隧道地層加固施工作業(yè)指導(dǎo)書

1、隧道地層加固施工作業(yè)指導(dǎo)書隧道地層加固施工作業(yè)指導(dǎo)書地層加固施工作業(yè)指導(dǎo)書明確隧道地層加固工藝流程、操作要點和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)、規(guī)范地層加固作業(yè)施工。地層加固是指在淺埋、軟弱破碎地層中，可采用掌子面超前全封閉注漿；超前錨桿、超前小導(dǎo)管注漿、管棚和水平旋噴等超前支護措施加固地層，也可在地表設(shè)置地層加固錨桿，從地表或沿隧道周邊向圍巖預(yù)注漿等加固措施。洞口圍巖破碎且覆蓋層厚度小于10m時，應(yīng)采用地表錨桿、預(yù)注漿以及管棚注漿等手段進行圍巖預(yù)加固。2 、超前錨桿施工2.1 施工準(zhǔn)備嚴(yán)格按照設(shè)計要求選擇專業(yè)錨桿，并進行相關(guān)試驗，確保錨桿體的抗拉拔力滿足設(shè)計要求。注漿漿液采用水泥漿，施工準(zhǔn)備階段主要完成

2、有關(guān)水泥相關(guān)試驗和水質(zhì)化驗，進行漿液配合比設(shè)計及相關(guān)試驗。2.2 測量放樣、鉆機就位錨桿孔開孔前做好量測工作，按設(shè)計要求布孔并做好標(biāo)記，開孔偏差不大于10cm；錨桿孔的孔軸方向滿足圖紙的要求，圖紙未規(guī)定時垂直于開挖面，局部加固錨桿的孔軸方向與可能滑動面的傾向相反，交角大于45°。2.3 錨桿鉆機就位。采用錨桿鉆機鉆孔，測斜儀控制孔身傾斜角度，利用短桿沖孔，然后接長鉆桿鉆孔到設(shè)計長度。錨孔位置、方向、直徑嚴(yán)格控制，錨孔鉆完后用高壓風(fēng)清孔。清孔完成后進行錨孔位置、方向、直徑進行嚴(yán)格檢查，不合格的孔位重新鉆孔。2.5錨桿桿體安裝人工輔助錨桿鉆機安裝，錨桿邊旋轉(zhuǎn)邊送入錨孔。桿體安裝完成后，安

3、裝止?jié){塞、墊板、球形螺母。安裝錨桿墊板時確保墊板與錨桿垂直，并與初噴混凝土面密貼緊壓。錨桿安裝后，不得隨意敲擊，3d（天）內(nèi)不得懸掛重物。（1）利用專用高壓注漿泵注漿通過錨桿桿體預(yù)留通道接孔口注漿。隧道拱部利用排氣管排氣；隧道墻部自然排氣，確保錨桿孔內(nèi)注漿飽滿。注漿漿液配合比設(shè)計：注漿采用水泥漿，水灰比0.40.5:1。(2) 漿液擴散半徑r的確定：根據(jù)已有資料進行工程類比及現(xiàn)場砟體注漿試驗情況選定注漿壓力范圍，確定漿液擴散半徑r的大小。(3) 注漿孔距D與排距L的計算：L=Dsin60°，D=2rcos30°(4) 單孔注漿量Q注=nr2hn3式中：r-漿液擴散半徑，m；

4、h-壓漿段有效長度，m；n-巖石裂隙率；卩-漿液在裂隙內(nèi)的有效充填系數(shù)。(5)洞內(nèi)注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)：注漿壓力控制在設(shè)計規(guī)定范圍內(nèi)。2.7錨桿檢測錨桿長度測量采用在錨桿桿體中預(yù)留通道，在注漿完畢后用機械法測量已錨固注漿錨桿的長度。每段工程取代表性段落對錨桿進行抗拔試驗，錨桿抗拔力滿足設(shè)計要求，通過試驗修正施工參數(shù)，指導(dǎo)大面積施工。錨桿抗拔力采用錨桿拉拔器按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)分批進行檢測。(1)錨桿施工中一定要按設(shè)計要求嚴(yán)格控制好錨桿的縱向、環(huán)向間距及長度。同時應(yīng)注意錨桿外露長度不得超過設(shè)計噴射混凝土的厚度，以確保噴射混凝土后錨桿不外露。(2) 固定錨桿的錨固劑的總長度應(yīng)長于錨桿設(shè)計長度的60%。施工時，錨桿

5、按設(shè)計的環(huán)向間距、10°20°外插角插入拱部圍巖?？v向按3m/環(huán)施作，環(huán)向間距為40cm，搭接長度不少于1.0m。(3) 超前錨桿以緊靠開挖面的格柵鋼架為支點，通過錨固劑將錨桿與圍巖固結(jié)，并與格柵鋼架連接形成柔性支護環(huán)?，F(xiàn)場加工鋼筋錨桿，噴射混凝土封閉巖面，用錨桿鉆機鉆孔，以高強錨固劑填塞孔眼，再將鋼筋頂入錨桿孔。2.8施工工藝流程圖超前錨桿，025,3 、超前管棚施工3.1. 開挖管棚工作室(1) 工作室應(yīng)選擇靠近巖溶、圍巖穩(wěn)定、距管棚設(shè)計位置地點，以縮短管棚長度，同時確保管棚嵌入完整圍巖2m，在軟弱圍巖中開挖工作室，要加強支護，必要時作混凝土襯砌。(2) 為便于架設(shè)鉆機

6、，安設(shè)鋼管，工作室應(yīng)挖至隧道開挖線以外11.5m,最低鉆孔以下1m。(3) 如工作室在起拱線以上半斷面，一次開挖成型，凈孔高，跨度大，工期長，不安全。因此，宜分步開挖，分步施鉆。即先在兩邊拱腳分別開挖兩個工作室I,進行鉆孔、安管、注漿之后，再開挖工作室口,(見圖4)。當(dāng)開挖工作室時，可棄碴于兩拱腳工作室I,這樣既減少開挖工作量，減少搭拆平臺，又便于移動鉆機，有利于鉆孔作業(yè)。3.2. 搭設(shè)平臺、安裝鉆機、測定孔位(1) 搭設(shè)鉆機平臺,鉆機平臺盡量一次搭好。鉆孔順序,由高孔位向低孔位進行,可縮短移動鉆機與搭設(shè)平臺時間,使于鉆機定位、定向。(2) 兩臺鉆機可平行作業(yè),互不干擾。(3) 安裝鉆機、鉆進

7、前,掌子面精確定孔位。鉆孔平臺要穩(wěn)固。鉆機安裝要牢固。鉆機距掌子面,一般不超過2m。(4) 鉆機定位要確保鉆桿軸線與管棚設(shè)計軸線相吻合,鉆孔方位要求與隧道中線平行。同時考慮鉆進后,鉆桿逐漸增長,引起自重增加所產(chǎn)生的下垂,所以施工仰角要較設(shè)計值提高一定數(shù)值。3.3. 鉆孔(1) 主要參數(shù)：管棚長度一般為1045m鋼管直徑一般在80180mm之間選用。鋼管間距,凈距一般為3060cm。(2) 鉆孔應(yīng)比管棚設(shè)計直徑大2030mm便于插管。(3) 圍巖注漿固結(jié)好或巖質(zhì)較好可一次成孔,局部注漿效果不好的,鉆進時可能產(chǎn)生坍孔、卡鉆,則需補注漿后再鉆進。(4) 鉆進時遇未注漿之巖溶出現(xiàn)嚴(yán)重流泥或地質(zhì)復(fù)雜帶,

8、不能鉆進成孔時,一般應(yīng)進行補注漿,待圍巖固結(jié)后再鉆進。也可采用一步鉆孔法,即不取巖芯,不回收鉆頭,用異型接頭把鉆桿與鋼管連接起來,并在鋼管前端安裝合金鉆頭鋼管隨進度一根一根連續(xù)接長,直到設(shè)計位置?？色@得一次成孔40m的效果。(5) 地質(zhì)鉆機成孔質(zhì)量好，鉆孔深度可達(dá)40m以上；YQZ-100型重型風(fēng)動鉆機，適用于不超過15m的鉆孔。(6) 鉆機開孔時,要低速低壓,待成孔1.0m后,壓力可升至1.0MPa,遇軟質(zhì)圍巖或流塑狀粘土,改用低壓鉆進。(7) 鉆孔測斜可用測斜儀量測,也可在鉆進中,根據(jù)某些參數(shù)和鉆孔反饋信息判斷鉆孔是否偏斜及調(diào)控措施。3.4.安裝管棚鋼管根據(jù)設(shè)計，管徑如采用80180mn壁

9、厚4mm以上碳素?zé)o縫鋼管，每節(jié)管長46m每節(jié)鋼管用8mm厚的管箍連接。(2) 15m左右一次成孔的短孔，可用人工將鋼管直接插入鉆孔。(3) 對20m左右成孔較好的鉆孔，可用4.5kW卷揚機反壓安裝。(4)25m以上深孔，一般用鉆機頂進，如遇故障，則需要清孔后，再將管插入。(5) 管節(jié)與管箍的絲扣應(yīng)提前在專用管床上按規(guī)定加工。3.5. 安裝管棚鋼筋籠及管內(nèi)外注漿。(1) 管棚鋼管安裝好后，放置鋼筋籠并注漿。管內(nèi)設(shè)置的鋼筋籠，由四根長4m的螺紋鋼筋焊接在壁厚8mm、長8cm的管節(jié)上而成，鋼筋直徑、管節(jié)外徑應(yīng)根據(jù)管棚鋼管直徑大小而定。鋼筋籠在洞外提前預(yù)制，在工作面插入鋼管時，將每節(jié)焊接起來，直至與鋼

10、管同長。管內(nèi)鋼筋在隧道襯砌結(jié)構(gòu)中是為了增加管棚剛度，鋼筋接頭可以不搭接。(2) 在鋼管鋼筋籠安好后，進行注漿(鋼管上預(yù)先鉆成梅花形篩孔)?？刹捎盟酀{或水玻璃雙液壓注，分二次進行，第一次對兩個工作室1各個鉆孔注漿；第二次對工作室各個鉆孔注漿(見圖4)。3.6. 操作要點(1) 鉆機就位后必須對鉆機水平度進行檢測，保證12度的外插角，以免大管棚侵入隧道凈空斷面。(2) 大管棚安裝好后，必須用噴射砼(厚10cm)對小導(dǎo)管附近的巖面進行封閉，避免跑漿以確保注漿效果。(3)管孔注漿應(yīng)從下而上對稱注入，當(dāng)發(fā)生漏漿時，可錯開一個孔注漿，注漿完成后再反回上一孔注漿。(4) 必須按設(shè)計要求控制好管棚的間距和長

11、度。(5) 當(dāng)要求注雙液漿時，必須注意水玻璃的用量，以確保注漿效果。雙液漿中水泥漿與水玻璃的比一般為1：0.5而注漿機兩個管口進漿量是相同的，所以水玻璃一般先用水按1:1稀釋后再進行注漿。(6)注漿異?，F(xiàn)象處理串漿時及時堵塞串漿孔。泵壓突然升高時，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機檢查。進漿量很大，壓力長時間不升高，應(yīng)重新調(diào)整砂濃度及配合比，縮短膠凝時間。3.7施工工藝流程圖：4 、預(yù)注漿施工按設(shè)計圖紙?zhí)峁┑某白{地段組織施工。施工時加強地質(zhì)驗證，與設(shè)計不符時及時變更設(shè)計。超前預(yù)注漿施工方法：進行前進式分段注漿施工工藝時，即在施工中，實施鉆一段注一段，再清孔鉆一段、再注一段的鉆、注交替方式進行鉆孔注漿施工

12、。每次鉆孔注漿分段長度根據(jù)圍巖情況定位13m。前進式分段注漿采用止?jié){塞或孔口管法蘭盤進行止?jié){。進行后退式分段注漿施工時，在檢查合格的鉆孔中放入止?jié){塞及其它配套裝置，對一個注漿分段段長進行注漿施工，第一分段注漿完成后，后退一個分段長度進行第二分段注漿，如此往復(fù)，直到將整個注漿段完成。進行后退式分段注漿施工，注漿分段長度宜取0.6m2.5m。取全孔一次性注漿時，直接將注漿管路接在孔口管上，在孔口處利用孔口管進行全孔注漿施工。水平旋噴樁施工：在通道頂部地層采用水平旋噴加固，施工前，調(diào)查探測地下管線，旋噴孔一定在管線下邊，防止損壞管線。受施工設(shè)備的施工高度限制，旋噴樁沿開挖斷面周邊布置，旋噴樁樁徑為0800mm,間距600mm,采用三重管法施工。用MD-1X型水平鉆機鉆水平鉆