高风险岩溶隧道注浆材料的研究与应用

高风险岩溶隧道注浆材料的研究与应用

浙江公路技师学院310000

摘要:随着我国经济的发展,交通运输业的不断进步,有关隧道施工工程也在逐步增多。高风险岩溶隧道指的是在溶洞中存在着大量的淤泥、巨大的涌水的工程项目。相关部门如果处理不当,很容易导致安全事故的发生。目前,国内外相关企业一般会采用注浆方式,提高隧道工程的稳定性,提升其强度,为其可持续性发展奠定基础。本文主要从高风险岩溶隧道的基本概述、注浆材料的性能分析、材料的实验室研制三个方面加以展开。

关键词:高风险;岩溶;隧道;注浆;材料;研究;应用

目前,随着我国国民经济的发展,交通事业的进步,各地区之间的联系也越来越密切,受我国地形地势的影响,隧道建设逐步发展起来。隧道建设本身就具有一定的风险,在施工过程中很容易出现安全事故。尤其是对于岩溶隧道来说,安全事故发生的几率更高。它本身的淤泥就较多,存在着较大的风险,如果处理不当,轻则会影响施工进程,重则会发生安全事故而导致工程项目的停工。相关部门通过研究发现,利用注浆技术能够有效地改善此类问题,促进此类问题的解决,为我国现代化建设贡献一定的力量。

一、高风险岩溶隧道的基本概述

(一)高风险岩溶隧道定义分析

此种隧道主要指的是岩溶发育较好、规模大、淤泥较多的隧道类型,它在施工及其运行中,容易出现大量的涌水现象。同时,高风险岩溶隧道本身的建设较为复杂,风险较大,这些都为隧道施工带来了极大的安全隐患。

(二)危害分析

岩溶隧道很容易发生涌水现象,而且这种现象在国内外发生较为频繁。日本某一隧道一年内总共发生了6次涌水,而且涌水量较大,携带的淤泥也较多,导致了工程无限期的延后,直至16年后才真正实现全面的运营。黎巴嫩某一处隧道,工人施工的过程中,发生了较大规模的突水和涌泥事件,导致已经挖好的隧道被全部淹没,工程被停工,造成了巨大的经济损失。我国部分隧道也发生了诸如涌水现象,导致了人员的死亡,经济的损失。

二、注浆材料的性能分析

(一)流动性、抗分散性

相关部门可以采用注浆技术手段,加大对隧道涌水的防治力度。注浆材料的性能主要有流动性、抗分散性、经济性等。其中,流动性显示出材料的质量水平。经过研究发现,材料的流动性应该在180.1mm以上,也就是说,工作人员在使用注浆材料的时候,一定要对其流动性进行一定的检测,达到要求才能够使用,否则相关部门应当及时处理,避免由于材料流动性的问题,而导致质量上不过关,影响后期施工。

抗分散性:材料的此项性能主要是为防止其被稀释。岩溶隧道很容易发生涌水问题,工作人员在选取材料的时候,需要注意材料的水下抗分散性,只有确保材料不容易被稀释,才能够将材料运用于具体的施工中。一般情况下,浆液上层清液PH值要小于9,水陆强度比值要大于80%,这样的材料才具有很好的抗分散性。

(二)凝结时间、强度

具体的施工中,工作人员要对凝结时间有着较为准确的把握,一般而言,凝结的时间要短,这样才能够提高材料的耐久性。这里需要注意的是,工作人员要选择较为合适的初凝时间,在初凝与终凝之间的间隔要短,如此才能够提高材料的强度。材料在使用过程中,才能够避免一些质量上的问题。注浆的凝结时间对于后期的施工有着重要的作用,过短和过长都有可能会使得材料出现质量问题,影响后期施工。

三、材料的实验室研制

(一)试验方案

高风险岩溶隧道想要降低风险,相关部门可以采用注浆手段,加大对隧道涌水的防治力度。工作人员需要对注浆材料进行一定的室内实验,提高材料的科学性。而在实验之前,需要做好试验方案,确保取得良好的试验效果。首先,相关人员要遴选水下抗分散剂,选择较为合适的抗分散剂,确定其范围,提高材料的相关性能。接着试验人员分别以普通水泥、硫铝酸盐水泥为主要材料做试验得出相应的数据,查看两种材料哪一种能够符合隧道注浆的要求。试验的过程中,工作人员需要经过一定的比对,进行对照试验,如此一来,才能够真正找出适用的材料类型。这两种材料经过浆液性能检测之后,会得出一定的配比,工作人员将这些配比进行保存、推荐,使得室内试验结果能够运用到实践中,为降低岩溶隧道风险作出一定的贡献。

(二)试验方法

相关部门选择好相应的试验方案之后,就要对试验的方法进行确定。一般情况下,试验方法会采用直观观察,PH值测试两种方法。其中,直观观察主要指的是,工作人员将浆液直接倒入水中,查看材料的水下抗分散性。

在图(a)中在没有絮凝剂的情况下,泥浆倒入水中,被很快的稀释,杯中的水显得较为污浊。在图(b)中,工作人员加入了絮凝剂PPP之后,这种状况得到了缓解,但效果一般。在图(c)中,工作人员加入了HHH之后,浆液基本上不扩散,抗水散的效果较为突出。

PH值测试方法:工作人员用PH试纸对浆液的上层清液进行检测,如图五:

试验结果显示,浆液加入了絮凝剂HHH之后,PH值没有什么变化,此时的PH值是7.1,满足PH值小于9的相关要求。

结语:

综上所述,随着我国经济的发展,各个省市之间的贸易往来越来越多,这也促进了我国交通事业的发展。其中隧道项目工程量较大,风险高,尤其是岩溶隧道,它本身就有较多的淤泥,容易发生涌水等危害性事件。此时,相关部门就要加大对岩溶隧道的重视力度,采用注浆的技术手段,降低风险度,促进我国交通事业的可持续性发展。

注浆材料的性能主要有流动性、抗分散性、经济性等。其中,流动性最能体现出材料质量水平。工作人员检测注浆材料的流动性,只有当其达到要求时,才能够继续使用。工作人员要选择较为合适的凝结时间,它对后期施工有着重要的作用,过短和过长都会对材料的质量产生影响。岩溶隧道想要降低风险,相关部门可以采用注浆手段,加大防治力度。工作人员需做好试验方案,制定好规划,然后选取正确的试验方法,从而查看材料的适用度。最后,希望本文能够为相应的理论建设贡献力量。

参考文献:

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