当正洞超前导坑开挖至破碎段时，出现了涌水、流砂、流泥。鉴于此隧道为主要控制工程，经研究，将原超前导坑由左中线移至右边墙边，欲绕过该破碎段。强行开挖10m，采用木排架支撑，由于岩石破碎和涌水，加上已施工过的导坑木排架支撑变形，因此无法继续进行正常施工。经研究讨论，决定先采用注浆法将破碎岩体加固，采取微台阶法对原导坑扩大开挖。断面分上、下两部开挖施工。
（1）注浆加固
结合施工现场的机械设备，综合考虑施工条件和工程造价，决定采用超前小导管预注浆加固破碎岩层，同时小导管按管棚施工要求布设，起超前管棚作用。
1）注浆材料。根据地质情况，注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆，浆液配比为：水泥浆水灰比1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′、缓凝剂掺量1.9%。浆液凝胶时间51sec。
2）注浆参数。
①浆液扩散半径。通过试验，普通水泥-水玻璃双液浆在破碎段岩层中扩散距离为1.1 m。
根据排管参数和加固层厚度，可推算出理论公式：
地下工程注浆技术
式中：L为注浆管有效长度（m），取3.3 m；Lk为理论开挖长度（m），取1.8 m；α为注浆管外插角（°）；Rk为浆液有效扩散半径（m）；d为注浆孔间距（m），取0.8 m；E为加固层厚度（m），取1.2 m。
计算得：Rk＝0.58 m。
②注浆管长度、外插角
超前小导管选用长3.5 m、外径Φ51mm的焊接钢管加工制成，其中花管长2.5 m，外插角为15° ，超前小导管除作注浆管用外，同时又起到超前管棚作用。
③加固层厚度
加固层既要保证能采取爆破法开挖施工，同时又要从经济效益方面考虑。根据力学计算和以往的施工经验，加固厚度定为开挖轮廓线以外1.2 m。
④单孔注浆量
根据公式：
地下工程注浆技术
式中：Q为注浆量（m3）；R为扩散半径（m）；H为注浆段长（m）；n为地层裂隙度或空隙率，取40%；α为浆液填充率，取0.8；β为浆液损失率，取0.1。
计算出单孔注浆量Q＝0.67 m3。
3）注浆管布设。注浆管的布设如图10-19。
图10-19 注浆管布设图
（单位：cm）
图中○●均为超前小导管，其中●为水泥-水玻璃双液浆，○为不注浆，只起管棚作用；
锁脚锚杆注水泥-水玻璃双液浆
4）注浆效果检查。
①钻检查孔：采用钻机钻检查孔，检查孔位于两相邻注浆孔的中间和管棚管紧邻，外插角15°。将注浆加固后的钻机钻进速度和注浆前的钻进速度相对比来评定注浆加固效果。
②开挖后观察：注浆加固后开挖，无任何坍塌。由开挖面观察，浆液充填均匀，加固效果较好，测浆液扩散半径为0.6～0.8 m。
（2）爆破开挖
开挖采用微弱爆破法施工，每循环进尺选取0.6 m，现场爆破施工炮眼布置如图10-20 ，装药参数见表10-8。
图10-20 炮眼布置图
表10-8 装药参数表
（3）施工监测与反馈
为确保破碎段的安全顺利通过，必须随时掌握围岩和支护的动态状况，因此，必须对围岩进行施工监测。
1）量测项目及其测点的布置。根据现场的具体条件设施以及工期紧等特点，破碎段主要进行了净空收敛量测。
由于木排架的存在，量测结果应能如实地反映受力变形情况，因此，测点按图10-21布设。
2）量测频率及量测判断的基准值。根据实际工作中的经验，量测判断可以用弹塑性有限元数值分析的结果作为量测管理基准。量测频率可以根据净空收敛速率确定。表10-9为五指山隧道破碎段量测频率及控制基准。
表10-9 量测频率及控制基准
图10-21 测点布设图
3）量测资料的整理。经量测数据整理，图10-22 为DK500 ＋486 断面收敛-时间曲线，表10-10为DK500＋486断面收敛量测结果，表10-11为DK500＋486断面收敛变形-时间回归分析结果。
图10-22 DK500＋486断面收敛变化曲线
表10-10 DK500＋486断面收敛量测结果
表10-11 DK500＋486断面2-2′收敛变形-时间回归分析结果
利用帷幕注浆方法可以有效封堵煤矿水灾情况，以下为帷幕注浆堵水流程，帷幕注浆施工方法，帷幕注浆施工标准以及检验帷幕注浆施工是否合格。
开孔(孔口管安装)→钻孔→压水试验→钻孔清洗→注浆(制浆、调整水灰比、压力)→闭管封浆→拔管
帷幕正前方的封堵注浆
帷幕正前方帷幕预注浆的目的是确保帷幕后，巷道前方开挖不突水、二是形成下分段帷幕施工的止浆墙，(若下一段帷幕施工发现该止浆墙固结不理想，必须先补强，再帷幕施工)。
帷幕注浆施工方法
1.延工作走向布孔;
2.扩散半径为2.0m时，均匀布置4个孔;
3.在距孔底3米处设止浆塞，只对前端进行注浆。
帷幕注浆结束的标准
1.一般认为实际浆液注入量大于或接近设计计算的注入量; 2.注浆压力呈规律性增加，并达到注浆设计终压; 3.达到注浆终压时小吸浆为60~120l/min; 4.维持注浆终压和小吸浆量的时间为10~15分钟。 5.7注浆效果检验
注浆的目的就是在含水裂隙地层形成一个基本不透水的注浆帷幕，为掘进创造一个涌水较小的工作条件。通过对注浆施工技术资料的分析，水文地质条件的变化和巷道实际掘进观察分析来检查注浆效果及质量。
帷幕注浆压力的变化
在整个注浆过程中，以各孔各次注浆压力的变化来判断分析是否随着注浆孔数的增多，注浆压力越来越高，则说明岩层裂隙被充填堵实，注浆效果会较好。
帷幕注浆量的变化
随着注浆的过程，后期孔的注浆量比前期孔存在明显的减少，说明帷幕逐渐形成。
钻孔涌水量的变化
钻孔涌水量由大到小逐渐减少，接近或达到结束注浆的标准。
各孔注浆次数的变化
各孔注浆次数由多变小，可能达到一次到底，巷道含水层涌水量5m3/h，认为合格。
帷幕效果检验
帷幕效果检验是检查是否漏水，扩散半径是否达到要求的重要手段。效果检验根据钻孔布置情况，在两孔之间从新布孔施工至帷幕钻孔长度，观测是否有涌水情况，对施工相邻两个孔进行压水试验，注水压力若大于静水压，检验合格。必要时采用物探仪进行检查和分析。只有在达到注浆效果后再进行掘进施工。
判断帷幕注浆结束的标准按照以下步骤实施：
1.在已形成的帷幕圈内，均匀布置检验钻孔。同时应根据注浆时主要涌水点分布情况增加检验钻孔。结全本工程实际检验钻孔分别在两帮、顶、底造4个孔，每个点在两个注浆孔之间打一个帷幕设计深度的孔，检查是否漏水、若不漏水，再进形5MPa的压水测试，待20分钟，稳压不吃水，判定为合格，否则继续补孔注浆，直至达到要求。
2.工作面前方至少打两个8.0m左右的孔，观察是否穿水，对其中1个孔进行压水试验，看另一个孔是否出水。若另一个孔出水量与压入的水量一致，说明帷幕已形成。
3.注浆效果报测及掘进注浆段的效果
经工作面预注浆后，预计堵水效果能达90%以上，在掘进期间，现场应组织专人观测效果，包括注浆段的涌水量，浆液充填情况，地层裂隙发育情况，岩层的变化情况等，以便为下次注浆总结经验提供依据。
4.止浆墙的撤除，进行下一段帷幕注浆
若该段帷幕注浆达到效果后，说明该段注浆完成，则撤除止浆墙，重复上述要求，进行下一段帷幕注浆，直到整个含水层安全顺利的通过。
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