌漿工作。

 

 

 

 

 

 

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隧道開挖管冪樹脂灌漿

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