隧道工程超前帷幕注漿堵水作業(yè)指導(dǎo)書

1、.WD.WD.WD.新建向莆鐵路隧道超前帷幕注漿堵水作業(yè)指導(dǎo)書向莆鐵路股份工程部20081020超前帷幕注漿就是利用高速射流切割摻攪土層，改變?cè)翆拥臉?gòu)造和組成，同時(shí)灌入水泥漿或復(fù)合漿形成凝結(jié)體，以到達(dá)加固地基和防滲的目的。一、隧道超前帷幕注漿目的1、提高工程質(zhì)量，確保隧道構(gòu)造和隧道施工安全。2、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，防止由于地下水的過度流失對(duì)附近地表生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。二、隧道超前帷幕注漿堵水段確實(shí)定1、根據(jù)地質(zhì)綜合評(píng)判及超前探水(詳見隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)作業(yè)指導(dǎo)書)，當(dāng)掌子面前方存在高壓富水區(qū)，具有較大規(guī)模的涌水、突水，對(duì)隧道構(gòu)造和隧道施工安全構(gòu)成威脅的地段。2、根據(jù)地表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、超前探水和超前地質(zhì)

2、預(yù)報(bào)判定隧道涌水可能造成地表水庫嚴(yán)重泄漏，對(duì)居民生產(chǎn)生活用水有重大影響的地段。3、根據(jù)地表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)判定隧道涌水可能引起地表嚴(yán)重塌陷并對(duì)地表建筑安全構(gòu)成威脅的地段。三、隧道超前帷幕注漿方式1、根據(jù)地質(zhì)綜合評(píng)判及超前探水，當(dāng)掌子面前方存在高壓富水區(qū)，具有較大規(guī)模的涌水、突水可能，或水壓雖相對(duì)較低但巖體構(gòu)造性能較弱，開挖可能導(dǎo)致巖壁失穩(wěn)而誘發(fā)涌水、突水處，應(yīng)采用超前帷幕注漿。2、根據(jù)超前探水及地質(zhì)綜合評(píng)判結(jié)果，當(dāng)掌子面前方水壓低，水量不大時(shí)，因巖體較完整，巖體構(gòu)造可保證開挖安全，那么采取開挖后對(duì)洞身周圍進(jìn)展全斷面徑向注漿堵水，或超前局部預(yù)注漿。根據(jù)實(shí)際情況分別采用。3、巖體完整，不處于

3、高壓富水帶，洞壁淌水面積較大時(shí)，實(shí)施開挖后徑向注漿堵水，徑向注漿范圍為開挖輪廓線外38m。4、巖體完整，局部出水時(shí)，僅對(duì)出水處實(shí)施局部注漿堵水。5、注漿后，判定開挖后圍巖自穩(wěn)能力情況，假設(shè)不能自穩(wěn)，那么再預(yù)注漿。6、注漿后流量仍大于控制排水量，注漿固結(jié)圈綜合滲透系數(shù)大于設(shè)計(jì)控制值或仍有局部出水點(diǎn)時(shí)，實(shí)施補(bǔ)注漿，根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及提醒地質(zhì)條件予以調(diào)整。四、注漿參數(shù)1、根據(jù)隧道的地質(zhì)情況，經(jīng)計(jì)算及工程類比確定漿液擴(kuò)散半徑R。2、設(shè)計(jì)注漿壓力終壓值一般為23倍實(shí)測(cè)水壓力。3、漿液配合比的選擇要考慮巖石裂隙情況及漿液的擴(kuò)散半徑，由試驗(yàn)室通過試驗(yàn)確定，一般情況下可選擇： 水泥漿：水玻璃漿=1：0.5(體

4、積比)，水玻璃用量一般是水泥重量的1413。 水泥漿的水灰比=0.81.2。4、漿液凝膠確實(shí)定一般采用CS漿液作壓注試驗(yàn)，當(dāng)進(jìn)漿量很大、泵壓長(zhǎng)時(shí)間不升高時(shí)，膠凝時(shí)間選12 min；當(dāng)進(jìn)漿量中等、泵壓穩(wěn)定上升時(shí)，膠凝時(shí)間選34 min；進(jìn)漿量較小、泵壓升高很快時(shí)，膠凝時(shí)間選56 min。5、施工控制分三種情況： 水灰比固定，水玻璃濃度不變，變換雙漿比例。當(dāng)水玻璃所占比例由小到大，凝膠時(shí)間那么由長(zhǎng)到短，初、終凝由快到慢。 水玻璃濃度不變，雙液比例固定，變換水灰比例，當(dāng)水灰比由小到大，凝膠時(shí)間由短到長(zhǎng)，初、終凝由快到慢。 水灰比不變，雙液固定，變換水玻璃濃度。當(dāng)水玻璃濃度由高到低，凝膠時(shí)間由短到長(zhǎng)，

5、初、終凝由快到慢。五、注漿工藝流程、操作要求及本卷須知1、檢查各種機(jī)具設(shè)備情況，進(jìn)展試運(yùn)轉(zhuǎn)。2、準(zhǔn)確測(cè)定孔位，與設(shè)計(jì)位置的允許偏差為5cm偏角，采用鉆機(jī)頂入，其頂入長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)管長(zhǎng)的95每鉆進(jìn)一段，檢查一段，及時(shí)糾偏孔底位置，偏差應(yīng)小于30cm。3、注漿孔開孔直徑不小于108mm，孔口設(shè)3m108注漿管，埋設(shè)結(jié)實(shí)，并有良好的止?jié){設(shè)施。終孔直徑不小于90mm。4、鉆孔和注漿順序應(yīng)由外向內(nèi)，同一圈孔間隔施工。5、注漿過程中嚴(yán)格控制注漿壓力，防止引起地面隆起，注漿順序由拱腳向拱部逐管注漿。6、注漿工工藝流程見以以下圖所示：TSP203、紅外線探測(cè)、超前鉆孔注漿設(shè)計(jì)測(cè)量孔位鉆機(jī)、平臺(tái)就位鉆孔平面及俯

6、仰角確認(rèn)開孔、安裝孔口管是 否 N轉(zhuǎn)采用分段注漿配制漿液入下Y一鉆孔設(shè)計(jì)深度采用全孔一次性注漿工藝進(jìn)展施工配制漿液孔采用分段式注漿工藝進(jìn)展施工 N 是否已完成本循環(huán)鉆孔及注漿鉆孔檢查注漿效果補(bǔ)充注漿是否符 N資料匯總 合注漿完畢標(biāo)準(zhǔn)Y結(jié) 束7、注漿施工期間定期對(duì)地下水取樣檢查，如有污染須采取相應(yīng)措施。8、注漿過程中根據(jù)地質(zhì)情況等控制注漿壓力，注漿壓力一般為0.71.0MPa，注漿終壓為注漿壓力的23倍，注漿壓力應(yīng)逐步升高，到達(dá)終壓并繼續(xù)注漿10min以上，進(jìn)漿量為2030 L/min。注漿完畢后用M30砂漿填充鋼管，以增強(qiáng)管棚的強(qiáng)度。注漿過程中由專人做好記錄。漿液到達(dá)要求的強(qiáng)度前方可進(jìn)展洞身開

7、挖。六、資源配置1、勞動(dòng)力配置勞動(dòng)力的配置應(yīng)考慮滿足連續(xù)作業(yè)的要求，現(xiàn)場(chǎng)成立由40人組成的作業(yè)隊(duì)伍，明確分工、明確職責(zé)；其中由18人組成的注漿工班，分兩個(gè)作業(yè)班組循環(huán)施工，每班設(shè)注漿泵司機(jī)1人，制水泥漿2人，制水玻璃漿液1人，作業(yè)面管路安裝2人，配合3人。具體分工詳見下表：施工人員配備表序號(hào)工程工程人數(shù)分工備注1施工負(fù)責(zé)人1施工總負(fù)責(zé)2技術(shù)員2施工技術(shù)負(fù)責(zé)和施工質(zhì)量檢查兩班倒3測(cè)工3放點(diǎn)位4鉆孔工12鉆 孔兩班倒5維修工2機(jī)械維修兩班倒6司機(jī)2運(yùn)輸材料兩班倒7注漿工18制漿并注漿兩班倒合 計(jì)402、主要材料施工主要材料一般為108無縫鋼管孔口管、水玻璃、普通水泥、特種水泥TGRM等；注漿材料一

8、般采用普通水泥單液漿、水泥水玻璃雙液漿、特種水泥TGRM漿等。3、鉆孔及注漿機(jī)具設(shè)備配置鉆孔及注漿設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單 位數(shù) 量備 注1多功能作業(yè)平臺(tái)自 制臺(tái)1注漿平臺(tái)2管棚鉆機(jī)KSZ100臺(tái)13擠壓式注漿泵GZB YS72臺(tái)24葉片式攪拌機(jī)JZ350臺(tái)25儲(chǔ)漿桶1000L個(gè)46配漿桶自 制個(gè)2七、注漿施工過程控制1、超前鉆探超前鉆探的目的為探明掌子面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，正確選擇注漿參數(shù)和采取相應(yīng)的技術(shù)參量提供依據(jù)。其主要工作內(nèi)容是探測(cè)巖石的完整程度、涌水壓力和涌水量。做法是用鉆機(jī)在洞內(nèi)工作面上向隧道前方鉆探30m左右的超前探孔，利用探孔進(jìn)展探測(cè)和注水試驗(yàn)。超前鉆探作業(yè)程序施

9、工準(zhǔn)備 埋孔口管 鉆探孔 測(cè)涌水量 測(cè)涌水壓力 注水試驗(yàn)操作要點(diǎn)a、埋孔口管：埋管鉆孔的直徑要大于孔口管外徑，鉆孔順序由外環(huán)向內(nèi)環(huán)進(jìn)展。先鉆110mm孔，安裝孔口管后再鉆90mm孔。施鉆要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置、方向進(jìn)展?？咨钜龉芮岸?.5m。孔鉆好后將孔口管置于孔內(nèi)，外露長(zhǎng)度保持6070cm。所有孔口管(包括注漿管)都安好后，關(guān)閉孔口閥，埋管完畢。b、鉆探孔：除必須按照鉆孔操作要點(diǎn)施鉆外，還要嚴(yán)格作好鉆孔記錄和巖芯取樣。記錄的內(nèi)容有：孔號(hào)，進(jìn)尺，起止里程，鉆具尺寸，巖石名稱，巖石裂隙發(fā)育情況，出現(xiàn)涌水的位置和注水量。根據(jù)巖芯標(biāo)本、巖粉漿液、鉆進(jìn)速度、涌漏水情況來分析判斷開挖面前方的工程地質(zhì)、水文

10、地質(zhì)情況，作為下一步開挖采取何種技術(shù)措施的依據(jù)。c、測(cè)涌水量及前方地下水的連通性：當(dāng)遇到較大的涌水時(shí)，應(yīng)停鉆測(cè)涌水量，方法是用容器接住孔口管中流出的水，用秒表計(jì)時(shí)測(cè)得每分鐘容器接到的水量。如無特殊情況，探孔鉆至設(shè)計(jì)深度后也要測(cè)一下涌水量，涌水量小0.2L/min的孔可不注漿。為了解前方地下水的連通性，在測(cè)涌水量的過程中可分別測(cè)量各單孔涌水量；然后分別關(guān)閉其中某一孔口閘關(guān)閉后，測(cè)剩余探孔涌水量以及全部孔口閘閥翻開時(shí)的涌水量。d、測(cè)涌水壓力：鉆好孔口后關(guān)閉孔口閘閥，安上水壓表，然后開閘放水，當(dāng)水壓表的指針穩(wěn)定時(shí)記下其讀數(shù)。e、注水試驗(yàn)：孔鉆好后，在孔口管的閥門上安上漿液混合器并連接注漿泵，啟動(dòng)注漿

11、泵向孔中壓注清水，逐步加大水量和壓力，當(dāng)注水壓力到達(dá)設(shè)計(jì)注漿壓力時(shí)，維持23min，檢查注漿系統(tǒng)有無串水、漏水現(xiàn)象，測(cè)得注水量后卸壓，此注水量即為巖石吸水量。2、鉆孔：鉆孔位置要準(zhǔn)確，施鉆時(shí)鉆機(jī)要盡量貼近巖面，以減小鉆桿的震動(dòng)；要用清水鉆進(jìn)，開孔要輕減壓，慢速，大水量，以保證鉆孔質(zhì)量。在施鉆過程中，假設(shè)單孔出水量小于30L/min可繼續(xù)鉆進(jìn)，大于30L/min時(shí)那么立即停頓進(jìn)展。3、注漿：根據(jù)選定的參數(shù)配制漿液，水泥漿配好后需用1mm篩網(wǎng)過濾一遍。注漿管須先檢查，確認(rèn)暢通后再接入注漿系統(tǒng)。注漿系統(tǒng)與孔口混合器接好后，開閥門，啟動(dòng)注漿泵按照先稀后稠、(注漿量)先大后小、先注水泥單液漿再注雙液漿的

12、程序注漿。當(dāng)注漿壓力到達(dá)設(shè)計(jì)值時(shí)，維持23min，進(jìn)漿量到達(dá)設(shè)計(jì)數(shù)量那么停頓注漿，關(guān)閉球閥，隨即卸下注漿混合器及注漿系統(tǒng)，并用清水清洗干凈。4、注漿順序先注外圈，后注內(nèi)圈，同一環(huán)孔由下而上間隔施作。5、檢查注漿效果：所有注漿孔注滿后，鉆取巖芯對(duì)注漿效果進(jìn)展檢查，對(duì)漿液擴(kuò)散較為薄弱、鉆孔滲水量大于0.2L/minm或一處漏水量大于10L/min的部位，需加孔補(bǔ)注漿，到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求為止。八、注漿完畢標(biāo)準(zhǔn)1、單孔完畢標(biāo)準(zhǔn)注漿壓力逐步升高至設(shè)計(jì)終壓，然后，調(diào)小泵量至設(shè)計(jì)完畢時(shí)的進(jìn)漿量，并在該數(shù)值上穩(wěn)定10min以上。注漿完畢時(shí)的進(jìn)漿量小于5L/min。檢查單孔涌水量小于0.2L/min。2、全段完畢標(biāo)準(zhǔn)

13、所有注漿孔均已符合單孔完畢條件，無漏注現(xiàn)象。 注漿堵水率不低于90，注漿后預(yù)測(cè)涌水量小于3m3/d。帷幕注漿厚度、漿液有效注入范圍滿足設(shè)計(jì)要求。 檢查孔鉆取巖芯，漿液充填飽滿；7天單軸抗壓強(qiáng)度不小于5MPa。九、監(jiān)控量測(cè)1、根據(jù)監(jiān)控量測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書的要求，在掌子面附近增加設(shè)置監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，加強(qiáng)掌子面附近的拱頂下沉、圍巖收斂以及周邊圍巖檢查觀察，特別是注漿過程中的觀察。2、注漿過程中加強(qiáng)對(duì)止?jié){墻的監(jiān)控量測(cè)，準(zhǔn)備好加固措施，并根據(jù)預(yù)案的要求備好搶險(xiǎn)的材料。3、注漿過程中加強(qiáng)對(duì)注漿巖盤前方周邊圍巖的監(jiān)控量測(cè)，防止由于前方水位上升導(dǎo)致前方水壓上升，從而造成隱患。4、施工過程中應(yīng)認(rèn)真填寫?隧道小導(dǎo)管施工記錄

14、表?、?隧道壓漿施工記錄表?、?圍巖注漿檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄表?(見附表)。當(dāng)天的資料必須及時(shí)記錄、整理，并經(jīng)監(jiān)理簽認(rèn)。十、施工安全保證措施1、除嚴(yán)格按?隧道監(jiān)控量測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書?的要求加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)外，注漿期間在掌子面附近增加設(shè)置量測(cè)斷面，設(shè)置觀察點(diǎn)，并派專人負(fù)責(zé)掌子面附近初期支護(hù)的沉降觀察。2、注漿管路及連接件采用耐高壓裝置，當(dāng)壓力上升時(shí)，要防止管路連接部位爆裂傷人。3、孔口管安裝結(jié)實(shí)可靠，施工期間嚴(yán)禁人員站在其沖出方向前方，以防止孔口管沖出傷人。4、加強(qiáng)施工地段照明工作、注意用電安全、加強(qiáng)線路檢查，杜絕漏電事故發(fā)生。5、高空作業(yè)時(shí)作業(yè)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定佩帶安全防護(hù)用品，并設(shè)防護(hù)圍欄。6、準(zhǔn)

15、備好搶險(xiǎn)材料，做好搶險(xiǎn)準(zhǔn)備工作，當(dāng)開挖中出現(xiàn)涌水涌泥時(shí)應(yīng)立即進(jìn)展封堵作業(yè)，以防止施工中大量涌水形成危害。7、施工中假設(shè)遇大的涌水涌泥災(zāi)害時(shí)，立即撤出人員和設(shè)備。十一、監(jiān)理單位職責(zé)1、催促、審查并簽認(rèn)施工單位編寫上報(bào)的隧道通過高壓富水區(qū)時(shí)出現(xiàn)的較大規(guī)模的涌水、突水；或出現(xiàn)地表嚴(yán)重塌陷；或出現(xiàn)地表水庫嚴(yán)重泄漏對(duì)隧道構(gòu)造和隧道施工安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅地段的專項(xiàng)應(yīng)急搶險(xiǎn)預(yù)案。2、現(xiàn)場(chǎng)檢查施工單位是否按設(shè)計(jì)要求或根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探明的在不良地質(zhì)地段進(jìn)展超前唯幕注漿的工作。3、全過程監(jiān)視施工單位進(jìn)展的超前帷幕注漿的各道工序的施工并檢查其施工的質(zhì)量。4、對(duì)進(jìn)場(chǎng)的用于超前帷幕注漿工作的各種材料檢查驗(yàn)收，確保其質(zhì)量

16、符合設(shè)計(jì)的要求。5、監(jiān)視施工單位是否按?隧道監(jiān)控量測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書?的要求加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)；在注漿期間在掌子面附近增加設(shè)置量測(cè)斷面，設(shè)置觀察點(diǎn)；派專人負(fù)責(zé)掌子面附近初期支護(hù)的沉降觀察。6、監(jiān)視并檢查施工單位在現(xiàn)場(chǎng)配備各類應(yīng)急搶險(xiǎn)物質(zhì)、應(yīng)急照明的數(shù)量與質(zhì)量。十二、施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)1、鉆進(jìn)過程中遇涌水或巖層破碎造成卡鉆，應(yīng)停頓鉆進(jìn)，進(jìn)展注漿，掃孔后再行鉆進(jìn)。2、注漿過程中，假設(shè)壓力突然升高，應(yīng)停頓注漿，檢查后，再行注漿。3、注漿過程中，注意觀察止?jié){巖盤的變形情況，準(zhǔn)備好加固措施。4、鉆孔位置要準(zhǔn)確，施鉆時(shí)鉆機(jī)要盡量貼近巖面，以保證開孔質(zhì)量；換鉆桿時(shí)要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等。5

17、、注漿時(shí)如遇竄漿或跑漿，采用間隔一孔或幾孔注漿方式。6、注漿中，注漿量和注漿壓力是兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。一般規(guī)律是：初始階段壓力較低，注入量增大；正常階段壓力和注入量呈小的波浪式起伏狀態(tài)，但總的比較平穩(wěn)；壓密注滿階段注入量迅速遞減而壓力迅速升高；在注漿中根據(jù)設(shè)計(jì)注漿量和壓力按照上述規(guī)律進(jìn)展控制。7、為減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)和不破壞注漿帳幕，施工中宜采用微震爆破開挖，原那么上采取短進(jìn)尺、密布眼、少藥量、弱爆破，同時(shí)，要加強(qiáng)爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè)。8、在高壓富水段鉆孔注漿施工，必須安設(shè)反壓防噴裝置，以確保施工人員安全。9、一個(gè)孔段的注漿作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)展到完畢，盡量防止因機(jī)械故障、停電、停水、材料供應(yīng)等問題造成的被迫中斷。對(duì)

18、于因?qū)嵭虚g歇注漿，制止串漿冒漿等而有意中斷，應(yīng)先將鉆孔清理至原深度以后再行復(fù)注。10、施工排水溝要及時(shí)疏排，嚴(yán)防積水。附件：1、隧道小導(dǎo)管施工記錄表2、隧道壓漿施工記錄表3、圍巖注漿檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄表隧道小導(dǎo)管施工記錄表承包單位： 合同號(hào)：監(jiān)理單位： 編 號(hào)：工程名稱施工日期 年 月 日里程及部位施工圖號(hào)小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)直徑(mm)單根長(zhǎng)度(m)導(dǎo)管根數(shù)小導(dǎo)管總長(zhǎng)(m)設(shè)計(jì)注漿壓力(Mpa)沿拱環(huán)向間距(cm)注漿液名稱序號(hào)長(zhǎng)度(m)直徑(mm)沿拱環(huán)向間距(cm)外插角支護(hù)重疊長(zhǎng)度m注漿液配比施工壓力(MPa)施工注漿量(m3)布置草圖 記錄員： 質(zhì)檢員： 施工負(fù)責(zé)人： 監(jiān)理工程師： 年 月 日隧道壓漿施工記錄表承包單位： 合同號(hào)：監(jiān)理單位： 編 號(hào)：工程名稱施工日期200 年 月 日注漿材料漿液理論配比里程及部位序號(hào)壓漿起止時(shí)間壓漿孔位置漿液配合比施工注