TSS管后退式注漿工藝總結(jié)

1、TSS 管后退式注漿工藝總結(jié)一、工程概述廈門東通道（翔安隧道）翔安端通風(fēng)豎井中心樁號為Y K11+300（測設(shè)中線右偏6.07m）,位于海域淺灘段，距右洞口 1310m距海堤930m斷面 為圓形，凈空半徑8.3m，對右線隧道進行送排風(fēng)，同時還作為左線行車隧 道的緊急情況排煙通道。豎井頂面高程為5.5m，井底路面設(shè)計標(biāo)高為-45.947m,井深約 52m豎井場地總體地質(zhì)條件較復(fù)雜,地層從上至下為：人工填土層,淤泥 層,淤泥混砂層（薄層,呈透鏡體狀） ,粗砂層,全風(fēng)化黑云母花崗巖層, 強風(fēng)化黑云母花崗巖層，弱風(fēng)化微風(fēng)化黑云母花崗巖層。地下水位-0.8m左右。粗砂層為富含水層，透水性強，K= 3.5

2、45m/d，層厚約811m全 強風(fēng)化黑云母花崗巖層含基巖裂隙水，為弱透水層，K= 0.367m/d，層厚約8 12m。二、現(xiàn)場情況2006年6月9日凌晨 1 時和中午 11：40時,豎井于同一位置發(fā)生兩次 涌砂突水,最大涌砂約 60m3/ 分（所幸人員機械撤離及時, 未造成安全事故） 。 現(xiàn)場緊急采用砂袋反壓,控制險情進一步擴大。涌砂發(fā)生后,經(jīng)有關(guān)各方 研究決定,在豎井周圍再增加兩排高壓旋噴樁。雖然新增高壓旋噴樁嚴(yán)格 按照設(shè)計施工,但沒有達到預(yù)期效果。經(jīng)過相關(guān)各方研究決定,為了確保 施工安全,豎井在開挖前必須進行井內(nèi)補充注漿加強。自 2006 年 7 月 29 日至 2006 年 8 月 16

3、 日,先后三次在豎井底部封閉掌子面全斷面帷幕注漿 或鋼板樁上割孔環(huán)向注漿,但都未達到止水效果。吸取前段時間注漿經(jīng)驗, 在豎井施工完鉆孔灌注樁后，繼續(xù)采取 TSS管注漿。三、注漿目的為徹底解決含水砂層注漿止水技術(shù)難題，對豎井砂層段進行TSS管注漿加固止水，以確保安全開挖豎井砂層段。同時，也為正洞即將開挖至砂 層段提供更加可靠的注漿參數(shù)： 、分析注漿材料的可靠性及臨海砂層可注性； 、模擬暗挖隧道和豎井注漿埋置深度，觀察注漿壓力、注漿量對周邊環(huán)境的影響和注漿的安全性，進一步確定不同周邊條件下的注 漿參數(shù)； 、進一步研究確定出適合該工程注漿工藝實施的普通水泥雙液漿和單液漿的漿材配合比； 、對比分析普通

4、水泥雙液漿和單液漿的可注性及堵水加固效果； 、檢驗不同注漿材料的可泵性和可注性， 為下一步在類似地層進行注漿提供依據(jù)。四、注漿參數(shù)設(shè)計1、注漿材料根據(jù)前期注漿結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)場，綜合考慮凝結(jié)時間、可注性、強度、 抗分散性、耐久性、可操作性和經(jīng)濟環(huán)保等因素、注漿材料采用普通水泥 單液漿和普通水泥一水玻璃雙液漿，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對配合比進行相 應(yīng)的優(yōu)化選擇。配合比情況如表1所示。表1漿液配合比序號名稱配合比1、普通水泥單液漿W:C=081.0鑒于以往采用普通小導(dǎo)管注漿注漿時，在小導(dǎo)管頂進過程中容易出現(xiàn) 小導(dǎo)管被砂體充填，導(dǎo)致漿液無法注進或難以注進，難以達到加固砂體和 止水的效果，本次注漿主要以 TS

5、S小導(dǎo)管注漿為主，輔助超前普通小導(dǎo)管 注漿。TSS小導(dǎo)管及其配套止?jié){系統(tǒng)分別如圖1、2、3：5/!JE.M hTEOIT血1MMllTSS小導(dǎo)管加工丈樣 個dnnfL怡門n4鈿TSS小導(dǎo)勖1工大樣2圖2、注漿參數(shù)注漿參數(shù)如表2所示。在現(xiàn)場注漿施工中，注漿參數(shù)根據(jù)實際情況進行動態(tài)調(diào)整優(yōu)化。表2現(xiàn)場注漿參數(shù)初始值表參數(shù)名稱參數(shù)值漿液擴散半徑（m0.5 0.7注漿終壓（MPa0.3 2.0漿液凝膠時間（min-sec）雙液漿：16sec 16min20sec注漿速度（L/min ）20 50注漿分段長（m0.5 0.8m單孔單位注漿量（L/m）砂層：300400 強風(fēng)化層：150250水泥漿：水玻璃

6、（1： 1） : 0.15、（1： 1） : 0.2TSS管規(guī)格（mrh 42 （壁厚 3.5mm3、注漿順序根據(jù)現(xiàn)場情況，翔安端豎井注漿主要在SS2a段，共8.5m,注漿過程中, 進行隔孔注漿，每次間隔1個孔，注漿孔位布置如圖4：j=Air潞；郁-唧期，昭 脅加卿血計gAMtff卿跚鶴寸 Ffir 聊鴨 訝品.附我IWB科 世虞臥釵25* ”靜it jh刪劭站展m胎胡 ,帰掘堿癥燧 MPL啊湎mIM血陰狀.馳也V 耐如審葉播.和寥 里lMftdffiit井皿J區(qū)半囪砒口感卄*真tss打純商ta*M人” 枠丄向匐卿.曲ItLL娜.毎療匕.共3砒!.禺繰口水駆、如理陝林Et 冊1:1*卓就練水祁

7、Ml血二押 配舟比.建黑壓力謝r*HH34%注漿孔位布置如圖44、TSS管后退式注漿工藝采用TSS管及其配套止?jié){系統(tǒng)注漿步驟如下： 、將止?jié){塞配套后下入TSS管中并進行止?jié){塞初始定位（見圖5）; 、順時針旋轉(zhuǎn)頂桿螺母，使止?jié){塞膨脹，當(dāng)感覺旋轉(zhuǎn)吃力時停止旋轉(zhuǎn)，即已達到較好的止?jié){效果；圖5 、接通管路進行注漿施工，當(dāng)注漿參數(shù)達到設(shè)計參數(shù)（主要以注漿 壓力控制）時停止該段注漿（見 圖6）； 、逆時針鉆轉(zhuǎn)頂進螺母，使止?jié){塞膨脹恢復(fù)，后退止?jié){塞一個注漿步距進行第二段注漿； 、按以上順序循環(huán)下去，直至將整個注漿段完成TSS管內(nèi)后退式分段注漿工藝流程如圖 7所示：I莘店輕零好鱗I松范銃関TSS管后退式注漿工

8、藝流程圖75、主要注漿機械設(shè)備配套表3機械設(shè)備配套表序號機械名稱型號數(shù)量單位1風(fēng)鉆YT283套2單缸雙液注漿機ZX-70/80D2臺3攪拌機1臺4儲漿桶1個5儲水玻璃桶2個6清水桶2個6、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 、單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以注漿壓力為主、注漿量為輔的原則進行控制。注漿過程中，以定壓達到設(shè)計注漿終壓為第一控制原則，如果長時間注漿壓力不上升，則 按定量標(biāo)準(zhǔn)進行注漿控制。 、全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的注漿孔基本達到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，同時對井壁滲水情況進行觀 察，若滲水量過大，必須再次對所注 TSS 管進行復(fù)注漿，直至達到滲水 量小或無滲水的效果。7、注漿效果檢查 、分析法可以通過注漿量Q、注漿壓力P、出水量Q

9、2繪制Q-P-Q2Q曲線來判斷注漿效果。 、鉆孔檢測法根據(jù)注漿情況，在注漿段鉆設(shè)一定數(shù)量的檢測孔，孔內(nèi)出水量應(yīng)小于 12m3/d 。 、其它方法還可以采用地震波法、聲波法及電磁波法等間接方法對注漿效果進行檢測。8、質(zhì)量保證及安全保障措施 、對注漿的配合比進行嚴(yán)格的控制，需要對水桶、水玻璃桶進行刻度劃分，在保證配合比不變的情況下（ 1：1：0.27 ），現(xiàn)場對水玻璃進 行稀釋（1：1 體積比）和水灰比進行調(diào)整（ 0.8：1 質(zhì)量比），以便于現(xiàn) 場配合比控制。 、水泥和水玻璃應(yīng)嚴(yán)格控制，符合設(shè)計要求，嚴(yán)禁使用過期水泥和波美度不符的水玻璃，必要是進行現(xiàn)場檢驗。 、漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥漿攪拌時間為

10、35mi n,但不得超過30mi n,未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。 、注漿過程中，時刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量過大或壓力突然下降，注漿壓力長時間不上升，應(yīng)查明原因，如井壁或井底掌子面 冒漿,可采取加大水玻璃濃度的方法,觀察冒漿情況,若還繼續(xù)冒漿,停 止注漿并清洗TSS管，以便復(fù)注漿。調(diào)整漿液配比、縮短漿液固結(jié)時間、 大泵量、低壓力注漿、間歇注漿都能達到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。 、嚴(yán)格進行注漿效果檢驗評定，符合要求時才能結(jié)束注漿作業(yè)，當(dāng) 未達到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時,必須進行復(fù)注漿,直至符合注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。 、孔口管、止?jié){塞要安裝牢固，施工期間嚴(yán)禁人員在其正前方，以 防止孔口管沖出傷人,確保施工安全。 、

11、注意每次注漿完后對注漿機械的保養(yǎng)和維修，注意用電安全，經(jīng)常進行檢修杜絕漏電傷人,并派專人進行維修和操作,非專業(yè)人員不得隨 意操作或維修。五、注漿結(jié)果及分析1、注漿過程分析 、本次注漿主要采用TSS管進行注漿，同時輔助以普通超前小導(dǎo)管。在綜合考慮可注性和可泵性及環(huán)保等各方面因素的前提下,注漿材料以普 通水泥雙液漿為主、普通水泥單液漿輔助,相互結(jié)合,互為補充,以達到 堵水和加固砂層的目的,保證開挖順利進行。 、由于前期對豎井涌砂涌水進行高壓旋噴樁施工加固、全斷面帷幕 注漿、鉆孔灌注樁施工形成止水帷幕,在本次注漿中,結(jié)合前期工作,堵 水止水達到了設(shè)計要求,而且井壁上只有少量清水流出。 、在整個注漿過

12、程中，基本處于正常狀態(tài)，且串漿主要位于打設(shè)的TSS 管，冒漿主要位于還未支護的井壁和超前小導(dǎo)管處，初支的裂縫處時而伴 有漏漿現(xiàn)象，通過調(diào)整水玻璃用量、水灰比和注漿壓力，對冒漿和漏漿進行及時封堵并復(fù)注漿，也取得了良好的效 果；針對大量孔已經(jīng)達到設(shè)計注漿量，但 注漿壓力還不達到iMPa現(xiàn)場采取繼續(xù)注 漿的原則，直至注漿壓力達到2MPa為止停 止注漿，本次注漿呈擠密-劈裂-再擠密的形式，將砂層的孔隙率減小，提高砂層的自圖8 穩(wěn)能力，起到了加固砂層、止水堵水的效果（見圖 8） 2、注漿參數(shù)分析、根據(jù)注漿參數(shù)設(shè)計要求并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，本次注漿（包括之 后的再次復(fù)注漿）達到了預(yù)期的效果，且在注漿過程中，

13、壓力是主要控制 因素（2MPa以內(nèi)）。、豎井井壁注漿加固富水砂層，通過滲 水量觀測每天的滲水量不超過12m3，出水由原 來的承壓水（見圖9）變注漿后的線狀或滴水 狀（見圖6），由原來的含砂變成注漿后的清水， 由原來的流砂狀變成注漿后的固結(jié)漿塊狀，通 過開挖，發(fā)現(xiàn)靠近井壁附近的砂層有了明顯改善，由原來的毫無自穩(wěn)能力變成具有一定強度的固結(jié)砂漿塊，確保了豎井順利開挖過砂層段。出注漿范圍以外，并很好的將海水補給的通 道隔斷，其道了較好的止水、堵水并加固砂層的效果，并 可以看出注 漿后砂層中 、從豎井開挖情況得出，通過注漿，對豎井砂層中的海水大部分?jǐn)D形 成漿脈（見左圖10），充填于富水砂層 中，砂層首先

14、得到了擠密，由于注漿壓力控六、注漿成果綜述制的較大，砂層大多形成不同程度的劈裂（見右圖11）。圖11通過前期的全斷面帷幕注漿，TSS管貼片打入過程中容易脫落，針對該現(xiàn)象，對貼片進行膠粘并注漿前對TSS管用高壓水進行 清洗，防止貼片脫落后砂進入 TSS管中影響 注漿效果（見圖12）;在整個注漿過程中由 于TSS管是一次性全部打入后才注漿，出現(xiàn)了漿液從 TSS管中漏出的現(xiàn)象， 鑒于此，為了確保注漿質(zhì)量，應(yīng)注漿孔注漿采用打入一根注一根，這樣就 減小了向TSS管串漿的幾率；此次注漿是在鉆孔灌注樁在豎井外側(cè)形成了 止水帷幕的情況下注漿，豎井周圍水的補給路徑被基本切斷，在此情況下， 注漿將砂層中的水?dāng)D出并加固砂層，改變原有砂的孔隙率，并在砂層圖12中形成較理想的漿脈，從而更好的加固砂層。通過在豎井砂層段注漿，驗證了 TSS管后退式注漿的可行性，而且鍛 煉了注漿隊伍，使注漿人員熟悉了 TSS 管注漿的基本原理，掌握了注漿技 術(shù)。后退