4.2.4.1 改变浆液材料
前期进行工作面预注浆时,根据其注浆目的是填充坍方体空洞,对固结体强度要求不高,同时由于原开挖的小导坑留下的空洞较大,采用较高强度的注浆材料不仅造成浪费,也为后来的开挖带来了困难。为此,根据工作面孔钻孔记录,A、I、H 三个工作面预注浆孔分别在6m、10m、17m处有50~120cm不等的架空区,对这三个孔不同断位的注浆材料进行了变更,由原设计的水泥浆与水泥砂浆改为粘土水泥砂浆。变更后的浆液含粘土约为25% ,28d固结强度在8~13kgPcm2 ,可满足工作面稳定的要求,凝结时间约为3~5d,流动性好,不仅降低了工程成本,也具有良好的填充效果。三个孔三个段别分别共计注入粘土水泥砂浆120m3,约占空洞总量的80 %。
4.2.4.2 采用间隔注浆获得注浆加固效果在进行管棚注浆时关键是获得管棚内外形成厚约2m的注浆加固圈,但由于坍体内有许多块石相互棚架,致使坍体内空洞大而多,这些空洞有的直接与坍空区相连,注浆时浆液在压力作用下通过这些空洞泄流至坍空区,而不能在管棚附近均匀扩散,从而使注浆加固圈无法形成。为此,根据经验采用间歇注浆法,即当长时间注浆压力上不来时,说明浆液顺空隙泄流至坍空区,这时将浆液凝结时间调整至30~50s,注浆1~5min,停40s,待原注入浆液初凝变稠后再注,如此反复,则原先的泄浆通道逐渐变小并最终堵塞,浆液即在管棚周围达到均匀扩散的目的。
5 施工质量与效果评定
(1) 导向管外插角为2°~4°,间距28~33cm,满足设计与规范要求,为保证管棚制安精度创造了条件。
(2) 管棚孔钻进过程中仅有一个孔打偏与另一管棚相交,仅占管棚总数的2%。根据下管记录,因卡钻、断管等原因52根管棚中只有9根共计16m 未顶进,仅占设计管棚总长度的1.1%。根据开挖所揭示的情况,管棚制安基本达到了整齐划一的要求,在开挖线外形成了稳固的护拱棚架作用,总体质量达到了优。
(3) 每二序孔钻孔时出现了全孔回水,钻孔、下管容易,钻孔物中有水泥凝结块等现象,与开始第一序孔钻孔时卡钻无回水形成了对比,说明第一序孔注浆已起到了明显的效果,并达到了固结充填的好效果。
(4) 根据注浆记录,第二序孔注浆时注浆压力上升明显快于开始注浆时,也说明坍方体空洞回填充实。
(5) 管棚施工完成后在工作面共打检查孔3 个,前17m回水好,17m后回水逐渐减少,24m后基本无回水,说明注浆效果前段要好于后段。
根据以上分析,注浆加固可分为三段,注浆效果很好段、较好段、一般段,开挖施工时在后5~10m 段要特别引起注意,并加强周边小导管注浆。开挖事实证明,注浆效果的判断是正确的,前15m开挖坍碴固结效果良好,管棚与注浆结石体形成了良好的棚架护拱作用,小导管仅作超前锚杆使用,后10m 坍碴固结整体性较差,按设计进行小导管注浆,最终也安全通过。www.tmgc8.com
6 结束语
(1) 管棚施工完成后,仅用了不足20天时间即完成了26m坍方段开挖施工,整个开挖过程安全顺利,最大变形量仅有43mm。这进一步验证了大管棚在长大坍方处理中的重要作用。
(2) 根据开挖中揭示的情况,注浆固结体与管棚的共同棚架护拱作用是确保开挖顺利,防止坍方继续发展的重要因素,在管棚施工中必须重视注浆对地层的改良作用。
(3) 在坍碴与破碎岩体中,套管跟进是确保管棚施工质量与精度的重要方法之一。
(吴全立)
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