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注浆量计算
小导管注浆单管浆液扩散半径一般为0.5~1.0m。这与深孔超前围幕注浆的扩散半径2~4m(管径Ф75~Ф110mm、注浆压力为1.5~4Mpa)有明显区别,故《隧道施工规范》中的注浆量计算公式(如下)不能作为小导管注浆量的估算公式:
V1=π╳R2╳H╳η╳α╳β ┈┈┈┈公式(1)
V1为注浆量(m3);R为扩散半径(m);H为注浆管有效长度(m);η为地层孔隙率;α为注浆系数0.7~0.9;β为浆液损耗系数1.1~1.4。
查阅参考资料注2,以下计算公式相对符合实际单孔注浆量:
V2=π╳R2╳c╳η=π╳[(0.6~0.7) ╳s]2╳L╳η ┉┉┈┈公式(2)
V2为注浆量(m3) ;S为小导管中心距离(m); L为小导管有效长度(m); R为考虑到注浆范围相互重叠的原则,扩散半径取(0.6~0.7)╳s(m);η岩体孔隙率%:Ⅱ类3~5%,Ⅲ类硬岩3~5%、软岩2~3%,Ⅳ类硬岩2~3%,软岩1~2%。
实际施工中因钻孔偏差或钻眼内的地质原因,注浆液窜浆或跑浆经常出现,每个注浆管内的注浆量很不均匀,因此理论单眼注浆量尚不能作为注浆的一个严格控制指标,应以整排小导管的理论推算总量作为上下范围的控制指标。故按整排小导管上下各0.5~1 m范围的岩土体内均已注浆填充考虑,应以下列公式估算注浆总量:(见图示1)
V3=(π╳θ/360+2T/ R)╳[(R+T) 2 -(R-T) 2]╳η╳L╳β+ Q ┈┈┈公式(3)
V3为注浆量(m3) ;θ为拱部小导管布设范围相对于圆心的角度;R为小导管位置相对于圆心的半径; T为浆液扩散半径0.5~1 m;L为小导管有效长度(m);η岩体孔隙率%:Ⅱ类3~5%,Ⅲ类硬岩3~5%、软岩2~3%,Ⅳ类硬岩2~3%,软岩1~2%;β为浆液损耗系数1.1~1.4;Q为小导管的容积 (m3)。
V3 理论注浆量应是一个注浆量控制范围值。在R、L、Q固定的条件下,以小的扩散半径0.5 m、该类围岩小的岩体孔隙率、浆液损耗系数代入公式得小理论注浆量V3min, 以大的扩散半径1m、该类围岩大的岩体孔隙率、浆液损耗系数代入公式得大理论注浆量V3max。 同理可推算同一断面的上下双排或多排小导管一次注浆的总量。
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直插式声测管的接头很有意思,如果懂得机械的人应该知道发动机活塞和缸体。在活塞上有密封圈和卡簧,卡簧就是让活塞不离开缸体,直插式声测管在结构连接上有很大的相同性。在一个接头上使用三道密封圈和一道卡簧,在另一个接头上有卡槽。直接检查好密封圈和卡簧直接一插就连接好了,很方便。
直插式连接使用的卡簧插入式连接,在声测管两端分别焊有子接口和母接口,轻轻插入就再也拔不出来了,所以在插入前务必检查密封圈是否夹带在子接口上。其操作是为简单,密封性比套筒式强,价格比螺旋式高,是这3种里贵的。 底管:一端焊接有底堵,另一端焊接有焊接有直插式接头的母管管件。接头母管件外部形状类似于套筒,内部构造类似于汽车发动机缸体,有键槽。
中管:一端焊有接头子管管件,形状类似于汽车活塞,并且上边有两道密封圈,一道卡簧,可以与底管的母管件完美对接,轻轻按入就可卡入键槽。另一端焊有母管件,以便于下一只管子相连。
顶管:一端焊有接头子管管件;另一端无接头,加配有管帽,防止杂物落入。
直插式声测管绝大多数为壁厚在2.0~3.5之间的厚壁管,可以直接焊接在桩基钢筋笼上,也可以用多道铁丝进行捆绑。
依次固定底管、中管、顶管,检查好卡簧和密封圈后就可直接插入对接相连,无需其他工具辅助,施工非常简便。
安装简便,造价略高于其他同型号的声测管产品。在密封性方面不如螺旋式,但优于钳压式。我们之前也分别对这两款产品进行了介绍,您可以查看相关文章进行了解。
注浆顺序由下向上进行,浆液可用拌合机拌制,水泥浆水灰比为1.5:1,1:1.0,0.8:1三个等级,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直到0.8:1为止,考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥或早强水泥,拌浆时可按试验室要求适量掺加减水剂,注浆压力控制在0.5~1Mpa之间。
(1)注浆量计算
例:超前小导管注浆浆液扩散半径暂按0.18m计,空隙率暂按2.5%,浆液填充系数暂按0.9,注浆材料耗损系数按1.1计。
V=πr2Lαβηr
-r扩散半径
-L注浆加固长度
-α围岩空隙率
-β渗透系数
-η损耗系数
V=3.14*(0.18)^2*3.5*0.025*0.9*1.1=0.01m
(2)按下图所示以**区间为例,每打设一排3.5m超前小导管可开挖支护2m隧道。
质量要求
1主控项目
(1)超前小导管所用的钢管原材料进场检验应符合现行标准的要求;
(2)超前小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求;
(3)超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求;
(4)超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
2一般项目
(1)超前小导管施工允许误差:外插角2
孔距(mm)±50
孔深(mm)+50,0
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