暗挖隧道帷幕注漿施工方案

1、新建鐵路XXX城際軌道交通工程XX標暗挖隧道帷幕注漿專項方案中鐵XX局集團有限公司XXX城際XXX標項目經(jīng)理部二O三年十二月新建鐵路XXX城際軌道交通工程XX標暗挖隧道帷幕注漿專項方案編制審核審批中鐵XX局集團有限公司XXX城際XX標項目經(jīng)理部二O三年十二月目錄1施工概況11.1地質概況11.2水文概況22注漿目的23注漿段落34注漿前準備工作35注漿施工方案35.1孔位布置35.2鉆孔45.3埋設孔口管45.4確定注漿參數(shù)46注漿工藝和作業(yè)要點56.1注漿工藝流程56.2注漿段長和注漿孔的布置56.3注漿方式66.4注漿參數(shù)的選擇66.5止?jié){巖盤66.6埋設孔口管66.7鉆孔76.8漿液配制

2、76.9注漿準備76.10 注漿86.11注漿速度106.12注漿結束標準106.13異常情況處理116.14注意事項117.安全質量保證措施127.1安全保證措施127.2質量保證措施131 施工概況XXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXX.XXXXXXXXXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXx.1.1 地質概況隧道上覆第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Qm)、沖積層(QVa)及第四系殘積層(Qe)，下伏基巖為下第三系(E)含

3、礫砂巖，具體地層描述如下：(1) 第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Q'4m)J素填土：褐黃、灰黃色，松散稍密狀態(tài)，主要成分為風化黏性土、砂礫、碎石或砼碎塊。局部鉆孔頂部0.300.60m為砼。厚0.505.00m，層底高程8.9216.98m。(2) 第四系全新統(tǒng)沖積層(Q'4a) 粉質黏土：褐黃色，硬塑，具中壓縮性。厚1.0018.40m,層頂高程4.4316.37m，層底高程-4.9614.21m。 遼淤泥質粉質黏土：灰黑色，流軟塑，不均勻含有機質，具高壓縮性。厚1.108.00m,層頂高程-2.9113.78m，層底高程-5.4110.08m。(3) 殘積層(Qe)'1粉

4、質黏土：淺黃、紫紅色主，硬塑，為含礫砂巖風化殘積土，遇水易軟化，具中壓縮性。厚0.8011.70m，層頂高程-2.2616.80m，層底高程-3.8612.27m。(4)下第三系含礫砂巖(E)下伏基巖為下第三系含礫砂巖，泥質膠結，砂狀結構，層狀構造，按風化程度可分為(11)'1全風化含礫砂巖、(11)'2強風化含礫砂巖和(11)'3弱風化含礫砂巖3個亞層，分述如下：(11)'1全風化含礫砂巖：巖芯呈土狀、土夾砂礫狀，厚0.509.70m，層頂高程-5.5915.21m，層頂埋深0.0020.90m。(11)'2強風化含礫砂巖：巖芯呈碎塊狀，局部柱狀，揭露

5、厚度0.7016.30m，層頂高程-9.0916.98m，層頂埋深0.5024.40m。(11)'3弱風化含礫砂巖：巖芯呈柱狀及少量碎塊狀，層頂高程-30.0417.80m，層頂埋深0.0045.80m。1.2 水文概況(1) 素填土：褐黃、灰黃色，松散稍密狀態(tài)，主要成分為風化黏性土、砂礫、碎石或砼碎塊。厚約3.2m(2) 粉質黏土：褐黃色，硬塑，具中壓縮性，基本承載力180KPa，厚7.3m。(3) 淤泥質粉質黏土：灰黑色，流軟塑，不均勻含有機質，具高壓縮性，基本承載力70KPa，厚約8m，已侵入洞身范圍約3m。隧道洞身主要為強風化含礫砂巖，基本承載力350KPa，隧底主要為弱風化含

6、礫砂巖，基本承載力600KPa。本次勘察地下穩(wěn)定水位埋深約2.50m，各巖土分層的滲透系數(shù)建議值如下：沖積粉質黏土、淤泥質粉質黏土層，含水量很小，具弱透水性，建議取滲透系數(shù)k=0.05m/d。殘積粉質黏土，含水量較小，具弱透水性，建議取滲透系數(shù)k=O.lm/d。全風化含礫砂巖，含水量不大，具中等透水性，建議取滲透系數(shù)k=1.5m/d。強風化含礫砂巖，含水量較大，具強透水性，建議取滲透系數(shù)k=3m/d。弱風化含礫砂巖，含水量不大，具中等透水性，建議取滲透系數(shù)k=1.0m/d。2 注漿目的注漿主要目的是加固圍巖，限制排水量，保證隧道洞室穩(wěn)定，確保施工及運營安全。本方案設計排水量控制標準按注漿后每延

7、米洞壁滲漏量不大于lm3/(d.m)考慮，施工過程中根據(jù)工程場區(qū)環(huán)境敏感程度，超前地質預報預測及揭示的地質條件予以調(diào)整，為達到目的，施工中根據(jù)具體工程地質、水文地質、條件選用防滲、堵水、固結為目的的一種或幾種組合注漿措施。防滲降低圍巖的滲透性，消除或減少地下水的滲流量，降低孔隙水壓力，提高圍巖的抗?jié)B透變形能力，限制排水量。堵水截斷水流、改善工程施工，運營條件。固結改善隧道圍巖的力學性能、提高其整體性。3 注漿段落區(qū)間礦山法隧道采取上半斷面深孔帷幕注漿，對掌子面前方地質進行超前加固。4 注漿前準備工作注漿人員組織：成立專門的注漿作業(yè)班，每班8人。隧道預注漿機具設備包括鉆孔機械、注漿泵、漿液攪拌機

8、、止?jié){塞、混合器以及流量計、壓力表、閥門、注漿管路等配套裝置。采用機械設備見下表：注漿施工機械設備配備表表4-1序號名稱規(guī)格型號產(chǎn)地現(xiàn)狀數(shù)量（臺）備注1提升臺架自制良好22地質鉆機GK-180-1中國良好23注漿機KYB-70中國良好24止?jié){塞5流量計中國良好26壓力表中國良好27攪拌機WNJ5.5中國良好25注匚漿施工方案5.1 孔位布置深孔注漿加固范圍為隧道上半斷面開挖輪廓外2m范圍內(nèi)，注漿沿隧道掘進方向17m一循環(huán)。一個注漿段完成后留3m不開挖作為下一循環(huán)的止水巖盤。上半斷面深孔注漿孔由工作面向開挖方向呈輻射布置，鉆孔均勻布置，保證注漿充分，不留死角，漿液擴散半徑1.5m，每循環(huán)超前預注

9、漿共設置90個注漿孔，孔深約20m。深孔注漿布置見下圖5-1LsniiMU半斷面預注觀縮圖皿ffi圖5-1半斷面預注漿斷面圖5.2鉆孔采用地質鉆機開孔，注漿孔開孔直徑不小于110mm，終孔直徑不小于91mm,成孔后用高壓風吹干凈。5.3埋設孔口管注漿潛在制漿巖盤內(nèi)埋設©108mm,壁厚5mm熱軋無縫鋼管作為孔口管，注漿導管外露200300mm，孔管長3m?？卓诠苈裨O牢固，并有良好的止?jié){措施。5.4工藝性試驗確定注漿參數(shù)在正式注漿前，選擇三孔進行注漿試驗，初步掌握漿液充填率，注漿量，漿液配合比，凝膠時間，漿液擴散半徑，注漿終壓等指標。試驗時注漿采用定壓注漿：采用單液普通水泥漿，漿液濃度

10、圖紙設計水灰比范圍分別采用水灰比：0.8：1、09:1及1:1（重量比）。注漿壓力：注漿壓力根據(jù)水文地質及工程地質條件確定，其設計終壓值一般較注漿處靜水壓力大0.51.5Mpa；當靜水壓力較大時，取靜水壓力的23倍初步確定。根據(jù)現(xiàn)場隧道埋深地質情況及注漿加固止水效果計算注漿壓力為8MPa。單孔注漿以定壓8Mpa壓力注入，注滿后穩(wěn)壓10min,檢查漿液流量計以基本無漿液注入。效果檢查：水灰比采用1:1的水泥漿即可滿足掌子面前方止?jié){效果。單孔水泥用量200kg。6注漿工藝和作業(yè)要點&1注漿工藝流程轉人下一姑爭7*孔耳誦認莊水血11廠（用也鴻標注在書孑換上）1拽通湖瞬鉆機平矩定就隹-安叢供麗

11、醜1T祐（幾卄MDFW審締晅睫是否満足怪冊掠準否設計中電船;:札位貫用F圖6-1深孔注漿工藝流程圖6.2注漿段長和注漿孔的布置根據(jù)鉆機性能，選用每循環(huán)注漿段20m，帷幕注漿就是要使?jié){液擴散到注漿帷幕范圍內(nèi)的所有巖層裂隙中，所以注漿孔的布置要以漿液擴散不出現(xiàn)空白為原則，據(jù)此根據(jù)設計注漿孔數(shù)量以隧道上半斷面中軸為中心呈放射狀布置。6.3 注漿方式采用分段前進式注漿或全孔一次壓入式注漿。當鉆孔過程中未遇見夾泥層或涌水，就一鉆到底，全孔一次壓入式注漿；在鉆孔過程中遇到泥夾層或涌水，立即停止鉆孔，采取注一段鉆一段的分段前進式注漿，直至終孔。6.4 注漿量確定每循環(huán)長度為20m，單孔有效擴散半徑為0.2m

12、，注漿范圍為隧道開挖輪廓線外2m。注漿方式：如果出水量較小且成孔容易，用一次性注漿方式或分段后退式注漿，如果成孔困難，則采用分段前進式注漿。注漿壓力：正常注漿壓力為靜水壓力+0.5Mpa,注漿終壓不大于2.5倍的靜水壓力，施工中根據(jù)現(xiàn)場注漿試驗進行調(diào)整。漿液的注入量：指單孔注入量，按假設漿液在地層中均勻擴散公式為：注漿壓力及單孔擴散半徑：終孔壓力為靜水壓力的23倍，單孔注漿有效擴散半徑為0.2m。漿液單孔注漿量：Q二nR2LnaB式中：Q單孔注漿量(m3)；R一漿液有效擴散半徑(m)取0.2m；L注漿段長度(m)；n圍巖孔隙率，取2-3%；a漿液充填系數(shù)，取1,；B損失率,取1.1；6.5 止

13、漿巖盤一個止?jié){巖盤止?jié){效果的好壞，將直接關系到帷幕注漿成功與否。本隧道根據(jù)注漿段圍巖情況預留3m止?jié){巖盤，這樣既確保注漿效果，又避免每個注漿循環(huán)重新噴射砼作為止?jié){墻這道工序，可以加快施工進度。止?jié){墻位置的隧道斷面應適當擴大50100cm,必要時可安裝少量的徑向錨桿，確保止?jié){墻的穩(wěn)定。止?jié){墻施工時，可在周邊及拱部預埋注漿管，正式注漿開始時，首先進行注漿填充空隙，待止?jié){墻混凝土強度達到設計強的75%以上后方可開始鉆孔注漿施工。6.6 埋設孔口管固結牢固密實，保證不漏漿，不竄漿的孔口管是決定注漿效果好壞的重要因素，其埋設方法：先用YQ-100型沖擊式鉆機鉆3m深，再將108孔口管插入，外露2030c

14、m，管壁與孔口接觸處用麻絲填塞，再向孔口管內(nèi)注漿固結。孔口管起著導向作用，鉆孔安裝時要控制好外插角度。安裝孔口管的后，測量水壓力及涌水量，并按表格填寫記錄，主要內(nèi)容有按孔號、進尺、起始時間、巖石裂隙發(fā)育情況、出現(xiàn)涌水位置、涌水量和涌水壓力等。6.7 鉆孔先根據(jù)設計圖孔位，鉆孔參數(shù)，在工作面上放出鉆孔位置，并用油漆標定，調(diào)整鉆桿的仰角和水平角，移動鉆機，將鉆頭對準所標孔位。將棱鏡放在鉆桿尾端，用全站儀檢查鉆桿的姿態(tài)并調(diào)整。鉆機安裝應平整穩(wěn)固，保證鉆桿中心線與設計注漿孔中心線吻合，在鉆孔過程中要經(jīng)常檢查校正鉆桿方向。注漿孔的孔底偏差應不大于孔深的1/40孔深，檢查孔的偏差應不大于孔深的1/80孔深

15、。當采用全孔一次性注漿時，可直接鉆孔至設計深度。當采用前進式分段注漿時，采取鉆一段注一段的方式，直至設計深度。鉆孔按先內(nèi)圈，后外圈的順序進行，先無水孔后有水孔施工。內(nèi)圈一排鉆孔完成后，及時進行此段落注漿，注漿完成后，進行下一外圈鉆孔施工。外圈鉆孔可參照內(nèi)圈鉆孔順序，后序孔檢查前序孔的注漿效果。逐步加密注漿一方面可根據(jù)鉆孔的情況調(diào)整注漿參數(shù)，另一方面如果鉆孔情況注漿效果已達到設計要求，即可進行下一圈孔的鉆進。減少鉆孔的工作量，加快施工進度。鉆孔時，還要嚴格作好鉆孔記錄，包括孔號、進尺、起止時間、巖石裂隙發(fā)育情況，出現(xiàn)涌水位置、涌水量和涌水壓力。鉆孔過程中、若單孔出水量小于30L/min,可繼續(xù)施

16、鉆;若單孔出水量大于30L/min,立即停鉆進行注漿。6.8 漿液配制（1）單液水泥漿按照注漿工藝性試驗確定的配合比,單液水泥漿采用水灰比：1:1。先在機內(nèi)放入定量清水進行攪拌,然后放入水泥,連續(xù)攪拌3分鐘即可。（2）制漿注意事項為了保證漿液質量,配料時制漿材料必須計量準確。水泥固體材料采用重量稱量法,水采用體積稱量法,其中水泥、水稱量允許偏差不大于1%。嚴格按照配比加料,攪拌時不得將繩頭、紙片等雜物放入攪拌機內(nèi),攪拌后的漿液必須經(jīng)過篩網(wǎng)過濾后方可進入注漿機。攪拌時間不得少于3min,以免漿液攪拌不均勻。6.9 注漿準備（1）注漿管路按下圖6-2連接,通過壓水檢查注漿管路密封性,同時沖洗巖石裂

17、隙，擴大漿液通路，增加漿液沖塞的密封性。圖6-2注漿管路連接圖(2) 對于在工作面上顯露并和注漿孔連通的裂隙，應噴射砼予以封閉，噴射砼以2530cm為宜，以免漿液從裂隙泄露。(3) 檢查漿液材料數(shù)量能否滿足連續(xù)注漿要求，如不能保證注漿要求，則要等補足數(shù)量后才能注漿。(4) 要對注漿系統(tǒng)進行壓水檢查，壓力一般為設計注漿壓力的1.2倍。以檢查各注漿機具的密封性和完好性，同時檢查攪拌機運行狀況，發(fā)現(xiàn)問題立即解決，以免在注漿過程中因機械故障而造成注漿中斷。(5) 檢查止?jié){塞的磨損程度，若發(fā)現(xiàn)止?jié){塞不能有效密封注漿，應立即更換，以免從止?jié){塞返漿，凝固后使注漿芯管無法拔出，影響正常施工。(6) 安裝止?jié){塞

18、在一般水壓鉆孔中，止?jié){塞采用人力或機械幫助能夠送入孔中的情況下，盡可能采用機械膨脹式止?jié){塞。當靜水頭很高時，普通的止?jié){塞難以送入孔中，必須選用小直徑的高膨脹水壓或氣壓漿塞。止?jié){塞的耐壓強度應大于6Mpa，安裝時用鉆機送入孔中注漿位置，加力膨脹。通過中心管向地層注漿。(7) 壓水試驗注漿系統(tǒng)檢測合格后，立即轉入壓水試驗。按一個壓力階段進行全孔壓水試驗，壓力零點為靜水壓力。先觀察靜止水壓，一分鐘一次，連續(xù)三次靜水壓力變化均小于壓力平均值的1%時，則最后一次即為靜水壓。然后進行試驗，試驗時每2分鐘同時記錄一次壓入水量和壓力值，直至達到穩(wěn)定，穩(wěn)定標準為連續(xù)4次觀測值的變化幅度均小于平均值的1%。壓水試

19、驗過程應按規(guī)定格式詳細記錄，根據(jù)地層的滲透性能確定注漿配合比。&10注漿(1)注漿方法a、后退式分段注漿后退式分段注漿利用鉆機鉆孔，將氣囊（水囊）式止?jié){塞置入注漿鉆孔內(nèi)，通過輸水（氣）設備，使止?jié){塞膨脹，和巖壁形成止?jié){系統(tǒng)，滿足分段后退式注漿要求。每注漿段長5米，第一注漿段完成后，后退止?jié){塞至下一注漿段預定位置進行第二段注漿，如此下去，直至該孔注漿完成后開始下一注漿孔的注漿施工。見下圖6-313圖6-3后退式分段注漿示意圖b、前進式分段注漿前進式分段注漿工藝是針對成孔困難，涌水量很大等特殊地質條件下的一種可行性較高的注漿技術，遇水即注漿，再掃空，再注漿，直至設計孔深。見下圖圖6-4前進

20、式分段注漿示意圖一y.VLtr（2）對于涌水壓力較小的注漿孔，可將止?jié){塞放入孔中直接進行注漿?？咨畲笥?m的鉆孔，注單液漿時應考慮分段注入。對于水壓力較大的注漿孔，可將注漿芯管焊在法蘭盤上。再安裝在孔口管法蘭盤上，進行注漿。（3）由于巖石破碎或涌水量過大，不能一次性成孔時，設置孔口管并采用分段進行式注漿，在該注漿段完成注漿后，掃孔鉆進至下一階段，然后注漿，如此反復，直至設計深度。（4）注漿泵流量的控制注漿泵流量大小通過調(diào)整注漿機的運行速度來控制。（5）注漿順序先注外圈、后注內(nèi)圈，同一圈由下而上間隔施作。6.11 注漿速度當鉆孔涌水量±50L/min時，注入速度80-150L/min；

21、當涌水量W50L/min時，注入速度35-80L/min。6.12 注漿結束標準（1）注漿結束標準根據(jù)注漿壓力和注漿量來控制。一般采用定壓注漿。當注漿壓力逐步升高，達到設計終壓并繼續(xù)注漿lOmin以上，進漿量小于初始進漿量的1/4，檢查孔涌水量小于0.2L/min，可結束本孔注漿；全段注漿結束標準：所有注漿孔均符合單孔結束條件，注漿后隧道預測涌水量小于1m3/（d.m）,可結束本循環(huán)段注漿。注漿結束時，應先打開泄?jié){管閥門，再關閉進漿管閥門并汲清水將注漿管路沖洗干凈后方可停機。（2）注漿效果檢查全部注漿孔注漿結束后，于斷面上下左右及中部各設一檢查孔，每孔長約20m,孔徑與注漿孔相同，測孔內(nèi)涌水量

22、或進行壓水試驗，若滿足設計要求，則可以開挖，否則進行補注漿。注漿效果判斷標準： 對注漿過程中的各種記錄資料綜合分析，注漿壓力和注漿量變化是否合理，是否達到設計要求； 檢查孔出水量小于0.2L/min，任一檢查孔涌水量小于10L/min； 檢查孔鉆取巖芯，觀察注漿填充情況； 根據(jù)注漿前后地層聲波速度大小對比來判斷漿液的填充密實程度； 采用各種手段測定工作面注漿后的涌水量，涌水量小于定值，則質量合格;如不能達到以上要求，則要根據(jù)情況進行補孔注漿，直到滿足上述要求為止。6.13 深孔注漿驗收一個段落注漿完成并達到設計齡期后，由監(jiān)理單位負責對注漿效果進行檢查。注漿效果經(jīng)檢查達不到設計要求時，不得進入下

23、道施工工序，由施工單位采取補漿措施，并經(jīng)監(jiān)理復檢合格后方可進行開挖。6.14 異常情況處理若鉆孔過程中，遇見突泥情況，立即停鉆、拔出鉆桿、安裝孔口管及高壓閥，進行注漿。若掌子面小裂隙漏漿，先用水泥漿浸泡過的麻絲填塞裂隙，并調(diào)整漿液配比，縮短膠凝時間；若仍跑漿，在漏漿處采用普通風鉆鉆淺孔注漿固結。若掌子面前方8米范圍內(nèi)大裂隙串漿或漏漿，采用止?jié){塞穿過該裂隙進行后退式注漿。當注漿壓力突然增高，則只注純水泥漿或清水，待泵壓恢復正常時，再進行注漿；若壓力不恢復正常，則停止注漿，檢查管路是否堵塞。當進漿量很大、壓力長時間不升高，則調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短膠凝時間，進行小泵量、低壓力注漿，以使?jié){液在巖層

24、裂隙中有相對停留時間，以便凝結；有時也可以進行間歇式注漿，但停注時間不能超過漿液凝膠時間。6.15 注意事項為確保注漿效果，施工中要做好以下工作：1、認真填寫掌子面地質描述，及時向設計院上報超前地質預報成果，以便及時進行帷幕施工設計，以指導施工。2、嚴格按設計和施組安排進行布孔，嚴格掌握布孔參數(shù)，并認真做好鉆孔記錄。鉆孔資料將對注將施工提供較為直接依據(jù)。3、嚴格按既定注漿順序按跳孔原則定量定壓或定壓原則進行控制鉆孔和注漿施工。4、搞好現(xiàn)場注漿試驗，在注漿施工前分別取3個孔均以定壓注漿原則進行注漿試驗，以驗證注漿計算設計合理與否。驗證合理后，應按所選參數(shù)進行注漿控制。否則，監(jiān)理單位將及時將注將試

25、驗情況報設計單位并上報總指，由業(yè)主珠三角工程一部組織五方會勘，重新確定現(xiàn)場控制參數(shù)。5、嚴格控制現(xiàn)場注漿，按設計原則進行注漿量控制，當出現(xiàn)個別注漿孔長時間注漿而壓力不上升時，適當調(diào)整注漿材料和漿液配比參數(shù)，以便通過采取復注漿措施到達可控區(qū)域注漿，并滿足加固圈厚度要求。6、復注漿措施：當注漿壓力長時間不上升時，應停止注漿，待8小時后對該孔繼續(xù)注漿或在該注漿孔旁進行補孔注漿。7.安全質量保證措施7.1 安全保證措施成立以工區(qū)長為第一責任者的安全生產(chǎn)組織領導機構，自上而下形成安全生產(chǎn)保證體系。召開安全生產(chǎn)會議，分析安全生產(chǎn)形勢，總結和部署安全生產(chǎn)工作組織安全培訓。對施工生產(chǎn)實施全過程安全監(jiān)控。落實安全生產(chǎn)責任制，做到責、權、利相統(tǒng)一，層層簽訂安全生產(chǎn)包保責任狀，把安全生產(chǎn)職責落實到每一級，落實到注漿工點、工序、職工，獎罰嚴明。各施工班組進行施工作業(yè)前，工班長對工班全體人員針對當日進行的帷幕注漿工序進行安全生產(chǎn)操作注意事項講話，防止施工中各種安全事故的發(fā)生。隧道穿越特殊建筑物地段，必須嚴格工序落實相關技術要求。搞好地質預報，并根據(jù)預報結果分析前方地質情況，按既定工程措施搞好帷幕注漿施工。工區(qū)負責人：工區(qū)施技部長:XXXXXX工區(qū)安全員：XXX工區(qū)質檢員：XXX工區(qū)預算員：XXX工區(qū)材料員：XXX工區(qū)技術員:XXX*工區(qū)資料員：XXX工區(qū)測量員：XXX工區(qū)試驗員：XXX工區(qū)