甘家口站深孔注漿方案

1、目錄甘家口站主體結(jié)構(gòu)小導(dǎo)洞深孔注漿施工方案1一、編制依據(jù)1二、工程概況12.1工程簡介12.2工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件1三、車站深孔注漿方案33.1注漿設(shè)計33.2、注漿設(shè)計參數(shù)43.3、注漿加固及止水原理83.4施工準備83.5、常見問題及處理措施113.6、 注漿效果的檢查12四、施工質(zhì)量、安全措施134.1、質(zhì)量控制要求：134.2、施工安全注意事項：13甘家口站主體結(jié)構(gòu)小導(dǎo)洞深孔注漿施工方案一、編制依據(jù)1、北京地鐵16號線工程 甘家口站主體結(jié)構(gòu)施工圖2、軌道交通隧道工程施工質(zhì)量驗收標準（修訂版）（JQB-050-2008）3、北京市政工程施工安全操作規(guī)程（DBJ0156-2001）4、北

2、京市市政工程施工安全操作規(guī)程（DBJ01-56-2001）5、中華人民共和國環(huán)境保護法6、城市市容和環(huán)境衛(wèi)生管理條例7、其它有關(guān)國家、行業(yè)規(guī)范、規(guī)程、標準、規(guī)定等8、地鐵工程監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程（DB11/490-2007）9、其它有關(guān)國家、行業(yè)規(guī)范、規(guī)程、標準、規(guī)定等。10、我單位城市地鐵施工已經(jīng)驗證的成熟施工方法和施工工藝。二、工程概況2.1工程簡介北京地鐵16號線16標段，線路全長1.023km，包括“一站一區(qū)間”，分別為：甘家口站、二里溝站甘家口站區(qū)間。甘家口站為地下二層島式車站，與規(guī)劃地鐵3號線通道換乘。車站總長273.9m，總寬23.2m，有效站臺長186m，站臺寬14.06m，有效站

3、臺中心里程右K6+926.30，軌面高程20.300，拱頂覆土厚度約為12.513.8m，底板埋深約3131.5m，結(jié)構(gòu)所處地層主要為卵石圓礫、中粗砂及粉質(zhì)粘土層，拱頂主要位于卵石圓礫、底板位于粉質(zhì)粘土層；底板位于潛水位以下約7.1m。甘家口站共設(shè)4個出入口（A、B、C1、C2）、2個安全疏散口、2個風道。詳見附圖2-1甘家口站平面示意圖。車站主體共設(shè)置3個施工豎井，其中1號施工豎井與B出入口結(jié)合設(shè)置；2號施工豎井與C2出入口結(jié)合設(shè)置。3號豎井與安全疏散口結(jié)合設(shè)置。豎井采用倒掛井壁法施工、橫通道采用暗挖臺階法施工。2.2工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件2.2.1工程地層地質(zhì)甘家口站主要位于沖洪積平原二級

4、階地，地形起伏不大，由北向南逐漸降低，孔口地面標高為49.3051.20m。本次勘察揭露地層最大深度為57m，根據(jù)鉆探資料及室內(nèi)土工實驗結(jié)果，按地層沉積年代、成因類型，將本工程場地勘察范圍內(nèi)的土層劃分為人工堆積層（Qml）、第四紀全新世沖洪積層（Q41al+pl）、第四紀晚更新世沖洪積層（Q3 al+pl ）、第三紀基巖四大類。按地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)進一步劃分為11個地層。其中特殊地層及對工程有不利影響土層主要有以下三種： 1#施工豎井2#施工豎井#施工豎井3#施工豎井#施工豎井#施工豎井#施工豎井#施工豎井#施工豎井圖2-1 甘家口站施工平面示意圖（1）人工填土層：本車站普遍分布有人工填

5、土層，土質(zhì)不均，工程性質(zhì)差，厚度0.65.3m，成分復(fù)雜，力學(xué)性質(zhì)差異較大，穩(wěn)定性差，如有雨、污水管線滲漏，易形成空洞，暗挖施工地層擾動后，易造成地面塌陷。（2）風化巖：本車站基巖為晚第三紀強風化礫巖和泥巖，標高在12.3221.10m左右或上下，泥巖為全風化強風化狀態(tài)，薄層中厚層狀，單軸抗壓強度為0.090.33MPa，為極軟巖，膠結(jié)程度差，水理性差，遇水易軟化，并有弱膨脹性，自由膨脹率3840，浸水后極易發(fā)生崩解、沉陷，強度極大降低，對邊坡及基坑均不利；礫巖為強風化狀態(tài)，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度差，礫巖中分布有粒徑較大的礫石，最大粒徑不小于300mm，大粒徑礫石的單軸抗壓強度可達126.9MPa

6、。（3）卵石層中的漂石根據(jù)勘察單位對沿線詳堪資料、施工資料及地質(zhì)調(diào)查資料，根據(jù)地層中大粒徑漂石數(shù)量，可將16號線勘察01合同段劃分為四個地質(zhì)單元。第二地質(zhì)單元為國家圖書館站甘家口站南側(cè)。在該單元在海軍總醫(yī)院附近基坑（基坑深14m）發(fā)現(xiàn)的最大漂石顆粒直徑為800mm，300500mm粒徑的漂石較多。玉淵潭公園內(nèi)人工探井揭露8.914.2m為卵石，最大粒徑為300mm。該單元內(nèi)大粒徑漂石對施工影響較大。圖2-2 甘家口站主體結(jié)構(gòu)地質(zhì)剖面圖2.2.2水文地質(zhì)條件本次勘察共觀測到一層地下水，主要為層間水（三）：層間水（三）：水位埋深24.8024.91m，水位標高24.5225.70m。觀測時間：20

7、11年7月至9月，含水層主要為卵石層、中粗砂1層、粉細砂2層、粉土3層。粉土2層、卵石層、中粗砂1層、粉細砂2層、粉土3層、粉土2層、細中砂3層、卵石層，含水層底板主要為礫巖層和泥巖1層。主要接受側(cè)向徑流及越流補給，以側(cè)向徑流、人工開采方式排泄。該層水受水源三廠開采的影響，水位標高由北向南逐漸升高。本場地勘察時未發(fā)現(xiàn)上層滯水（一），受季節(jié)影響，局部可能會存在上層滯水。層間水（三）對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，在長期浸水條件下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。根據(jù)本車站地形地貌、歷年最高水位和現(xiàn)狀地下水位，同時考慮地下結(jié)構(gòu)與含水巖組的相互關(guān)系、大氣

8、降水的補給量大小、補給排泄條件、影響及工程的重要性（安全系數(shù)）等因素，本站抗浮設(shè)防水位標高按41.00m考慮。三、車站深孔注漿方案3.1注漿設(shè)計由于車站拱部主要位于卵石，為了控制地下管線的沉降，進一步加固拱部土體，使地表沉降值、管線沉降值和洞內(nèi)拱頂下沉和結(jié)構(gòu)收斂值控制在允許的范圍內(nèi)，確保管線和結(jié)構(gòu)的安全，對主體結(jié)構(gòu)小導(dǎo)洞頂拱及側(cè)壁、大拱拱頂?shù)炔课幌麓┗騻?cè)穿重要風險源超前支護設(shè)計采用深孔注漿加固，主要作用對初期支護結(jié)構(gòu)周邊圍巖進行預(yù)注漿加固，形成部分加固圈，減小初支結(jié)構(gòu)施工對周邊管線的擾動，控制周邊管線沉降及變形。根據(jù)本區(qū)段的地質(zhì)情況和以往的工程經(jīng)驗，本區(qū)段拱部土體的加固采用A42二重管后退式工

9、藝進行，根據(jù)地層情況，卵石層注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，漿液配比根據(jù)現(xiàn)場注漿試驗確定，水泥強度為32.5。注漿壓力控制在1.0MPa1.5MPa，下穿熱力方溝及電力方溝段注漿壓力控制在0.50.8MPa。注漿加固范圍為初支開挖輪廓線外1.0m至初支內(nèi)輪廓線內(nèi)0.25m，加固厚度為1.5m。注漿孔孔位采用環(huán)形布置，擴散半徑為0.75m。每一循環(huán)注漿長度12m，搭接長度（預(yù)留止?jié){墻）2.0m。止?jié){墻采用C20掛網(wǎng)噴砼，厚度為0.3m，采用三級鋼直徑22錨桿，梅花形布置，間距為0.5×0.5m，墻內(nèi)配雙層鋼筋網(wǎng)6.5150×150，搭接長度150mm。注漿段每個循環(huán)12m長，

10、搭接2m，每個循環(huán)注漿端部設(shè)置300mm厚止?jié){墻。注漿孔打設(shè)外插角控制在4.795度17度。為防止串漿情況發(fā)生，應(yīng)采取隔孔注漿或加大跳孔距離等措施進行注漿。注漿施工前，應(yīng)進行12孔注漿實驗，檢驗并調(diào)整注漿參數(shù)，要注意及時調(diào)整漿液的配合比及壓力，以確保達到良好的注漿效果。下穿熱力、電力方溝段進行深孔注漿時應(yīng)加強監(jiān)測，若產(chǎn)生隆起現(xiàn)象應(yīng)及時調(diào)整注漿壓力及瞬時封堵孔洞等措施。將3#豎井橫通道邊導(dǎo)洞首段深孔注漿段設(shè)為注漿試驗段，注漿完畢后開挖檢驗注漿效果，并根據(jù)注漿效果進行分析確定后續(xù)深孔注漿漿液配比。3.2、注漿設(shè)計參數(shù)根據(jù)車站主體結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)、地下管線等情況綜合考慮設(shè)計深孔注漿參數(shù)，注漿加固斷面尺寸

11、、注漿長度及注漿孔位，具體設(shè)計參數(shù)如下：注漿試驗段圖3-1 深孔注漿加固范圍平面圖15圖3-2 單導(dǎo)洞深孔注漿剖面圖 圖3-3 單導(dǎo)洞連初支扣拱洞深孔注漿剖面圖圖3-4 雙導(dǎo)洞連初支扣拱導(dǎo)洞深孔注漿剖面圖圖3-5 14-15軸全斷面深孔注漿剖面圖圖3-5 下穿管線全斷面深孔注漿剖面圖圖3-6 深孔注漿孔位縱剖面示意圖圖3-7 循環(huán)段深孔注漿孔位布置圖圖3-7 循環(huán)段深孔注漿孔位布置圖循環(huán)段注漿孔參數(shù)孔位編號夾角半徑一段注漿孔二段注漿孔三段注漿孔四段注漿孔五段注漿孔L外插角L外插角L外插角L外插角L外插角04-1353217°531311°72348°96066&#

12、176;119944.795°04-2353217°531311°72348°96066°119944.795°04-3-76°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°04-4-51°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°04-5-25°1750353217°531311°72348°9606

13、6°119944.795°04-60°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°04-725°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°04-851°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°04-976°1750353217°531311°7234

14、8°96066°119944.795°01-1-16.484°5450353217°531311°72348°96066°119944.795°01-2-6°5450353217°531311°72348°96066°119944.795°01-34°5450353217°531311°72348°96066°119944.795°01-414.052°5450353217&#

15、176;531311°72348°96066°119944.795°02-1-64°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°02-2-38°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°02-3-13°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°02-413

16、76;1750353217°531311°72348°96066°119944.795°02-538°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°02-664°1750353217°531311°72348°96066°119944.795°114.653°3567353217°531311°72348°96066°119944.795&#

17、176;20°3567353217°531311°72348°96066°119944.795°314.653°3567353217°531311°72348°96066°119944.795°注：每段注漿孔加固范圍為2m×1.5m，從注漿孔末端往后表3-1 循環(huán)段注漿孔參數(shù)圖3-8 首段深孔注漿孔位布置圖孔位編號夾角半徑注漿段L外插角04-1-76°250012000004-2-51°250012000004-3-25°2500120

18、00004-40°250012000004-525°250012000004-651°250012000004-776°250012000001-1-16.484°620012000001-2-6°620012000001-34°620012000001-414.052°620012000002-1-64°250012000002-2-38°250012000002-3-13°250012000002-413°250012000002-538°25001200000

19、2-664°2500120000注：首段注漿加固范圍為注漿管全段加固：12000×1.5m表3-2 手段注漿孔參數(shù)3.3、注漿加固及止水原理由于地上管線多，存在雨季及管線漏水情況上層存在滯水。因此要考慮水的影響。二重管無收縮深孔工藝注漿時在不改變地層組成的情況下，將土層顆粒間存在的水強迫擠出，使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固結(jié)，達到改良土層性狀的目的。其注漿特性是使該土層粘結(jié)力 (c)、內(nèi)磨擦角(j)值增大，從而使地層粘結(jié)強度及密實度增加，起到加固作用；顆粒間隙中充滿了不流動而且固結(jié)的漿液后，使土層透水性降低，而形成相對隔水層。注漿加固后強度:卵石層達到2530kg/cm&#

20、170;、細中砂層達到1520kg/cmª、粘土層達到1012kg/cmª；止水系數(shù)可達到：k=10-7cm/s10-8cm/s。3.4施工準備技術(shù)及現(xiàn)場準備1、掌子面封閉采用C20噴射混凝土作為止?jié){墻（橫通道進小導(dǎo)洞首段除外），噴射厚度為300mm，采用三級鋼22鋼筋錨桿，0.5m×0.5m梅花型布置進行錨固，止?jié){墻配內(nèi)外雙層6.5150×150mm鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片搭接長度15cm。2、鉆機就位前進行測量放線，定出注漿孔孔位并用紅油漆標出。橫通道進小導(dǎo)洞首段深孔注漿孔位由于受到橫通道一層導(dǎo)洞中隔板及鉆機大小的影響可根據(jù)現(xiàn)場情況適當調(diào)整孔位位置。3、搭設(shè)作

21、業(yè)平臺，作業(yè)平臺采用扣件式腳手架搭設(shè)，平臺高度、長度要結(jié)合注漿孔打設(shè)角度便于機械操作。作業(yè)平臺臨邊處安裝防護欄桿。4、對搭設(shè)腳手架人員進行技術(shù)交底及安全技術(shù)交底，對注漿全體人員進行技術(shù)交底及安全技術(shù)交底，注漿人員施工前必須進行專門注漿培訓(xùn)，并考試合格后方可作業(yè)。人員更換后要對更換人員進行培訓(xùn)。5、做好各種統(tǒng)計工作的準備，編制鉆孔記錄表、注漿記錄表并落實到人進行相關(guān)統(tǒng)計工作，為后續(xù)施工提供參考。人員準備現(xiàn)場管理人員設(shè)置技術(shù)主管一名、技術(shù)員一名、質(zhì)檢員一名、安全員一名。工人主要為架子工、注漿工等，人數(shù)根據(jù)進度安排調(diào)整。注漿準備根據(jù)現(xiàn)場鉆孔及注漿施工的要求，具體需要的機械設(shè)備如表3-1，注漿作業(yè)前先

22、對機械設(shè)備進行調(diào)試，存在問題及時進行檢修后方可作業(yè)。材料準備注漿前應(yīng)準備好足夠數(shù)量的水泥、水玻璃、硫酸，水泥采用P.O.32.5，并經(jīng)復(fù)試合格方可使用。水玻璃根據(jù)施工進度掌握材料數(shù)量并提前安排材料的進場時間，避免由于材料不足引起施工中斷。硫酸需專人負責保存，并實行領(lǐng)料簽字手續(xù)。機械器具其他ZLJ350型鉆機2臺旋轉(zhuǎn)二重管排水處理裝備SYB60/160型注漿泵2臺注漿液混合器測定器具SJY雙層立體式攪拌機1臺噴頭、逆止閥凝膠時間測定儀、消音器污水泵洞內(nèi)泵送水玻璃表3-1 注漿機械需求表鉆機及注漿設(shè)備： 圖3-9 鉆機 圖3-10 注漿設(shè)備3.4施工工藝施工工藝流程圖3-11 深孔注漿流程圖漿液配

23、置及注漿量確定1、漿液配置水泥：普通硅酸鹽水泥，強度32.5；水玻璃：模數(shù)2.22.8；硫酸。水泥漿：水灰比1:1（質(zhì)量比）；水玻璃漿：3040Be。本段地層基本為卵石層，注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，漿液配合比根據(jù)現(xiàn)場試驗后確定，注漿壓力控制在1.0-1.5Mpa，下穿熱力方溝及電力方溝段注漿壓力控制在0.50.8MPa。2、注漿量設(shè)計注漿擴散半徑為0.75m根據(jù)砂層滲透系數(shù)及地鐵注漿規(guī)范對注漿量進行估算設(shè)計。注漿量的估算公式按下式進行：公式Q=V*N* （式4.0.3） 式中：Q-注漿量（m3）；V-被加固的土體體積（m3）；N-地層孔隙率；沖積中、粗、礫砂33%46%，粉砂33%49%

24、。-地層填充系數(shù)，一般取0.80.9；-漿液損耗系數(shù)，一般取1.11.5小導(dǎo)洞每延米土體注漿量Q=13.26*40%*0.85*1.3=5.86m³鉆孔注漿定孔位：根據(jù)設(shè)計要求，對準孔位，不同入射角度鉆進,要求孔位偏差為±3cm，入射角度偏差不大于1°。鉆機就位：鉆機按指定位置就位，調(diào)整鉆桿的垂直度。對準孔位后，鉆機不得移位，也不得隨意起降。鉆進成孔：第一個孔施工時，要慢速運轉(zhuǎn)，掌握地層對鉆機的影響情況，以確定在該地層條件下的鉆進參數(shù)。密切觀察溢水出水情況，出現(xiàn)大量溢水出水時，應(yīng)立即停鉆，分析原因后再進行施工。每鉆進一段，檢查一段，及時糾偏。鉆孔和注漿順序由外向內(nèi)

25、，同一圈孔間隔施工；回抽鉆桿：嚴格控制提升幅度，每步不大于15-20cm，勻速回抽，注意注漿參數(shù)變化。漿液配比：采用經(jīng)計量準確的計量工具，按照設(shè)計配方配料。注漿：注漿孔開孔采用42的套管鉆機，嚴格控制注漿壓力，同時密切關(guān)注注漿量，當壓力突然上升或從孔壁、斷面砂層溢漿時，應(yīng)立即停止注漿，查明原因后采取調(diào)整注漿參數(shù)或移位等措施重新注漿。采用后退式注漿，如遇到土、砂層容易造成坍孔時，采用前進式注漿。注漿參數(shù)： 序號參數(shù)名稱設(shè)定參數(shù)1擴散半徑0.75m2注漿壓力1.01.5MPa3注漿分段長度30 cm 4注漿速度4060L/min5施工順序先內(nèi)后外，先上后下表3-2 注漿參數(shù)表注漿流程圖圖3-12

26、注漿流程圖3.5、常見問題及處理措施冒漿：注漿過程中要認真觀察周邊環(huán)境變化情況，由于漿液的進入，引起地層變化，封閉強度較低的地方，首先可能會冒出漿液，這就需要在冒漿處加以堵塞，必要時采取間歇注漿方式，以保證漿液有效的注入地層。注漿壓力變化：注漿過程中，壓力要在控制范圍之中，過大或過小的注漿壓力都不能滿足施工需要，如果壓力過低應(yīng)該檢查是否有漏漿之處，壓力過高應(yīng)檢查是否管路或混合器被堵塞。施工時需要觀察好注漿終壓不能高于規(guī)定的注漿壓力值。凝膠時間變化：凝膠時間需要根據(jù)被加固土體的性質(zhì)來調(diào)整。凝膠時間由雙液漿的混合比例來控制，水泥漿比例高，凝膠時間短。需在現(xiàn)場根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)控，滿足施工要求即可。注漿

27、量調(diào)整：地層的注漿量是否合適是地層加固的效果的體現(xiàn)，采用隔孔注入方式，這樣既避免注漿孔互相影響，又使后注孔起到補充先注孔的作用，保證土體漿液擴散均勻。注漿泵異常：在注漿過程中，由于凝膠時間短，管路在兩種漿液混合過程中，不可避免的發(fā)生凝固和堵塞現(xiàn)象，此時注漿泵會由于管路故障而提高壓力，機器發(fā)出異常的聲音，壓力表指示壓力上升，如果不及時處理會產(chǎn)生高壓傷人危險事故。此時必須停泵卸下注漿高壓軟管，沖洗清理管路，或者清理混合器，檢查出故障部位，并予以處理，沖洗干凈，然后再繼續(xù)工作。注漿結(jié)束標準：1 單孔：1、定量注漿：達到設(shè)計注漿量，或注漿終壓達到設(shè)計終壓時注漿速度小于510L/min；2、定量-定壓注

28、漿：前序孔達到設(shè)計單孔注漿量1.21.5倍，后序孔達到設(shè)計終壓，注漿速度小于510L/min。 全段注漿結(jié)束標準1、所有注漿孔均符合單孔注漿結(jié)束標準；2、注漿孔無漏注；3、對注漿效果進行檢查評定，注漿效果達到設(shè)計標準。施工注意事項：1 為防止串漿情況發(fā)生，應(yīng)跳孔注漿或者加大跳孔距離等措施。2 注漿施工前應(yīng)進行1孔注漿試驗，檢查并調(diào)整注漿參數(shù)，及時調(diào)整注漿漿液的配合比及壓力，以保證達到良好的注漿效果。3.6、 注漿效果的檢查 注漿結(jié)束后，必須進行注漿效果檢查。其方法主要有以下幾種方法。1分析法注漿過程中P-q-t曲線，通過對鉆孔、注漿記錄進行整理，分析每個孔段的注漿壓力和注漿速度，以及串漿情況，找出可能存在的注漿盲區(qū)。2鉆檢查孔法根據(jù)注漿記錄，在注漿最薄弱的部位確定檢查孔。對檢查孔進行鉆孔檢查，檢查孔無涌水、涌砂。對檢查孔進行注水試驗，通過測試其滲透系數(shù)綜合評價。注漿結(jié)果分析必須及時與監(jiān)測數(shù)據(jù)對照，分析差值原因，合理調(diào)整注漿施工參數(shù)。四、施工質(zhì)量、安全措施4.1、質(zhì)量控制要求： 1、 保證材料供應(yīng)，嚴格執(zhí)行