隧道注漿堵漏施工方案[優(yōu)秀工程方案]

1、目目 錄錄 一、編制依據一、編制依據.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 水文地質水文地質.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 地下水對建筑材料的腐蝕性地下水對建筑材料的腐蝕性.2 三、施工方案三、施工方案.2 2 3.13.1 滲漏水區(qū)段統(tǒng)計滲漏水區(qū)段統(tǒng)計.2 3.23.2 施工準備施工準備.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 注漿結束標準注漿結束標準.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水玻璃漿液配比試驗.4 3.4.13.4.1 注漿材料性能特點注漿材料性能特點: :.5 3.4.23.4.2 材料基本成份、性能、適用范圍參數表材料基本成份、性能、適用范圍參數表: :.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 設備配置設備配置.6 五、施工進度計劃五、施工進度計劃.7 7 六、質量控制措施六、質量控制措施.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)境保護八、文明施工及環(huán)境保護.8 8 1 一、編制依據一、編制依據 (1)實施性施工組織設計； (2)區(qū)間隧道設計藍圖； (3)鐵路隧道工程施工質量驗收標準 、 鐵路隧道施工規(guī)范 、 地下鐵道工程施工 及驗收規(guī)范 ； (4)區(qū)間隧道初支過后滲漏水情況及 2020 年 3 月 4 日“區(qū)間隧道二襯前涌水問題的 解決方案”會議紀要； (5)我公司類似的施工經驗。 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)間隧道左右線掘進完畢后,將轉入二襯施工,由于區(qū)間隧道局部節(jié)理發(fā)育、巖 體松散不完整,導致區(qū)間隧道滲水較多,局部有較大出水點,掘進期間出現的涌水情況在初 支過后仍然無法控制。為滿足設計及規(guī)范要求,在鋪設防水板之前須對滲漏及出水點及時 進行注漿堵漏處理。 2.22.2 水文地質水文地質 區(qū)間隧道沿線經過丘堡、溝谷相隔,無統(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化裂隙中,地下水源于大氣降水以 XX 市給 排水管網滲漏水補給,填土厚度小的地段水量有限,填土厚度較大段水量相對較大,而且隨 季節(jié)有所變化。雨季松散層孔隙

5、水量相對較大。地下水主要以潛水形式存在。區(qū)間隧道 圍巖級別為 IV 級,巖性為砂巖、泥質砂巖、砂質泥巖,巖體整體性較好,呈大塊狀砌體結 構。 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?；鶐r中地下水主要集中在砂巖或砂質泥巖的裂隙中,由于 巖層中構造裂隙總體不發(fā)育,不利于地下水賦存和接受補給,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。由于沿線經過地段丘陵與溝谷相見,土層中

6、無統(tǒng)一地下水 位。在土層裸露區(qū)接受大氣降水補給,在有條件的切割區(qū)排泄。 2 2.2.32.2.3 地下水對建筑材料的腐蝕性地下水對建筑材料的腐蝕性 通過勘查中鉆孔取水樣并進行水質分析,根據分析結果統(tǒng)計,地下水對建筑材料無腐 蝕性。根據重慶地區(qū)經驗,土層對混凝土類建筑材料無腐蝕性。 三、施工方案三、施工方案 3.13.1 滲漏水區(qū)段統(tǒng)計滲漏水區(qū)段統(tǒng)計 首先對各區(qū)間洞室內的各滲漏水區(qū)段進行仔細統(tǒng)計,然后將現場統(tǒng)計資料進行整理歸 類,進行合理分段來進行處理。滲漏水區(qū)段統(tǒng)計見附表。 3.23.2 施工準備施工準備 在進行施工前,作好注漿設備、材料、人員進場,以及詳細的技術交底等準備工作。 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 布孔依據地下水情況、巖層裂隙狀態(tài)、漿液有效擴散半徑、注漿孔密度和偏斜率等 條件具體而定。 根據各滲漏水區(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 工時注漿孔主要布置于邊、拱出水附近,孔位等距進行布設。對于出水部位面域較大時, 可視現場情況適當進行加密注漿孔。 徑向布孔參數: 級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 圍巖灌漿的位置根據出水點的分布隨機確定。 3.3.23.3.2 鉆孔鉆孔 徑向加固注漿鉆孔結合本工程中的機具等設備,施工中采用 40mm 合金鉆頭

8、。徑向 注漿鉆孔采用等長鉆孔,鉆孔時宜垂直巖壁司鉆,眼深 3.5m/孔。 鉆孔時嚴格按照孔眼方向、結構布置要求進行,嚴禁造成鉆孔的過大偏斜而影響注漿 質量。為防止串漿,鉆進時司鉆者須保證孔與孔之間的平行性。 (1)鉆孔結構標準: 鉆孔結構要力求簡單、不過多改變鉆孔直徑。鉆孔時易盡可能使孔徑大些。因孔徑 越大,鉆孔與巖層接觸面大,揭露巖石裂隙的機率也越多,對注漿越有利。 (2)鉆孔技術要求: 按照技術要求準確定出孔位,開孔時輕加壓、慢速、大水量,防止把孔開斜,鉆錯方 3 向。 鉆進,鉆進一定深度,安裝孔口管。 鉆孔時應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,先行

9、壓漿,再繼續(xù)鉆進。 鉆孔結束后進行鉆孔沖洗,沖凈孔內巖粉、雜質。 灌漿前用壓力水進行裂隙沖洗,直至回水清凈時止,沖洗壓力可為灌漿壓力的 80%, 壓力大于 1MPa 時,采用 1MPa。 3.3.33.3.3 注漿方式注漿方式 本工程注漿施工,結合目前機具設備及鉆孔涌水情況、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:注漿孔鉆進一段壓一段,由外向里反復交替,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)點是上段注漿后,下段注漿獲得復壓,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 注漿過程中,合理地選擇與控制注漿壓力,選用合宜的漿液,適時地變換漿液配合比, 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(開挖工作面靜水壓力、突水的 動壓力)、裂隙大小和粗糙程度、漿液的性質和濃度、要求的擴散半徑等。一般壓力越高,漿 液充填飽滿,結石體強度高、不透水性好,并能增大擴散半徑以減少注漿孔數。但壓力過 高,會使裂縫擴大,漿液流失過遠以及工作面冒漿等。 根據目前隧道內已揭露的圍巖,洞內出水點部位多是破碎,節(jié)理裂隙較發(fā)育,注漿時采 用分級升壓法較為適宜。

11、注漿時,將壓力分為幾個階段,逐級升到最終規(guī)定值。施工時先 使用最低一級的壓力壓注,初始壓力采用 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,當單位吸漿量又減少到下限,再升高一級壓力；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束標準時即結束注 漿。另外施工中具體注漿壓力大小可依據實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。為適應大小不同的裂隙,灌漿漿液按由稀到濃的原則,逐級改變。 一般是先壓稀漿后壓濃漿。先將較細的裂隙壓注

12、密實。漿液濃度的變換,是在同一濃度下 注漿持續(xù) 30min 后,或壓入量達到 300L 以上,而注漿壓力、吸漿量均無顯著改變時,即可 加濃一級,若吸漿量大于 30L/min 時,可逐級變濃,若加濃后壓力顯著增大,或吸漿量突減, 均說明濃度變換可能不當,應立即換原來濃度。 (3)漿液變換 在局部漏水比較集中的出水點采用水泥水玻璃雙液漿進行封堵為主,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,必要時根 據實際情況進行調配。 3.3.53.3.5 注漿結束標準注漿結束標準 注漿結束標準,采用兩個技術指標來表示,一是最終吸漿量；另一是達到預定設計壓 力(

13、即終壓)時的持續(xù)時間。在施工中結束標準采用:注漿壓力達到設計終壓；吸漿量不大 于 0.4L/min,穩(wěn)定約 10min 即可結束。 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 料 桶攪拌機 速 凝 劑 水 水泥 三 通 裂隙與注漿壓力關系圖 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水玻璃漿液配比試驗 3.4.13

14、.4.1 注漿材料性能特點注漿材料性能特點: : 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； 漿液凝結成結石后,具有一定強度和粘結力； 為便于施工和充分發(fā)揮漿液效果,漿液應具有良好的流動性； 漿液具有良好的穩(wěn)定性,避免過早產生沉淀,影響漿液的壓注。 3.4.23.4.2 材料基本成份、性能、適用范圍參數表材料基本成份、性能、適用范圍參數表: : 漿液名稱:水泥水玻璃雙液漿 粘度 注入最小 粒徑(mm) 滲透系數 (cm/s) 凝膠時間 抗壓強度 (Mpa) 注入方式 擴散半徑適用范圍主要成份材料來源 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 凝固時間(min)2312 注:1.水灰比為質量比,外加劑用量為占水泥質量的百分數。 2.破碎巖層無水時,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,可在注漿過程中根據實際情

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,結石體抗壓強度可達 102020a,結石率可達 100%, 結石體滲透系數為 10-3cm/s。無毒、不污染環(huán)境,可灌性好,易于配制,注漿設備簡單。漿 液的凝固時間,可以準確調節(jié),可控制漿液的擴散范圍。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綜合考慮凝結時間、結石體強度以及施工操作等因素,在 施工中根據實際情況進行調制。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 號普通硅酸鹽水泥主劑 1 水玻璃 模數: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凝膠時間可控制在 幾秒至幾十分鐘范圍 內； 2.抗壓強度為 52020a。 (2)影響漿液凝結時間的因素: 水泥品種和有效時間:含硅酸三鈣多的水泥和存放時間短的水泥活性高、凝結時間 短。 水泥漿的水灰比:水灰比越小,凝結時間越短。 水玻璃濃度:采用 35Be/,濃度越低凝結時間越短。 水泥漿和水玻璃的體積比:在 1:0.51:1 的范圍內,水玻璃用量越少,凝結時間越 短。 溫度:

18、溫度越高,凝結時間越短。 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下表: 施工期間人員配置表施工期間人員配置表 序號工種單位數量備注 1 管理人員個 2 2 攪拌司機個 2 3 司鉆工個 4 4 注漿工個 2 5 普工個 6 材料運輸搭設腳手架 6 電工個 1 合計 17 4.24.2 設備配置設備配置 7 施工期間設備配置表施工期間設備配置表 序號機械設備名稱單位數量備注 1 注漿機臺 1 配套管路和各種配套壓 力表 2 攪拌機臺 1 3 風鉆把 4 4 注漿芯管根 2 5 灌漿塞個若干 6 施工臺架臺若干每管隧道至少一臺 五、施工進度計劃五、施工進

19、度計劃 由于本工程 工期緊、任務重,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)點工期的前提。我部通過科學的施工組織并依靠豐富的施工經驗對注漿施工進 度進行合理的規(guī)劃,具體如下表: 序號區(qū)間(左右線)時間工期(天)備注 1 五紅區(qū)間左線2020.3.113.17 7 2 紅黃區(qū)間左線2020.3.103.16 6 3 黃紅區(qū)間左線2020.3.153.22 7 4 黃紅區(qū)間右線2020.3.173.24 7 5 花大區(qū)間左線2020.3.173.23 7 6 花大區(qū)間右線2020.3.223.28 7 7 大冉區(qū)間左右線 8 冉光區(qū)間左右線 待 TBM 掘進 通過后視情 況而定

20、六、質量控制措施六、質量控制措施 1、施工前召開質量分析會議,組織質量教育,嚴格執(zhí)行“三檢”制度,加強技術交底 工作,實行工序質量監(jiān)控。一是監(jiān)控工序活動的條件,即“人、機、料、法、環(huán)”必須符 合質量要求；二是監(jiān)控工序活動效果質量。 2、加強質量檢查,包括質量自檢、互檢、 8 專業(yè)檢查等,對整個施工過程技術人員進行全程旁站。 3、加強現場施工材料管理,嚴格執(zhí)行進料檢驗制度,保證施工材料滿足設計和規(guī)范要 求,不合格材料不得進場使用,確保工程質量。 4、配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求,建立健全各種資料、原始記錄、作 為評價本施工工序質量的重要依據。 七、安全控制措施七、安全控制措施 1、搭設腳手架時嚴格按技術交底進行施做,確保牢靠,施做頂部護欄并滿鋪踏步板, 進行注漿作業(yè)時人員須佩戴好“安全三寶” ； 2、注漿時,操作人員必須佩戴好勞動保護用品,做好自身的保護措施,防止注漿時壓 力過大反彈傷人。 3、注漿時嚴格按操作規(guī)程施工,防止注漿管爆管傷人。 4、選用經驗豐富的施工人員進行作業(yè),定期召開安全教育會,把安全工作落到實處。 5、施工中所用機械、電器設備、支架,必須達到國家安全防護標準,一切