隧道注漿堵漏施工方案[優(yōu)秀工程方案]

1、目目 錄錄 一、編制依據(jù)一、編制依據(jù).1 1 二、工程概況二、工程概況.1 1 2.12.1 施工概況施工概況.1 2.22.2 水文地質(zhì)水文地質(zhì).1 2.2.12.2.1 基巖裂隙水基巖裂隙水.1 2.2.22.2.2 松散層孔隙水松散層孔隙水.1 2.2.32.2.3 地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性.2 三、施工方案三、施工方案.2 2 3.13.1 滲漏水區(qū)段統(tǒng)計(jì)滲漏水區(qū)段統(tǒng)計(jì).2 3.23.2 施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備.2 3.33.3 阻水注漿施工阻水注漿施工.2 3.3.13.3.1 孔位布置孔位布置.2 3.3.23.3.2 鉆孔鉆孔.2 3.3.33.3.3 注漿方式

2、注漿方式.3 3.3.43.3.4 壓力的控制及漿液配比、漿液的變換壓力的控制及漿液配比、漿液的變換.3 3.3.53.3.5 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn).4 3.3.63.3.6 注漿工藝流程注漿工藝流程.4 3.43.4 水泥水泥- -水玻璃漿液配比試驗(yàn)水玻璃漿液配比試驗(yàn).4 3.4.13.4.1 注漿材料性能特點(diǎn)注漿材料性能特點(diǎn): :.5 3.4.23.4.2 材料基本成份、性能、適用范圍參數(shù)表材料基本成份、性能、適用范圍參數(shù)表: :.5 3.4.33.4.3 注漿材料濃度表注漿材料濃度表: :.5 3.4.43.4.4 注漿漿液配置注漿漿液配置: :.5 四、資源配置四、資源配置.6 6

3、 4.14.1 人員配置人員配置.6 4.24.2 設(shè)備配置設(shè)備配置.6 五、施工進(jìn)度計(jì)劃五、施工進(jìn)度計(jì)劃.7 7 六、質(zhì)量控制措施六、質(zhì)量控制措施.7 7 七、安全控制措施七、安全控制措施.8 8 八、文明施工及環(huán)境保護(hù)八、文明施工及環(huán)境保護(hù).8 8 1 一、編制依據(jù)一、編制依據(jù) (1)實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)； (2)區(qū)間隧道設(shè)計(jì)藍(lán)圖； (3)鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 、 鐵路隧道施工規(guī)范 、 地下鐵道工程施工 及驗(yàn)收規(guī)范 ； (4)區(qū)間隧道初支過(guò)后滲漏水情況及 2020 年 3 月 4 日“區(qū)間隧道二襯前涌水問(wèn)題的 解決方案”會(huì)議紀(jì)要； (5)我公司類(lèi)似的施工經(jīng)驗(yàn)。 二、工程概況二、工程概

4、況 2.12.1 施工概況施工概況 TBM 區(qū)間隧道左右線(xiàn)掘進(jìn)完畢后,將轉(zhuǎn)入二襯施工,由于區(qū)間隧道局部節(jié)理發(fā)育、巖 體松散不完整,導(dǎo)致區(qū)間隧道滲水較多,局部有較大出水點(diǎn),掘進(jìn)期間出現(xiàn)的涌水情況在初 支過(guò)后仍然無(wú)法控制。為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,在鋪設(shè)防水板之前須對(duì)滲漏及出水點(diǎn)及時(shí) 進(jìn)行注漿堵漏處理。 2.22.2 水文地質(zhì)水文地質(zhì) 區(qū)間隧道沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)丘堡、溝谷相隔,無(wú)統(tǒng)一地下水位。局部地下水主要為松散層孔隙 水以及基巖裂隙水?；鶐r裂隙水主要存在于風(fēng)化裂隙中,地下水源于大氣降水以 XX 市給 排水管網(wǎng)滲漏水補(bǔ)給,填土厚度小的地段水量有限,填土厚度較大段水量相對(duì)較大,而且隨 季節(jié)有所變化。雨季松散層孔隙

5、水量相對(duì)較大。地下水主要以潛水形式存在。區(qū)間隧道 圍巖級(jí)別為 IV 級(jí),巖性為砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖,巖體整體性較好,呈大塊狀砌體結(jié) 構(gòu)。 2.2.12.2.1 基巖裂隙水基巖裂隙水 含水層主要由砂巖層組成。基巖中地下水主要集中在砂巖或砂質(zhì)泥巖的裂隙中,由于 巖層中構(gòu)造裂隙總體不發(fā)育,不利于地下水賦存和接受補(bǔ)給,基巖中地下水水量有限,呈脈 狀分布。由于地下水主要由大氣降水補(bǔ)給,水量受季節(jié)和氣候影響明顯。 2.2.22.2.2 松散層孔隙水松散層孔隙水 主要分布于第四系松散層中,該類(lèi)型地下水水量大小受地貌和覆蓋范圍、厚度、透水 性制約,受季節(jié)、氣候影響大。由于沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)地段丘陵與溝谷相見(jiàn),土層中

6、無(wú)統(tǒng)一地下水 位。在土層裸露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給,在有條件的切割區(qū)排泄。 2 2.2.32.2.3 地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性 通過(guò)勘查中鉆孔取水樣并進(jìn)行水質(zhì)分析,根據(jù)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì),地下水對(duì)建筑材料無(wú)腐 蝕性。根據(jù)重慶地區(qū)經(jīng)驗(yàn),土層對(duì)混凝土類(lèi)建筑材料無(wú)腐蝕性。 三、施工方案三、施工方案 3.13.1 滲漏水區(qū)段統(tǒng)計(jì)滲漏水區(qū)段統(tǒng)計(jì) 首先對(duì)各區(qū)間洞室內(nèi)的各滲漏水區(qū)段進(jìn)行仔細(xì)統(tǒng)計(jì),然后將現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行整理歸 類(lèi),進(jìn)行合理分段來(lái)進(jìn)行處理。滲漏水區(qū)段統(tǒng)計(jì)見(jiàn)附表。 3.23.2 施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備 在進(jìn)行施工前,作好注漿設(shè)備、材料、人員進(jìn)場(chǎng),以及詳細(xì)的技術(shù)交底等準(zhǔn)備工作。 3.33.3

7、 阻水注漿施工阻水注漿施工 3.3.13.3.1 孔位布置孔位布置 布孔依據(jù)地下水情況、巖層裂隙狀態(tài)、漿液有效擴(kuò)散半徑、注漿孔密度和偏斜率等 條件具體而定。 根據(jù)各滲漏水區(qū)段圍巖破碎程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度情況,為能有效的堵水防漏,施 工時(shí)注漿孔主要布置于邊、拱出水附近,孔位等距進(jìn)行布設(shè)。對(duì)于出水部位面域較大時(shí), 可視現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)進(jìn)行加密注漿孔。 徑向布孔參數(shù): 級(jí)圍巖阻水灌漿孔排距 2 米,梅花型布置,深入圍巖 3.5 米,孔徑 42mm；其他各級(jí) 圍巖灌漿的位置根據(jù)出水點(diǎn)的分布隨機(jī)確定。 3.3.23.3.2 鉆孔鉆孔 徑向加固注漿鉆孔結(jié)合本工程中的機(jī)具等設(shè)備,施工中采用 40mm 合金鉆頭

8、。徑向 注漿鉆孔采用等長(zhǎng)鉆孔,鉆孔時(shí)宜垂直巖壁司鉆,眼深 3.5m/孔。 鉆孔時(shí)嚴(yán)格按照孔眼方向、結(jié)構(gòu)布置要求進(jìn)行,嚴(yán)禁造成鉆孔的過(guò)大偏斜而影響注漿 質(zhì)量。為防止串漿,鉆進(jìn)時(shí)司鉆者須保證孔與孔之間的平行性。 (1)鉆孔結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn): 鉆孔結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單、不過(guò)多改變鉆孔直徑。鉆孔時(shí)易盡可能使孔徑大些。因孔徑 越大,鉆孔與巖層接觸面大,揭露巖石裂隙的機(jī)率也越多,對(duì)注漿越有利。 (2)鉆孔技術(shù)要求: 按照技術(shù)要求準(zhǔn)確定出孔位,開(kāi)孔時(shí)輕加壓、慢速、大水量,防止把孔開(kāi)斜,鉆錯(cuò)方 3 向。 鉆進(jìn),鉆進(jìn)一定深度,安裝孔口管。 鉆孔時(shí)應(yīng)防止壓彎鉆具甩打孔壁,造成塌孔或斷桿事故。 鉆孔中如遇破碎帶,可停止鉆進(jìn),先行

9、壓漿,再繼續(xù)鉆進(jìn)。 鉆孔結(jié)束后進(jìn)行鉆孔沖洗,沖凈孔內(nèi)巖粉、雜質(zhì)。 灌漿前用壓力水進(jìn)行裂隙沖洗,直至回水清凈時(shí)止,沖洗壓力可為灌漿壓力的 80%, 壓力大于 1MPa 時(shí),采用 1MPa。 3.3.33.3.3 注漿方式注漿方式 本工程注漿施工,結(jié)合目前機(jī)具設(shè)備及鉆孔涌水情況、裂隙發(fā)育程度及巖石破碎程度 等,注漿施工采用分段下行式注漿:注漿孔鉆進(jìn)一段壓一段,由外向里反復(fù)交替,直至全深。 另外,為防止?jié){液串孔影響注漿效果,在注漿順序上按照隔孔灌漿的方式逐次施作。 分段下行式注漿優(yōu)點(diǎn)是上段注漿后,下段注漿獲得復(fù)壓,堵水效果較好。尤其是在巖 層破碎或裂隙極發(fā)育的條件下采用。 3.3.43.3.4 壓力

10、的控制及漿液配比、漿液的變換壓力的控制及漿液配比、漿液的變換 注漿過(guò)程中,合理地選擇與控制注漿壓力,選用合宜的漿液,適時(shí)地變換漿液配合比, 并使它們之間很好地配合,是保證注漿質(zhì)量的重要因素。 (1)壓力的控制 注漿壓力大小影響注漿效果,其大小決定于涌水壓力(開(kāi)挖工作面靜水壓力、突水的 動(dòng)壓力)、裂隙大小和粗糙程度、漿液的性質(zhì)和濃度、要求的擴(kuò)散半徑等。一般壓力越高,漿 液充填飽滿(mǎn),結(jié)石體強(qiáng)度高、不透水性好,并能增大擴(kuò)散半徑以減少注漿孔數(shù)。但壓力過(guò) 高,會(huì)使裂縫擴(kuò)大,漿液流失過(guò)遠(yuǎn)以及工作面冒漿等。 根據(jù)目前隧道內(nèi)已揭露的圍巖,洞內(nèi)出水點(diǎn)部位多是破碎,節(jié)理裂隙較發(fā)育,注漿時(shí)采 用分級(jí)升壓法較為適宜。

11、注漿時(shí),將壓力分為幾個(gè)階段,逐級(jí)升到最終規(guī)定值。施工時(shí)先 使用最低一級(jí)的壓力壓注,初始?jí)毫Σ捎?0.5Mpa。隨著漿液的不斷注入,單位吸漿量減少 到一定限度(下限),則將壓力升高一級(jí),當(dāng)單位吸漿量又減少到下限,再升高一級(jí)壓力；如 此直到在規(guī)定壓力下,終壓確定為 1.5Mpa。壓至單位吸漿量減少到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)即結(jié)束注 漿。另外施工中具體注漿壓力大小可依據(jù)實(shí)際巖層裂隙大小而定: 4 (2)漿液濃度的變換 由于各孔段裂隙大小、分布情況和疏密程度都不一樣,每一注漿段中各種寬度的隙裂 所占的比例也不相同。為適應(yīng)大小不同的裂隙,灌漿漿液按由稀到濃的原則,逐級(jí)改變。 一般是先壓稀漿后壓濃漿。先將較細(xì)的裂隙壓注

12、密實(shí)。漿液濃度的變換,是在同一濃度下 注漿持續(xù) 30min 后,或壓入量達(dá)到 300L 以上,而注漿壓力、吸漿量均無(wú)顯著改變時(shí),即可 加濃一級(jí),若吸漿量大于 30L/min 時(shí),可逐級(jí)變濃,若加濃后壓力顯著增大,或吸漿量突減, 均說(shuō)明濃度變換可能不當(dāng),應(yīng)立即換原來(lái)濃度。 (3)漿液變換 在局部漏水比較集中的出水點(diǎn)采用水泥水玻璃雙液漿進(jìn)行封堵為主,主要使用于漏 水量較大的地段和已施工段漏水比較集中的地方,配合比一般采用 1:0.51:1,必要時(shí)根 據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)配。 3.3.53.3.5 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn),采用兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)來(lái)表示,一是最終吸漿量；另一是達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)壓 力(

13、即終壓)時(shí)的持續(xù)時(shí)間。在施工中結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)采用:注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓；吸漿量不大 于 0.4L/min,穩(wěn)定約 10min 即可結(jié)束。 3.3.63.3.6 注漿工藝流程注漿工藝流程 孔口閥 注漿孔 注漿管 止?jié){塞 混合膠管 輸漿管 高 壓 閥 混 合 器 注 漿 泵 水 稀釋的水玻璃漿 水玻璃原液 儲(chǔ) 料 桶攪拌機(jī) 速 凝 劑 水 水泥 三 通 裂隙與注漿壓力關(guān)系圖 注漿壓力(0.1MPa) 裂隙寬度(mm) 100 80 90 40 50 70 60 20 30 10 0 5045253040351520105 5 3.43.4 水泥水泥- -水玻璃漿液配比試驗(yàn)水玻璃漿液配比試驗(yàn) 3.4.13

14、.4.1 注漿材料性能特點(diǎn)注漿材料性能特點(diǎn): : 漿液在受壓的巖層中具有良好的滲入性。即在一定的壓力下,能滲透到一定寬度的 裂隙或空洞中去； 漿液凝結(jié)成結(jié)石后,具有一定強(qiáng)度和粘結(jié)力； 為便于施工和充分發(fā)揮漿液效果,漿液應(yīng)具有良好的流動(dòng)性； 漿液具有良好的穩(wěn)定性,避免過(guò)早產(chǎn)生沉淀,影響漿液的壓注。 3.4.23.4.2 材料基本成份、性能、適用范圍參數(shù)表材料基本成份、性能、適用范圍參數(shù)表: : 漿液名稱(chēng):水泥水玻璃雙液漿 粘度 注入最小 粒徑(mm) 滲透系數(shù) (cm/s) 凝膠時(shí)間 抗壓強(qiáng)度 (Mpa) 注入方式 擴(kuò)散半徑適用范圍主要成份材料來(lái)源 15140(s ) 1 10-210-4 十幾

15、秒 幾十分 1020雙液漿 2020300 基巖裂隙和工 作面預(yù)注漿 水泥、水玻 璃 易 3.4.33.4.3 注漿材料濃度表注漿材料濃度表: : 裂隙含水巖層中注漿涌水量(L/min) 項(xiàng)目 2020500 5001000 漿液起始濃度(水灰比)1:10.8:10.8:10.6:1 水玻璃濃度(Be/) 3535 水泥漿與水玻璃體積比1:11:0.81:0.81:0.6 凝固時(shí)間(min)2312 注:1.水灰比為質(zhì)量比,外加劑用量為占水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。 2.破碎巖層無(wú)水時(shí),采用水泥漿摻入外加劑的漿液較適宜,水灰比多為 0.8:10.6:1。 3.漿液濃度為起始濃度,可在注漿過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情

16、況改變。 3.4.43.4.4 注漿漿液配置注漿漿液配置: : 水泥、水玻璃漿液具有料源豐富,結(jié)石體抗壓強(qiáng)度可達(dá) 102020a,結(jié)石率可達(dá) 100%, 結(jié)石體滲透系數(shù)為 10-3cm/s。無(wú)毒、不污染環(huán)境,可灌性好,易于配制,注漿設(shè)備簡(jiǎn)單。漿 液的凝固時(shí)間,可以準(zhǔn)確調(diào)節(jié),可控制漿液的擴(kuò)散范圍。加入少量(小于 3%)的磷酸或磷酸 氫二鈉,漿液即緩凝；加入少量(小于 15%)白灰或增加漿液溫度,漿液即速凝。 (1)漿液配置: 水泥水玻璃漿液的配方應(yīng)綜合考慮凝結(jié)時(shí)間、結(jié)石體強(qiáng)度以及施工操作等因素,在 施工中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)制。水泥水玻璃漿液組成及配置參下表: 6 水泥水玻璃漿液組成及配置表 原料

17、規(guī)格要求作用用量比例主要性能 水泥425 號(hào)普通硅酸鹽水泥主劑 1 水玻璃 模數(shù):2.43.4 濃度:35Be/ 主劑051 Ca(OH)2 工業(yè)品速凝劑0.050.2 Na2HPO4 工業(yè)品緩凝劑0.010.03 1凝膠時(shí)間可控制在 幾秒至幾十分鐘范圍 內(nèi)； 2.抗壓強(qiáng)度為 52020a。 (2)影響漿液凝結(jié)時(shí)間的因素: 水泥品種和有效時(shí)間:含硅酸三鈣多的水泥和存放時(shí)間短的水泥活性高、凝結(jié)時(shí)間 短。 水泥漿的水灰比:水灰比越小,凝結(jié)時(shí)間越短。 水玻璃濃度:采用 35Be/,濃度越低凝結(jié)時(shí)間越短。 水泥漿和水玻璃的體積比:在 1:0.51:1 的范圍內(nèi),水玻璃用量越少,凝結(jié)時(shí)間越 短。 溫度:

18、溫度越高,凝結(jié)時(shí)間越短。 四、資源配置四、資源配置 4.14.1 人員配置人員配置 施工期間施工人員配置詳見(jiàn)下表: 施工期間人員配置表施工期間人員配置表 序號(hào)工種單位數(shù)量備注 1 管理人員個(gè) 2 2 攪拌司機(jī)個(gè) 2 3 司鉆工個(gè) 4 4 注漿工個(gè) 2 5 普工個(gè) 6 材料運(yùn)輸搭設(shè)腳手架 6 電工個(gè) 1 合計(jì) 17 4.24.2 設(shè)備配置設(shè)備配置 7 施工期間設(shè)備配置表施工期間設(shè)備配置表 序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱(chēng)單位數(shù)量備注 1 注漿機(jī)臺(tái) 1 配套管路和各種配套壓 力表 2 攪拌機(jī)臺(tái) 1 3 風(fēng)鉆把 4 4 注漿芯管根 2 5 灌漿塞個(gè)若干 6 施工臺(tái)架臺(tái)若干每管隧道至少一臺(tái) 五、施工進(jìn)度計(jì)劃五、施工進(jìn)

19、度計(jì)劃 由于本工程 工期緊、任務(wù)重,二襯工期壓力巨大。因此,盡快完成區(qū)間注漿堵漏是確 保二襯節(jié)點(diǎn)工期的前提。我部通過(guò)科學(xué)的施工組織并依靠豐富的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)注漿施工進(jìn) 度進(jìn)行合理的規(guī)劃,具體如下表: 序號(hào)區(qū)間(左右線(xiàn))時(shí)間工期(天)備注 1 五紅區(qū)間左線(xiàn)2020.3.113.17 7 2 紅黃區(qū)間左線(xiàn)2020.3.103.16 6 3 黃紅區(qū)間左線(xiàn)2020.3.153.22 7 4 黃紅區(qū)間右線(xiàn)2020.3.173.24 7 5 花大區(qū)間左線(xiàn)2020.3.173.23 7 6 花大區(qū)間右線(xiàn)2020.3.223.28 7 7 大冉區(qū)間左右線(xiàn) 8 冉光區(qū)間左右線(xiàn) 待 TBM 掘進(jìn) 通過(guò)后視情 況而定

20、六、質(zhì)量控制措施六、質(zhì)量控制措施 1、施工前召開(kāi)質(zhì)量分析會(huì)議,組織質(zhì)量教育,嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度,加強(qiáng)技術(shù)交底 工作,實(shí)行工序質(zhì)量監(jiān)控。一是監(jiān)控工序活動(dòng)的條件,即“人、機(jī)、料、法、環(huán)”必須符 合質(zhì)量要求；二是監(jiān)控工序活動(dòng)效果質(zhì)量。 2、加強(qiáng)質(zhì)量檢查,包括質(zhì)量自檢、互檢、 8 專(zhuān)業(yè)檢查等,對(duì)整個(gè)施工過(guò)程技術(shù)人員進(jìn)行全程旁站。 3、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工材料管理,嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)料檢驗(yàn)制度,保證施工材料滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范要 求,不合格材料不得進(jìn)場(chǎng)使用,確保工程質(zhì)量。 4、配備好施工機(jī)具和計(jì)量工具以滿(mǎn)足施工要求,建立健全各種資料、原始記錄、作 為評(píng)價(jià)本施工工序質(zhì)量的重要依據(jù)。 七、安全控制措施七、安全控制措施 1、搭設(shè)腳手架時(shí)嚴(yán)格按技術(shù)交底進(jìn)行施做,確保牢靠,施做頂部護(hù)欄并滿(mǎn)鋪踏步板, 進(jìn)行注漿作業(yè)時(shí)人員須佩戴好“安全三寶” ； 2、注漿時(shí),操作人員必須佩戴好勞動(dòng)保護(hù)用品,做好自身的保護(hù)措施,防止注漿時(shí)壓 力過(guò)大反彈傷人。 3、注漿時(shí)嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,防止注漿管爆管傷人。 4、選用經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員進(jìn)行作業(yè),定期召開(kāi)安全教育會(huì),把安全工作落到實(shí)處。 5、施工中所用機(jī)械、電器設(shè)備、支架,必須達(dá)到國(guó)家安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),一切