1、突水涌泥段專(zhuān)項(xiàng)施工方案一、編制依據(jù)隧道工程地質(zhì)勘察報(bào)告鐵道部鐵路隧道鉆爆法施工工序及作業(yè)指南(TZ2312007)鐵道部鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(100032005)朔州至準(zhǔn)格爾線(xiàn)六狼山隧道設(shè)計(jì)圖、施工圖六狼山ZSKZ-1標(biāo)段施工組織設(shè)計(jì)二、工程概況準(zhǔn)朔鐵路六狼山特長(zhǎng)隧道全長(zhǎng)15175m,單線(xiàn)隧道,進(jìn)口里程為改DK20+575,出口里程為改DK35+750。進(jìn)口至改DK35+450以14的坡度上坡,改DK35+450至出口以9的坡度上坡。翼墻式洞門(mén),隧道最大埋深為443m。為開(kāi)辟施工工作面,加快施工進(jìn)度,隧道設(shè)5座斜井,斜井共長(zhǎng)4650.8m,其中1#斜井長(zhǎng)557.1m、3#斜井1116.67m、4#
2、斜井1396.11m、5#斜井1068.86m、6#斜井512.56m。1#斜井為雙車(chē)道斜井,其余斜井為單車(chē)道斜井。1#、4#斜井在施工完畢后改做緊急出口,用于隧道發(fā)生災(zāi)難是的逃生疏散通道。3#、5#、6#斜井在正洞施工完畢后,整理好斜井內(nèi)排水系統(tǒng)后封堵。隧道突水涌泥地段如下:隧道突水涌泥地段表序號(hào)地段里程地質(zhì)屬性描述涌水方式1改DK22+575改DK21+350地表溝谷,頂板第四系地層夾碎石類(lèi)土碎石類(lèi)土為水的良導(dǎo)體,雨季施工容易發(fā)生突水、涌泥易突水、涌泥2改DK21+950改DK22+150老黃土夾碎石土老黃土為黏性黃土相對(duì)隔水,碎石類(lèi)土為很好地含水層和導(dǎo)水層,且為傾斜分布的透鏡體,雨季地下
3、水滲入飽水時(shí),碎石土層及土石分界處,地下水具有承壓性。碎石類(lèi)土,雨季飽水時(shí)從下部開(kāi)挖,可能產(chǎn)生突水,涌泥3改DK22+190改DK22+715碎石土及豹皮狀灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化帶土石分界上層是碎石土和豹皮狀灰?guī)r不整合接觸,基巖為強(qiáng)風(fēng)化帶,裂隙溶隙發(fā)育,滲透性較好施工開(kāi)挖至此層,碎石層及強(qiáng)風(fēng)化帶飽水后具承壓性,可能產(chǎn)生突水、涌泥、雨季水量大增。4改DK24+887改DK24+937逆斷層斷層產(chǎn)狀65度70度,斷層影響帶范圍,斷層及影響帶寬度50m。斷距約為120m。地表為溝谷匯水,破碎帶透水性好,導(dǎo)水性強(qiáng)。可能產(chǎn)生股狀涌水,雨季涌水量增大5改DK25+570改DK25+750石灰?guī)r與相對(duì)隔水層的泥巖夾砂巖
4、交界處地下水順相對(duì)隔水層上面徑流,一方面促進(jìn)巖溶發(fā)育,一方面聚集大量地下水,大地電磁該處為低阻區(qū),也說(shuō)明為富水帶。突水、涌泥6改DK26+550改DK26+650泥巖夾砂巖、礫巖大里程側(cè)有斷層,為很好的儲(chǔ)水體,泥巖相對(duì)隔水,砂巖、礫巖破碎,相對(duì)含水可能產(chǎn)生股狀涌水7改DK27+095改DK27+145正斷層斷層產(chǎn)狀70度5 米),且掌子面圍巖較為破碎,以軟弱夾層為主時(shí),采用套管注漿,將水隔離在距掌子面較遠(yuǎn)處,形成較厚的止?jié){巖盤(pán)。當(dāng)出水點(diǎn)距掌子面較遠(yuǎn)(5 米),且掌子面圍巖較為完整時(shí),利用淺孔注漿加固形成止?jié){巖盤(pán)。2、主要機(jī)械設(shè)備及注漿材料帷幕注漿設(shè)備鉆孔設(shè)備:ZYG150 全液壓鉆機(jī);YQ10
5、0 風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)注漿設(shè)備:ZG6310 往復(fù)式柱塞泵(單液注漿機(jī));KBY50/70 全液壓雙液注漿泵;2TGZ60/210 可調(diào)式高壓注漿泵(雙液注漿機(jī))制漿設(shè)備:JZ350 葉片式攪拌機(jī)輔助設(shè)備:攪拌儲(chǔ)漿桶、多功能軌行式鉆孔臺(tái)車(chē)、T型混合器、Y 型混合器注漿材料42.5水泥;水玻璃51Be。3、施工方法注漿工藝流程見(jiàn)附后的注漿施工工藝流程圖。注漿管路連接見(jiàn)附后注漿管路連接圖注漿勞動(dòng)力布置見(jiàn)注漿堵水專(zhuān)業(yè)工班施工人員安排表注漿堵水專(zhuān)業(yè)工班施工人員安排表 序 號(hào)工 種人數(shù)(名)備 注1工班長(zhǎng)12電工13技術(shù)人員14試驗(yàn)人員15鉆孔人員156攪拌機(jī)司機(jī)8包括給攪拌機(jī)上料人員7注漿機(jī)司機(jī)28注漿操作人員
6、49材料運(yùn)輸410安全員111維修保養(yǎng)人員1合計(jì)39注漿施工工藝流程圖補(bǔ)充 注漿設(shè)計(jì)測(cè)量放孔(用油漆標(biāo)注在巖面上)(用油漆標(biāo)注在掌子面上)接通動(dòng)力電源(用油漆標(biāo)注在掌子面上)鉆孔平臺(tái)固定就位(用油漆標(biāo)注在掌子面上)安裝供風(fēng)系統(tǒng)(用油漆標(biāo)注在掌子面上)安裝滅塵供水系統(tǒng)(用油漆標(biāo)注在掌子面上)鉆孔平臺(tái)及俯仰角確定固定(用油漆標(biāo)注在掌子面上)開(kāi)孔且安裝孔口管(用油漆標(biāo)注在掌子面上)安裝滅塵器(用油漆標(biāo)注在掌子面上)鉆孔注漿(用油漆標(biāo)注在掌子面上)是(用油漆標(biāo)注在掌子面上)轉(zhuǎn)入下一鉆孔(用油漆標(biāo)注在掌子面上)孔深確定(用油漆標(biāo)注在掌子面上)壓水試驗(yàn)(用油漆標(biāo)注在掌子面上)否(用油漆標(biāo)注在掌子面上)注漿
7、(用油漆標(biāo)注在掌子面上)設(shè)計(jì)補(bǔ)注漿鉆孔深度及位置(用油漆標(biāo)注在掌子面上)是否已完成本循環(huán)鉆孔及注漿(用油漆標(biāo)注在掌子面上)鉆注漿效果檢查孔(用油漆標(biāo)注在掌子面上)是(用油漆標(biāo)注在掌子面上)結(jié)束(用油漆標(biāo)注在掌子面上)D 止?jié){巖盤(pán)的施工a、大股涌水施工方案:先對(duì)掌子面出水點(diǎn)進(jìn)行引流工作,清底,澆筑砼止?jié){墻,砼施工過(guò)程中預(yù)埋孔口管與小導(dǎo)管注漿建造止?jié){巖盤(pán),最后進(jìn)行引流管的關(guān)水工作。止?jié){墻的設(shè)置:根據(jù)掌子面圍巖及出水情況確定砼止?jié){墻長(zhǎng)57 米,分兩段施工,第一段為3 米長(zhǎng),第二段為24 米,第一段止?jié){墻起引水歸槽作用,第二段止?jié){墻起到封閉形成止?jié){墻作用(見(jiàn)下圖1)。具體施工步驟:在出水點(diǎn)采用260
8、鋼管引水,同時(shí)自制“U”形槽放置于引流管下方,使散水歸槽,保證掌子面基底干燥。砼止?jié){墻施工時(shí)在涌水點(diǎn)用模板加工成木箱形圖狀,并預(yù)留2根108 泄水管。在砼澆筑過(guò)程中預(yù)留第一環(huán)注漿孔的孔口管,第一段澆筑完后,澆筑第二段砼前,對(duì)孔口管、引流管及泄水管進(jìn)行接長(zhǎng)處理。同時(shí)在澆筑第二段砼中預(yù)埋二、三環(huán)注漿孔的孔口管,和拱部預(yù)埋32 小導(dǎo)管,小導(dǎo)管環(huán)向間距40cm。E 止?jié){巖盤(pán)注漿加固a、注漿孔的布置:分三種方式:第一,按圓形布置注漿孔,根據(jù)地質(zhì)和涌水情況確定注漿加固孔,預(yù)留注漿加固孔的2 倍的孔位用于帷幕注漿和檢查孔;第二,小導(dǎo)管布置在拱部;第三,108 泄水管,布置在引流管下方。b、注漿加固注漿前進(jìn)行
9、關(guān)水試驗(yàn),觀察止?jié){墻背后滲水情況。由于散水未能全部歸流,可能在止?jié){墻與周邊巖壁之間、以及止?jié){墻集水槽底部的砼面均有少量水滲出。打開(kāi)引水管,進(jìn)行注漿加固。先利用注漿機(jī)注拱部及周邊小導(dǎo)管,注漿過(guò)程中雙液漿會(huì)隨水從周邊流出,穩(wěn)定注漿壓力,待濃漿流出且壓力升高時(shí),停止該孔注漿,間隔進(jìn)行下一孔注漿。所有小導(dǎo)管注漿完成后,對(duì)集水槽108 泄水管注單液漿,直至引水管內(nèi)有濃漿流出后停止。c、關(guān)水檢查加固完成半小時(shí),關(guān)水檢查,如止?jié){墻無(wú)滲漏則進(jìn)行帷幕注漿,如仍有滲水,重新加固止?jié){墻。F 圍巖整體性差探孔出水處理措施(5 米)施工方案:圍巖工程地質(zhì)條件復(fù)雜,圍巖整體性差,質(zhì)軟,但出水點(diǎn)距掌子面較遠(yuǎn)(5 米)地段,
10、采用套管注漿形成止?jié){巖盤(pán),再進(jìn)行注漿止水。a、套管加工:采用兩根32 小導(dǎo)管,套入108 探測(cè)孔中,一個(gè)作為注漿口,另一個(gè)作為出水口,注漿管長(zhǎng)度比探孔短1 米左右。b、注漿加固通過(guò)套管注漿口進(jìn)行注漿,當(dāng)液漿充填完出水管與108 間空隙時(shí),出水點(diǎn)水便從32 小導(dǎo)管出水口流出,當(dāng)出水口流出漿液時(shí),關(guān)閉出水口,并不斷注入單液漿,由于壓力漿液會(huì)隨水填充裂隙,從而達(dá)到封堵孔周邊圍巖的目的。如此反復(fù),將出水點(diǎn)外圍巖加固完畢,形成完整的止?jié){巖盤(pán)。c、圍巖整體性較好探孔出水處理措施(5 米)施工方案:在出水孔周?chē)裨O(shè)孔口管,通過(guò)淺孔注漿形成止?jié){巖盤(pán),再進(jìn)行關(guān)水工作。 如仍有滲漏,則在滲水處進(jìn)行淺孔注漿。注漿孔
11、布置:出水孔關(guān)水時(shí),其周邊圍巖裂隙出水,因此在出水孔、周邊探孔及周邊滲水處埋設(shè)23 根孔口管。注漿加固:先對(duì)探孔的周邊孔進(jìn)行注漿,注漿時(shí)探孔閘閥打開(kāi),保證水流暢通。當(dāng)流水中含有漿液時(shí),關(guān)閉閘閥,注漿機(jī)采用低壓、低檔注漿,直到漿液逐漸變濃,堵塞裂隙為止。一孔注完后,停半小時(shí)再進(jìn)行下一孔注漿。2、帷幕注漿方案方案的確立在止?jié){巖盤(pán)成功后,經(jīng)過(guò)關(guān)水檢驗(yàn)合格,24 小時(shí)后開(kāi)始帷幕注漿,根據(jù)不同的地質(zhì)情況,采取不同的注漿堵水材料,確定不同的帷幕注漿方案。帷幕注漿施工工藝及施工方法帷幕注漿是通過(guò)在掌子面鉆注漿孔,再向孔內(nèi)壓注化學(xué)漿液,漿液擠出開(kāi)挖斷面及其周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的巖縫中的水,保證圍巖的裂隙被具有一定強(qiáng)
12、度的漿體充填密實(shí),并與巖體固結(jié)成一體,形成止水帷幕。A 帷幕注漿材料、設(shè)備a、注漿材料的選擇及適用范圍針對(duì)本隧道富水區(qū)各種巖溶水的賦存情況的不同,擬采用以下三種不同的注漿堵水材料。單液水泥漿類(lèi)漿液:?jiǎn)我核酀{類(lèi)漿液是以水泥為主,添加一定量的速凝劑,用水調(diào)劑成的漿液。它的主要特點(diǎn)是:凝結(jié)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要隨意調(diào)節(jié),其變化范圍為幾分鐘至幾小時(shí);漿液結(jié)石率可達(dá)100%,抗壓強(qiáng)度可達(dá)510Mpa,抗?jié)B性能好;工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,但難以注入0.2mm 以下巖溶裂隙;漿液無(wú)毒性,對(duì)地下水和環(huán)境無(wú)污染,較之使用化學(xué)藥劑為添加劑的漿液更安全;來(lái)源豐富,價(jià)格便宜;凝結(jié)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。根據(jù)注漿對(duì)漿液凝膠時(shí)間的要
13、求,施工中在隧道內(nèi)對(duì)不同漿液配比進(jìn)行分組試驗(yàn),取得不同凝膠時(shí)間下的配比,供注漿選用。水泥水玻璃類(lèi)漿液:水泥水玻璃類(lèi)漿液是以水泥和水玻璃為主劑,兩者按一定比例采用雙液方式注入,必要時(shí)加入緩凝劑(磷酸氫二鈉)所形成的注漿材料。它的主要特點(diǎn)是:來(lái)源豐富,價(jià)格便宜;結(jié)石體抗壓強(qiáng)度高,可達(dá)520Mpa,但后期強(qiáng)度由于水玻璃的作用易降低;漿液結(jié)石率為100%,結(jié)石體滲透系數(shù)10-3cm/s,抗?jié)B性能好;但難以注入0.2mm 以下巖溶裂隙;采用雙液方式注入,施工工藝較單液復(fù)雜。TGRM 水泥基特種灌漿材料:TGRM 水泥基特種灌漿材料是以特制的高性能水泥,配以適當(dāng)種類(lèi)和數(shù)量的外加劑,共同混合均勻,制成具有早
14、強(qiáng)、高性能的水硬性膠凝材料。它的主要特點(diǎn)是:比表面積大,可注入0.2mm 以下巖溶裂隙中,彌補(bǔ)了普通水泥漿液在巖溶小裂隙中不易擴(kuò)散的不足;漿液結(jié)石率可達(dá)100%,抗壓強(qiáng)度可達(dá)50Mpa 以上;操作技術(shù)要求高;漿液無(wú)毒性,對(duì)地下水和環(huán)境無(wú)污染,較之使用化學(xué)藥劑為添加劑的漿液更安全;但價(jià)格昂貴。注漿施工時(shí),漿液類(lèi)型的選擇原則是根據(jù)巖溶水賦存情況和涌水量大小而確定:當(dāng)遇到斷層破碎帶或涌水量大時(shí),選用單液或雙液漿;反之當(dāng)遇到小裂隙型巖溶水且水量較小時(shí),則選用TGRM 水泥基特種灌漿材料,以上三種注漿材料各有所長(zhǎng),在注漿堵水過(guò)程中配合使用。TGRM 水泥基特種灌漿材料性能指標(biāo):比表面積(m2/kg) 7
15、00水下不分散性 PH11凝膠時(shí)間(分鐘) 9流動(dòng)度(mm) 240初凝(分鐘) 12終凝(分鐘) 45抗壓強(qiáng)度(Mpa) 50b、帷幕注漿設(shè)備鉆孔設(shè)備:ZYG150 全液壓鉆機(jī);YQ100 風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)注漿設(shè)備:ZG6310 往復(fù)式柱塞泵(單液注漿機(jī));KBY50/70 全液壓雙液注漿泵;2TGZ60/210 可調(diào)式高壓注漿泵(雙液注漿機(jī))制漿設(shè)備:JZ350 葉片式攪拌機(jī)B 帷幕注漿工藝和作業(yè)要點(diǎn)a、注漿工藝流程見(jiàn)前面的注漿施工工藝流程圖。b、注漿段長(zhǎng)和注漿孔的布置根據(jù)鉆機(jī)性能,選用每循環(huán)注漿段長(zhǎng)3040 米;帷幕注漿就是要使?jié){液擴(kuò)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(kuò)
16、散不出現(xiàn)空白為原則,據(jù)此根據(jù)設(shè)計(jì)注漿孔數(shù)量以隧道中軸為中心呈傘形布置,帷幕注漿鉆孔依設(shè)計(jì)圖布置。c、注漿方式采用分段前進(jìn)式注漿或全孔一次壓入式注漿。當(dāng)鉆孔過(guò)程中未遇見(jiàn)泥夾層或涌水,就一鉆到底,全孔一次壓入式注漿;在鉆孔過(guò)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(jìn)式注漿,直至終孔。d、注漿參數(shù)的選擇每循環(huán)注漿長(zhǎng)度3040m,單孔有效擴(kuò)散半徑2.5 m 左右,終孔間距2.03.0m;注漿范圍為隧道開(kāi)挖斷面外5m。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(jìn)式注漿。注漿壓力:注漿壓力是注漿的主要參數(shù),它對(duì)漿液的擴(kuò)散范圍,巖層裂
17、隙充填的密實(shí)程度及注漿效果的好壞起著決定性的作用,所以必須有足夠的注漿壓力克服靜水壓力和地層阻力,方能達(dá)到注漿目的,一般富水地段取靜水壓力的23 倍。漿液的注入量:指單孔注入量,按假設(shè)漿液在地層中均勻擴(kuò)散公式為:Q=R2Ln式中:Q-單孔注漿量(m3); R-漿液擴(kuò)散半徑(m)取2.5m;L-注漿孔長(zhǎng)(m); n-地層的裂隙(),取24%;-漿液在巖石裂隙中的充填系數(shù),視巖石情況取0.30.9;-漿液消耗率,取1.1。e、埋設(shè)孔口管固結(jié)牢固密實(shí),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(shè)方法:先用YQ-100 型沖擊式鉆機(jī)鉆4.0m 深,再將108 孔口管插入,外露2030
18、cm,管壁與孔口接觸處用麻絲填塞,再向孔口管內(nèi)注雙液漿固結(jié)。孔口管起著導(dǎo)向作用,鉆孔安裝時(shí)要控制好外插角度。f、鉆孔根據(jù)不同用途,選用ZYG150 全液壓鉆機(jī)及YQ100 風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)。YQ100 風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)主要用于開(kāi)孔,安孔口管。先根據(jù)設(shè)計(jì)圖孔位、鉆孔參數(shù),在工作面上放出鉆孔位置,并用油漆標(biāo)定。調(diào)整鉆桿的仰角和水平角,移動(dòng)鉆機(jī),將鉆頭對(duì)準(zhǔn)所標(biāo)孔位。將棱鏡放在鉆桿的尾端,用全站儀檢查鉆桿的姿態(tài)并調(diào)整。根據(jù)探孔預(yù)測(cè)結(jié)果,決定是否采用孔口管。對(duì)探孔預(yù)測(cè)水壓較高(P1.0MPa),且水量較大(Q20m3/h)的區(qū)域,采用孔口管注漿,否則采用止?jié){塞止?jié){方式注漿。當(dāng)采取后退式分段注漿時(shí),可直接鉆孔至設(shè)計(jì)深度。
19、當(dāng)采取前進(jìn)式分段注漿時(shí),采取鉆一段注一段的方式,直至設(shè)計(jì)孔深。鉆孔按先外圈,后內(nèi)圈的順序進(jìn)行。內(nèi)圈鉆孔可參照外圈鉆孔的順序,后序孔可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證明注漿效果已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,即可進(jìn)行下一圈孔的鉆進(jìn),減少鉆孔的工作量,加快施工進(jìn)度。鉆孔時(shí),還要嚴(yán)格作好鉆孔記錄,包括孔號(hào)、進(jìn)尺、起訖時(shí)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。施鉆過(guò)程中,若單孔出水量小于30L/min,可繼續(xù)施鉆;若單孔出水量大于30L/min ,立即停鉆進(jìn)行注漿。g、制漿選用JZ350 葉片式攪拌機(jī)作為制漿設(shè)備,為了保證漿液的均勻性和在注漿間
20、隙時(shí)不沉淀,另自行加工攪拌儲(chǔ)漿桶兩臺(tái),容量1 立方米,采用立式電動(dòng)機(jī)和擺線(xiàn)針輪式減速器,用支架倒立于儲(chǔ)漿桶上,通過(guò)聯(lián)軸節(jié)將動(dòng)力直接傳給攪拌軸。為了方便吸漿,在儲(chǔ)漿桶外側(cè)設(shè)兩個(gè)以上取漿口,以保證大流量注漿時(shí)漿液的供應(yīng)。根據(jù)選定漿液的配比參數(shù)拌好漿液,其中水泥漿拌好后用11mm 網(wǎng)篩過(guò)濾,放入葉片立式攪拌機(jī)進(jìn)行二次攪拌,確保漿液均勻。h、注漿準(zhǔn)備注漿管路按下圖所示聯(lián)接,通過(guò)壓水檢查注漿管路的密封性,同時(shí)沖洗巖石裂隙,擴(kuò)大漿液通路,增加漿液沖塞的密實(shí)性。i、漿液的確定固結(jié)孔口管和封孔注漿時(shí)選用雙液漿;當(dāng)注漿孔涌水量小于30L/min,選用純水泥漿或TGRM 漿液;當(dāng)注漿孔涌水量在30200L/min
21、 范圍內(nèi),選用凝膠時(shí)間為46min 的漿液;當(dāng)注漿孔涌水量大于200L/min,選用凝膠時(shí)間為34min的漿液。j、注漿順序先注外圈,后注內(nèi)圈,同一圈由下而上間隔施作。k、注漿速度當(dāng)鉆孔涌水量50L/min 時(shí),注入速度80150L/min;當(dāng)涌水量50L/min 時(shí),注入速度3580L/min。l、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)全部注漿孔注漿完成后,在主要出水點(diǎn)附近設(shè)至少5 個(gè)檢查孔,測(cè)孔內(nèi)涌水量或進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn),若滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,則可以開(kāi)挖,否則進(jìn)行補(bǔ)注漿。m、異常情況處理若鉆孔過(guò)程中,遇見(jiàn)突泥情況,立即停鉆,拔出鉆桿,安裝孔口管及高壓閥,進(jìn)行注漿。若掌子面小裂隙漏漿,先用水泥漿浸泡過(guò)的麻絲填塞裂隙,并調(diào)整漿液
22、配比,縮短凝膠時(shí)間;若仍跑漿,在漏漿處采用普通風(fēng)鉆鉆淺孔注漿固結(jié)。若掌子面前方米范圍內(nèi)大裂隙串漿或漏漿,采用止?jié){塞穿過(guò)該裂隙進(jìn)行后退式注漿。當(dāng)注漿壓力突然增高,則只注純水泥漿或清水,待泵壓恢復(fù)正常時(shí),再進(jìn)行雙液注漿;若壓力不恢復(fù)正常,則停止注漿,檢查管路是否堵塞。當(dāng)進(jìn)漿量很大,壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高,則調(diào)整漿液濃度及配合比,縮短凝膠時(shí)間,進(jìn)行小泵量、低壓力注漿,以使?jié){液在巖層裂隙中有相對(duì)停留時(shí)間,以便凝膠;有時(shí)也可以進(jìn)行間歇式注漿,但停注時(shí)間不能超過(guò)漿液凝膠時(shí)間。帷幕注漿成功完成后,采用短開(kāi)挖,弱爆破,強(qiáng)支護(hù),勤探測(cè)的施工方法,通過(guò)富水帶。3、注漿施工注意事項(xiàng)和經(jīng)驗(yàn)體會(huì)注漿施工注意事項(xiàng)注漿鉆孔的方向
23、、深度都要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。需要裝設(shè)孔口管時(shí),孔口管的裝設(shè)要牢固、密實(shí)。根據(jù)超前鉆孔探測(cè),隨時(shí)測(cè)量涌水量及水壓,化驗(yàn)水質(zhì),核實(shí)地質(zhì)情況,如與設(shè)計(jì)不符,及時(shí)向設(shè)計(jì)、監(jiān)理工程師提出,及時(shí)作好信息反饋,以便迅速變更設(shè)計(jì)、施工方案。注漿中發(fā)生堵管時(shí),先打開(kāi)孔口泄?jié){閥,再關(guān)閉孔口進(jìn)漿閥,然后停機(jī),查找原因,迅速進(jìn)行處理。施工過(guò)程中要作好施工日志及各種檢查測(cè)量記錄。在巖溶地區(qū)可能存在較大空洞,注漿量有時(shí)會(huì)比預(yù)計(jì)的多出數(shù)倍,因而施工現(xiàn)場(chǎng)必須備足夠的注漿材料方可開(kāi)始注漿,以免造成停工,堵塞巖石孔隙,影響注漿效果。為保證注漿質(zhì)量,處理注漿過(guò)程中的突發(fā)事件,注漿作業(yè)人員應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),未參加培訓(xùn)人員不得上崗作業(yè)
24、。關(guān)鍵工序應(yīng)專(zhuān)人操作,不得任意調(diào)換。并建立專(zhuān)業(yè)注漿隊(duì)伍,嚴(yán)格注漿施工紀(jì)律。注漿材料應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),合格后方可使用,并妥善保管,防止失效和損壞。機(jī)具設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)再次進(jìn)行檢查、維護(hù)、保養(yǎng),以保證其時(shí)刻處于良好應(yīng)用狀態(tài)。工作現(xiàn)場(chǎng)要配備必需的搶險(xiǎn)材料,如棉紗、編織袋、方木等。注漿經(jīng)驗(yàn)體會(huì)根據(jù)我公司在其它隧道注漿施工中的經(jīng)驗(yàn),有如下體會(huì):A 在注漿工藝操作中,靈活的掌握單液、雙液相結(jié)合的原則;采用凝膠時(shí)間長(zhǎng)短相結(jié)合的漿液;正確地決定注漿順序、注漿起止時(shí)間,注漿初壓和終壓等參數(shù),選用泵量大、壓力大、注漿量可調(diào)的適用于不同注漿要求的注漿泵等,都是建造止?jié){巖盤(pán)行之有效的措施。B 注漿加固止?jié){巖盤(pán)時(shí),采取先注無(wú)
25、水區(qū),后注有水區(qū),先注無(wú)水孔,后注有水孔;先注小水孔,后注大水孔;先內(nèi)后外,先上后下;先近后遠(yuǎn)的程序進(jìn)行,逐步加固止?jié){巖盤(pán),用漿液填砼之間,砼與圍巖之間的裂隙使之形成一個(gè)整體。C 注漿壓力是注漿加固止?jié){巖盤(pán)的重要參數(shù),一般注漿加固均采用定壓注漿,即注漿壓力穩(wěn)步上升當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)壓力后用雙液去封孔。對(duì)無(wú)水孔可采取上述的原則。對(duì)于有水孔和泄水孔注漿時(shí),由于這些管路與引流管存在通水管路,此時(shí)注漿無(wú)注漿壓力,可采用先注單液漿,待連通孔竄漿且漿液較濃后,改注雙液漿充填兩孔之間的連通管路,確定達(dá)到注漿效果后停注。D 適當(dāng)選擇凝膠時(shí)間短的漿液是注漿加固止?jié){巖盤(pán)的特點(diǎn),特別是對(duì)個(gè)別有水孔在有漏水情況下利用高壓大量
26、注漿時(shí)顯得尤為重要。選取的原則是先稀后濃,先單液后雙液,逐級(jí)變換。在用兩臺(tái)單液泵注雙注漿時(shí)可通過(guò)注漿泵的排漿擋位來(lái)控制雙液漿的配合比。E 在隧道注漿施工中,必須根據(jù)出水情況及掌子面圍巖狀況,采取全斷面止?jié){墻、局部止?jié){墻或鉆孔注漿加固掌子面等措施,來(lái)建造一個(gè)完整的止?jié){巖盤(pán),保證帷幕注漿的效果。利用止?jié){巖盤(pán)變動(dòng)水為相對(duì)或暫時(shí)靜水,是封堵大股涌水的關(guān)鍵所在。六、突泥施工方案1、根據(jù)已判別的可能出現(xiàn)突水、突泥的位置,提前采用超前帷幕注漿的方法進(jìn)行封堵,同時(shí)不間斷地進(jìn)行水量及水壓監(jiān)測(cè),當(dāng)逼近突水點(diǎn)時(shí),除帷幕注漿外,再對(duì)局部進(jìn)行補(bǔ)充注漿,直到完全封堵突水口。帷幕注漿方案參照第五條突水施工預(yù)案;局部進(jìn)行補(bǔ)充
27、注漿A、超前小導(dǎo)管注漿施工工藝及施工方法a、超前小導(dǎo)管注漿施工工藝詳見(jiàn)附后的超前小導(dǎo)管注漿施工工藝流程圖。b、超前小導(dǎo)管注漿施工方法超前小導(dǎo)管采用42 無(wú)縫鋼管,長(zhǎng)度和環(huán)向間距必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。其施工方法為:小導(dǎo)管制作:管壁每隔10cm20cm 交錯(cuò)鉆眼,眼孔間距為68mm。鉆孔及插管:注漿管采用風(fēng)槍鉆孔插打或風(fēng)槍頂入兩種方式進(jìn)行,土質(zhì)松軟時(shí)采用風(fēng)槍直接將鋼管頂入;土質(zhì)較硬時(shí)采用風(fēng)槍鉆孔插管,即沿隧道縱向開(kāi)挖輪廓線(xiàn)向外以1030的外插角鉆孔,將小導(dǎo)管打入地層。堵塞而影響注漿效果,注漿前采用高壓風(fēng)清洗注漿管。注漿:在小導(dǎo)管前安設(shè)分漿器,一次可注入35 根小導(dǎo)管,注漿壓力由小到大,從開(kāi)始0Mpa
28、升到終止壓力1.5Mpa,穩(wěn)壓3min,流量計(jì)顯示注漿量較小時(shí),即可結(jié)束注漿。必要時(shí)可在孔口處設(shè)置止?jié){塞,止?jié){塞應(yīng)能承受規(guī)定的最大注漿力或水壓;注漿時(shí)由兩側(cè)對(duì)稱(chēng)向中間進(jìn)行,自下而上逐孔注漿,如有竄漿或跑漿時(shí),采用間隔注漿,最后全部完成注漿。B、徑向注漿主要施工工藝及施工方法a、鉆孔及安設(shè)注漿管并設(shè)置止?jié){墻根據(jù)已經(jīng)探明的突泥點(diǎn),合理布置鉆孔。在突泥附近鉆孔,鉆孔機(jī)械可以采用風(fēng)槍或小型液壓鉆機(jī),鉆孔直徑為40mm左右,單線(xiàn)隧道鉆孔深度應(yīng)為3-5m,鉆孔呈梅花形布置,在突泥處,間距控制在。在鉆孔過(guò)程中,一方面保證大部分鉆孔中部能鉆到內(nèi)部的突泥部位;另一方面判斷突泥點(diǎn)距離隧道開(kāi)挖輪廓線(xiàn)的距離,為以后的
29、注漿服務(wù)。注漿管采用32mm 鋼管,根據(jù)鉆孔突泥部位,在鋼管前端2-3m 的范圍內(nèi)鉆孔,花孔直徑不小于8mm,間距為10-15cm。當(dāng)注漿管安設(shè)比較困難時(shí),用鉆機(jī)頂入。如果突泥部位距離孔口較近,可安設(shè)2m 左右的孔口管進(jìn)行注漿。管壁外或孔壁之間的空隙用快凝水泥或樹(shù)脂等錨固劑進(jìn)行封堵。止?jié){墻采用網(wǎng)噴砼,首先對(duì)巖壁上的凹凸不平部位進(jìn)行處理,然后在注漿管周?chē)鷴熹摻罹W(wǎng),網(wǎng)格尺寸為20cm20cm,網(wǎng)格外側(cè)用20mm 左右的鋼筋將注漿管焊成整體,然后噴射15cm 厚C20 砼。b、注漿材料和配合比為了保證注漿材料在地層中達(dá)到設(shè)計(jì)的擴(kuò)散距離,并且固結(jié)體具有較高的后期強(qiáng)度和耐久性,注漿材料選用超細(xì)水泥漿、高
30、壓雙液漿,TGRM 水泥基灌漿料或其他特種注漿材料。注漿材料配合比:超細(xì)水泥漿為1:1-2:1, TGRM 水泥基特種灌漿料的配合比為():1,水泥漿和水玻璃的配合比一般為1:0.6-1:1,可以領(lǐng)先注漿泵的壓力或排量閥進(jìn)行調(diào)整,化學(xué)漿液一般需根據(jù)各組分用量,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配置。c、機(jī)械設(shè)備和注漿參數(shù)注漿機(jī)械選用高壓力的雙液泵,其泵壓力大于2Mpa。在突泥處注漿,由于為軟塑性,因此雖然地層的孔隙率很小,但局部吸漿量有時(shí)卻很大,所以注漿量也只能根據(jù)實(shí)際情況確定。為了防止破壞止?jié){墻和漿液從距離注漿孔較遠(yuǎn)處的轉(zhuǎn)巖中沖出,注漿壓力一般控制在2Mpa。d、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以注漿量和注漿壓力為控制標(biāo)
31、準(zhǔn),根據(jù)經(jīng)驗(yàn),注漿終壓控制在1.0Mpa 左右,單孔進(jìn)漿量應(yīng)小于10L/min。檢查孔控制標(biāo)準(zhǔn)以孔涌水量為標(biāo)準(zhǔn),檢查孔涌水量一般地段應(yīng)小于0.2L/(m.min),嚴(yán)重破碎地段應(yīng)小于0.4L/(m.min),涌水壓力應(yīng)小于0.2Mpa。全段控制標(biāo)準(zhǔn)為在任何一處的小股出水應(yīng)為清水,水量小于2 立方每小時(shí),且水壓力小于0.2Mpa。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的突水、突泥現(xiàn)象,要及時(shí)撤出作業(yè)面人員及機(jī)具,保證人員及設(shè)備安全。然后到地面相應(yīng)位置尋找是否存在積水洼地與突水口相連通。如果有,則予以封堵,切斷地下水的補(bǔ)給源頭。當(dāng)突水、突泥現(xiàn)象減弱時(shí),即可進(jìn)洞清理,尋找出水口,注漿封堵。2、突泥處理總的原則洞外治理與洞內(nèi)治
32、理相結(jié)合;堵泥堵砂不堵水;防排水原則:采用“防、排、堵、截結(jié)合”,因地制宜,綜合治理;永久治理為主,施工治理為輔。即總體對(duì)地表調(diào)查發(fā)現(xiàn)的地表大的溶洞口、落水洞進(jìn)行封堵,主要側(cè)重于洞內(nèi)封堵泥砂,避免造成泥砂大量淤積,邊清邊淤,影響施工。同時(shí),從對(duì)隧道運(yùn)營(yíng)安全考慮,應(yīng)以永久治理為主,徹底根治。3、突泥處理措施洞內(nèi)道路突泥后,大量泥、石淤積,造成洞內(nèi)道路沖毀,整治中,必須首先保證便道暢通。對(duì)于斜井:由于平行導(dǎo)坑凈空小,作業(yè)面狹窄,為保證洞內(nèi)不被大量淤泥淤積,先在安全距離處設(shè)草袋圍堰,堵住泥砂,枯水季節(jié):待突泥穩(wěn)定后,再將淤積泥砂全部清除;雨季:先用草袋圍堰堵住泥砂,然后立即設(shè)2 米厚M10漿砌片石漿
33、砌止?jié){墻,注漿固結(jié)后,再將淤積泥砂全部清除。對(duì)于正洞:首先清出進(jìn)洞左側(cè)1 米寬水溝,局部區(qū)段設(shè)草袋圍堰,在洞內(nèi)形成一半低,用于排水;一半高,用于行車(chē),滿(mǎn)足施工車(chē)通行。然后將淤積泥砂全部清除。處理措施枯水季節(jié):(突泥點(diǎn)在邊墻腳以上)將洞內(nèi)淤積泥砂全部清除后,在突泥孔洞處清除淤泥5 米以上,然后拋填片石,在突泥孔洞口2 米范圍采用M10漿砌片石;(突泥點(diǎn)在邊墻腳以下)將淤積泥砂全部清除,然后全部回填M10 漿砌片石。雨季:(邊墻腳以上)將洞內(nèi)淤積泥砂全部清除后,在突泥孔洞處清除淤泥35 米,拋填片石,并在突泥口預(yù)埋150 泄水管引排水,然后用草袋圍堰堵住所拋填的片石,同時(shí)預(yù)埋42 注漿孔,并在洞口2 米范圍采用M10 漿砌片石漿砌,最后注漿加固;(邊墻腳以下)將淤積泥砂全部清除,然后全部回填干砌片石,并注漿加固。