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1、德勝口隧道洞口地表注漿施工技術(shù)論文發(fā)表 寫作指導(dǎo)資料參考發(fā)表時間：2010-11-18來源：鳴網(wǎng)作者：張治國 摘要：德勝口隧道洞口位置都處于淺埋、偏壓地段，且地表覆土松散，通過地表注漿加固土體，隧道實現(xiàn)了快速、安全進洞的目的，本文主要介紹注漿的施工方案設(shè)計,施工工藝,施工控制及注漿前后的監(jiān)測情況等。關(guān)鍵詞：德勝口隧道，地表，水泥漿液，注漿隧道施工中，洞口段圍巖一般比較破碎、地質(zhì)條件較差，應(yīng)遵循盡量減少對巖體擾動的原則，以提高洞口段巖體和邊、仰坡的穩(wěn)定性。強調(diào)“早進洞、晚出洞”，適當延長洞口和隧道的長度,盡量避免對山體的大挖大刷，提倡零開挖洞口.讓隧道洞口周圍的植被得到妥善保護,維護原有的生態(tài)地2、貌。洞門力求與自然環(huán)境、人文景觀相協(xié)調(diào)。在保持邊、仰坡穩(wěn)定的前提下，及時施作洞口，并在進洞之前，結(jié)合洞口的實際情況，先作好洞口地表的防排水措施。在大斷面、淺埋和地質(zhì)條件差的情況下通常采用地表預(yù)注漿、超前長管棚注漿等預(yù)加固措施。1工程概述德勝口隧道進京方向洞口處于十三陵鎮(zhèn)溝涯風(fēng)景區(qū)，為了減少對原有生態(tài)環(huán)境破壞，力求保持風(fēng)景區(qū)原貌，洞門采用削竹式洞門，減少邊、仰坡開挖。隧道洞口段近80m覆蓋層厚度僅214m。且覆土主要為為碎石夾粘土、碎石土、強風(fēng)化基巖，靠東側(cè)為山體，地勢較高，西側(cè)為沖溝，地勢較低。呈淺埋偏壓地勢。同時德勝口隧道開挖面積達154.5m2，屬超大斷面隧道，洞口暗洞施工條件極為不利，進3、洞難度相當大。由于施工期間臨近冬季，為保證冬季隧道能正常施工，需盡早進洞，通過多次組織專家論證，擬定對洞口淺埋偏壓段松散覆土采取地表注漿預(yù)加固，然后采用雙層小導(dǎo)管進洞的方式。2注漿加固原理在地表用鉆孔機械打孔，通過鉆孔用一定的壓力將水泥漿液壓入土體孔隙、強風(fēng)化巖體裂隙中，碎石土孔隙、巖土層的界面、巖土的裂隙以及細顆巖體內(nèi)注入具有充填、膠結(jié)的漿液材料，經(jīng)過漿體的充填、壓密、滲透、劈裂等作用后，使巖土體洞穴、孔隙、裂隙被漿體充填，增強覆土強度、穩(wěn)定性和防水性，使隧道或地下工程能正常施工。3注漿方法采用雙層管雙栓法。雙層管雙栓法施工工藝：采用液壓潛孔鉆鉆孔成形后，拔出鉆桿撤走鉆機，然后向鉆孔中插入一4、根套管，該套管的節(jié)長3350cm，其中開有小孔（即注漿孔），孔口外側(cè)用脹圈包好，當孔內(nèi)加壓注漿時，脹圈脹開漿液從小孔中噴出進入土層，不注漿時脹圈封閉噴射口，故土和地下水均被脹圈拒之噴射口之外，不會逆向進入注漿管內(nèi)。注漿時把兩端都裝有密封雙塞的注漿芯管插入上述外管中，由于注入壓力的作用漿液從兩組雙塞的中間經(jīng)噴射口脹開脹圈進入土層中，逐次提升（或下降）芯管，即可實現(xiàn)逐段分層注漿。4施工工藝4.1注漿參數(shù)的選擇4.1.1注漿范圍注漿主要控制在碎石土層及強風(fēng)化基巖層，注漿加固圈為隧道開挖輪廓線以上4.5m。4.1.2注漿壓力周邊孔：051.0MPa；中間孔：11.5MPa。4.1.3注漿材料及漿液注漿5、材料：水泥：42.5級普通硅酸鹽水泥水泥。水泥不應(yīng)超過出廠日期三個月，受潮結(jié)塊不得使用，水泥的各項指標應(yīng)符合驗收標準。水：注漿用水通過試驗不得采用PH值小于6的酸性水和工業(yè)廢水。注漿漿液：采用普通單液水泥漿，水灰比(重量比)（061.0）：1，調(diào)整水灰比，達到不同的終凝時間。4.1.4孔間距及布置孔間距：周邊孔孔距0.80.8m，中間孔孔距：1.01.0m，呈梅花型布置。4.1.5漿液注入量采用定壓和定量相結(jié)合的方法，根據(jù)圍巖孔隙率和填充率計算注漿量。參考公式為：Q=(A?n*a%)。式中：Q注漿總數(shù)量，m3；A被加固圍巖的體積，m3；n被加固圍巖的孔隙率，a經(jīng)驗充填率，%。4.2施工工藝4.6、2.1施工準備1）施工場地、測量放樣（1）平整場地：首先對于要注漿的施工場地進行平整，然后進行碾壓密實；（2）施工放線：按照設(shè)計布孔形式放出注漿孔位，并明確標示出來；（3）鉆孔前，對注漿段測設(shè)橫斷面，在橫斷面圖上對每個鉆孔進行放樣，標明每個斷面上點位的鉆孔深度。2）主要機具設(shè)備序號機械名稱規(guī)格數(shù)量（臺）說明1鉆機JS-11005超前勘探、鉆進成孔2壓漿泵UB-33把配制好的漿液壓入巖層、土層3柴油機R175A5動力4漿液攪拌機SM2001配制注漿用漿液5儲料桶400L1儲存配制好的漿液3）勞動力組織序號組別工作內(nèi)容人數(shù)1技術(shù)員安排任務(wù)、指揮施工，作好施工記錄12鉆孔鉆進成孔、下套管103注漿制7、備漿液、注漿、封孔54試驗員檢查施工配合比、做試驗塊15清運組清除樁頭及多余棄土、運至棄土場24.2.2鉆孔鉆孔開孔直徑110mm，在土層過厚地段開孔130mm，鉆孔采用干鉆或無水反循環(huán)，注漿套管采用跟管鉆進，直至軟粘土頂部。如無軟粘土層，鉆進至基巖面下20cm，換徑91mm鉆進，鉆進至巖層基巖面以下設(shè)計要求部位。鉆孔施工按照先兩邊、后中間的施工順序，先進行最遠一排孔的施工，然后進行最內(nèi)一排孔的施工，最后進行中間一排加強孔的施工。在同一排，為防止相臨施工孔之間竄漿，采用間隔施工法，施工孔間距為5孔，即：先進行1#、6#、11#、16#孔施工，再進行2#、7#、12#、17#孔施工，按此順序，直8、到全排孔施工完畢。4.2.3壓水試驗在兩側(cè)坡面第一個成孔作為壓水試驗孔，以此孔的壓水量、終止壓力來確定注漿壓力、注漿量、影響半徑等注漿參數(shù)，同時調(diào)整設(shè)計參數(shù)，確定合理的注漿施工參數(shù)。4.2.4下套管與封堵套管采用91mm鋼管，每個孔的套管從孔底向上4.5m范圍鉆設(shè)注漿孔，孔徑68mm，間距15cm，梅花形布置。芯管管采用76mm鋼管，與注漿軟管連接。套管與孔壁的間距1m范圍用砼封堵或用止?jié){塞，以確保注漿孔的密封性。4.2.5注漿注漿順序與鉆孔順序一樣：按照先兩邊、后中間的施工順序，先進行最遠一排注漿孔的施工，然后進行最內(nèi)一排注漿孔的施工，最后進行中間一排加強注漿孔的施工。在同一排，為防止相臨施9、工孔之間竄漿，采用間隔施工法，施工孔間距為5孔，即：先進行1#、6#、11#、16#孔施工，再進行2#、7#、12#、17#孔施工，按此順序，直到全排孔施工完畢。1）注漿施工步驟及施工重點（1）施工注漿應(yīng)先外側(cè)邊緣，后中心部位；（2）土層注漿宜隔排跳孔、分層進行注漿；（3）對于注漿效果較差地段應(yīng)進行補充注漿。（4）注漿壓力控制:注漿壓力一般控制在0.50.1MPa，最大壓力1.5MPa，當注漿壓力超過1.5MPa時，可停止注漿；必要時可間歇式注漿。2）注漿結(jié)束標準碎石層（1）土層注漿初始的注漿量控制，每延米注漿量達到300500升時即可轉(zhuǎn)放下一延米處注漿；（2）注漿范圍中部的土層注漿壓力逐漸增10、加，當注漿壓力達到1.0MPa，進漿量明顯減少并持續(xù)30分種可終止注漿，當注漿壓力達至1.5MPa即可停止；（3）注漿過程中發(fā)現(xiàn)冒漿暫停注漿，孔口封堵后繼續(xù)進行注漿，但應(yīng)減少壓力或加濃漿液。巖層（1）當注漿量小于20升/分，注漿壓力達到0.51.0MPa時，并持續(xù)30分鐘時；（2）巖層裂隙不發(fā)育和巖層完整的鉆孔，注漿壓力達至1.01.5MPa，漿液難以注入時；（3）單孔注漿量達到平均注漿量1.52.0倍以上，且注漿量明顯減少時；（4）冒漿點已出有效距離3m時。4.2.6注漿效果檢查全部注漿完成以后7天，進行注漿效果檢查和評定，不合格者進行補鉆孔注漿。檢查孔不少于6個。1）對注漿過程中的各種施工11、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(shè)計要求。2）檢查孔是主要檢測質(zhì)量方法、取芯、肉眼判斷注漿固結(jié)質(zhì)量和抗壓強度測定，固結(jié)土體強度大于0.2Mpa。5保證措施5.1安全措施（1）鉆機移位必須聽從統(tǒng)一指揮；（2）鉆機定位后必須墊實安穩(wěn)，三腳架要有防滑措施工，鉆機座于腳手架上應(yīng)有足夠的強度和穩(wěn)定性。（3）注漿泵必須安裝回漿閥，并保持暢通,拆除注漿管路時，應(yīng)先打開回漿閥，釋放壓力；（4）鉆孔前期，應(yīng)做好對外協(xié)調(diào)工作，切實保證下部無管線，并制定切實可靠的措施，以保護好地下管線；5.2、質(zhì)量措施（1）嚴格按設(shè)計要求及國家現(xiàn)行規(guī)范施工。注漿孔位準確無誤,注漿鉆機偏斜率不大于0.3%。（12、2）嚴格執(zhí)行注漿終結(jié)標準，注漿質(zhì)量主要由注漿壓力和注漿量所控制。（3）漿體經(jīng)攪拌機充分攪拌均勻后,才能開始注漿,并在注漿過程中不停頓地緩慢攪拌,攪拌時間要小于漿液初凝時間,漿體在泵前需經(jīng)過篩網(wǎng)過濾。對普通攪拌機械攪拌時,攪拌時間不少于3min。（4）對注漿情況進行核實和準確記錄。減少串漿、大量漏漿、冒漿等異常現(xiàn)象，注漿壓力達設(shè)計要求，并按正常工序結(jié)束注漿。（5）各班交接時,做到注漿孔移交、原始記錄核對移交,以防漏灌,發(fā)現(xiàn)問題立即糾正。（6）檢查孔是主要檢測質(zhì)量方法、取芯、肉眼判斷注漿固結(jié)質(zhì)量和抗壓強度測定，固結(jié)土體強度大于0.2Mpa。5.3環(huán)境保護措施本工程處于十三陵風(fēng)景保護區(qū)，需加大環(huán)境保13、護力度，減少對自然環(huán)境破壞。（1）施工時，保持現(xiàn)場規(guī)范整潔，無用材料要及時收集整理歸位；（2）鉆孔注漿時，要隨時注意周圍的地面情況，避免漏漿造成水污染；（3）注漿時及注水試驗時，要把廢棄的水或漿液通過排水溝排入指定位置，沉淀過濾；（4）結(jié)石及其他廢棄材料清運至指定棄土場，不得隨意放置。6結(jié)束語德勝口隧道進京線洞口地表注漿耗時45天，與洞口段明洞開挖同時進行，從鉆芯取樣看，土柱被壓緊擠密，石柱裂隙充滿漿液，暗洞開挖過程中，土體自穩(wěn)性較好，易成拱，原設(shè)計采用CRD法開挖，后改為七部臺階法開挖，順利通過了洞口淺埋、偏壓段。大大縮短了開挖時間，節(jié)約了投資。參考文獻：關(guān)寶樹隧道工程施工要點集人民交通出版設(shè)