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徑向注漿堵水施工組織設(shè)計(jì)方案（13頁）.doc

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徑向注漿堵水施工組織設(shè)計(jì)方案（13頁）.doc

1、新建向莆鐵路青云山隧道徑向注漿堵水施工方案中鐵二十三局集團(tuán) -卜一一一 / /中國鐵建編制：金坤學(xué)審核:韓尤直審批：李鐸中鐵二十三局向莆鐵路FJ-10標(biāo)指揮部二00九年八月青云山隧道徑向注漿堵水施工方案1編制依據(jù)及編制范圍1.1編制依據(jù)(1) 青云山隧道設(shè)計(jì)圖(2) 向莆公司關(guān)于要求對(duì)青云山隧道嚴(yán)格進(jìn)行注漿堵水的通知(向莆鐵司工程200993號(hào))(3) 鐵路隧道施工技術(shù)指南(4) 鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(5) 已批復(fù)的青云山隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)1.2編制范圍青云山隧道段涌水地段的徑向注漿施工參數(shù)、施工方法，包括其作業(yè)要點(diǎn)、工藝要求等全過程。2. 工程概況2.1工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及氣

2、象概況2. 1. 1工程地質(zhì)水文及現(xiàn)場勘察青云山隧道分別穿越青云山隧道風(fēng)景名勝區(qū)、藤山自然保護(hù)區(qū)、老鷹尖自然保護(hù)區(qū)，區(qū)內(nèi)溝谷眾多，地表水發(fā)育，隧道埋深100900m, 地質(zhì)變化頻繁，分別有凝灰?guī)r、凝灰熔巖、石英正長斑巖等多種巖層,并受斷層破碎帶影響，圍巖產(chǎn)狀與走向變換頻繁，并根據(jù)已施工地段的滲水情況觀察分析，洞內(nèi)滲水受地表水影響嚴(yán)重，并隨雨季與枯季變化。2. 1.2施工區(qū)氣象條件隧道地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，冬季較短，溫暖濕潤，年平均氣溫 19. 5C,多年平均降水量14002000毫米，雨量豐富，每年49月為雨季，降雨量占全年的70%以上，并常伴有臺(tái)風(fēng)暴雨出現(xiàn)，全年無霜期296天。2.

3、 2設(shè)計(jì)情況對(duì)青云山隧道涌水按照以堵為主的原則，對(duì)已開挖涌水地段，先對(duì)涌水點(diǎn)進(jìn)行埋管集中引排，待涌水量及水壓減小后再采用加固圈3m徑向注漿加固巖堵水，其設(shè)計(jì)參照“永莆施圖（隧）02 (3) 16”圖，其具體注漿里程段落和注漿部位根據(jù)四方會(huì)堪變更紀(jì)要確定。3施工方案 3.1總體施工方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，洞內(nèi)滲水采用“以堵為主、限量排放”的治理原則進(jìn)行，保證隧道周邊生態(tài)環(huán)境不被破壞，防止周邊溪流、泉眼等不會(huì)因隧道施工而枯竭。在隧道進(jìn)行開挖支護(hù)后，對(duì)巖裂縫密集處或有滲涌水地段采用注漿固結(jié)止水的方式處理，注漿材料為水泥凈漿漿液，注漿應(yīng)分區(qū)段、分序加密的原則進(jìn)行。3.2徑向注漿參數(shù)設(shè)計(jì)隧道注漿參數(shù)以隧道圍巖

4、狀況及滲水情況確定，注漿孔采用風(fēng)槍鉆孔，鉆孔直徑52mm,注漿鉆孔深度5m,環(huán)向間距1.8m,縱向間距2. 6m,并呈梅花型布置，孔口采用450,壁厚為3. 5mm熱軋無縫鋼管, 管長1.0m,管口采取止?jié){措施。注漿材料采用水灰比為1:1水泥凈漿，水泥采用P042. 5普通硅酸鹽水泥，注漿凈壓力為0.5l.OMPeu為了滿足經(jīng)濟(jì)、合理的原則，在開挖過程中對(duì)圍巖滲水情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查和記錄，并在開挖以后進(jìn)行了長期的統(tǒng)計(jì)，以準(zhǔn)確掌握滲水狀況，為注漿固結(jié)提供基礎(chǔ)依據(jù)。注漿布置示意如圖1圖3所示所示。注漿正斷面圖注漿縱斷面圖圖1全斷面注漿布置示意圖圖2拱部滲水注漿布置示意圖設(shè)計(jì)加固線圖3邊

5、墻滲水注漿布!注意圖注漿根據(jù)分區(qū)段分序進(jìn)行注漿，以一個(gè)作業(yè)臺(tái)架長度6m左右為一個(gè)注漿段落，根據(jù)注漿孔在隧道展開面上的布置，分為二序注漿，交錯(cuò)進(jìn)行，另外應(yīng)以隧道涌水點(diǎn)為中心，由四周逐步分序向涌水中心點(diǎn)注漿的順序進(jìn)行，其1序孔的注漿凈壓力取0. 5-0. 8Mpa, 2序孔注漿凈壓力取0.8l.OMpa,若因集中涌水壓力較大造成漿液隨裂隙滲出時(shí)可采用速凝輔助措施提高漿液凝結(jié)時(shí)間，達(dá)到堵水效果。針對(duì)隧道開挖后巖面局部裂隙滲水的情況，采用局部注漿堵水的方式進(jìn)行，沿滲水裂隙兩側(cè)進(jìn)行注漿孔位布置，并將鉆孔方向與滲水裂隙面大角度相交，孔深5m,間距根據(jù)圍巖裂隙情況進(jìn)行調(diào)整。局注漿孔裂隙部注漿堵水

6、布置示意圖如圖4所示。y円Zp、 /r 注漿孔i”第二O隙/a vX ”、 v企裂圖4局部滲水注漿布置示意圖3.3詳細(xì)施工方案3. 3. 1施工順序注漿施工由集中涌水較大的地段兩側(cè)逐步向集中涌水地段逐步靠近的方式進(jìn)行，為了防注漿串孔，防止?jié){液從附近鉆孔中滲流，施工采用隔排隔孔施工，注漿順序按照先底部、再拱部、最后邊墻的順序進(jìn)行，注漿和鉆孔及時(shí)緊跟，減少空孔暴露時(shí)間，首先對(duì)注漿孔位進(jìn)行測量定位標(biāo)志和編號(hào)，以便鉆孔和注漿能夠同時(shí)作業(yè)，具體施工順序如圖5所示。圖5注漿順序示意圖3. 3. 2鉆孔施工注漿孔位布置應(yīng)遵循“分段，分批，逐步加密”的原則，注漿孔采用風(fēng)槍成孔，成孔直徑52mm,利

7、用自制鉆孔臺(tái)車進(jìn)行操作，成孔以后及時(shí)采用高壓水進(jìn)行清孔，在注漿過程中，加強(qiáng)對(duì)注漿施工段附近圍巖的水文和地質(zhì)觀察，并對(duì)注漿施工地段進(jìn)行監(jiān)控量測工作。當(dāng) 出現(xiàn)注漿施工段附近出現(xiàn)集中突水或圍巖變形時(shí)應(yīng)暫停施工或調(diào)整注漿參數(shù)。3. 3.3注漿施工根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)正洞開挖后進(jìn)行徑向注漿堵水加固，注漿材料采用水泥凈漿，水灰比為不得稀于1： 1的漿液，并根據(jù)現(xiàn)場注漿壓力及進(jìn)漿量可作適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)出現(xiàn)集中涌水較大及普通注漿堵水失敗時(shí)，需采用速凝輔助措施進(jìn)行補(bǔ)救，以縮短漿液凝固時(shí)間，達(dá)到迅速止水的效果，拱墻的注漿利用自制臺(tái)車進(jìn)行，底板注漿采用左右幅錯(cuò) 開施工的方式進(jìn)行，注漿機(jī)選用效率高、耐高壓的注漿設(shè)

8、備，現(xiàn)場采用2TGZ-II型雙活塞式注漿泵，其排漿量為170L/min,工作壓力為 15MPa,垂直輸送高度為40m,水平輸送距離為100m。水泥漿液采用專用制漿機(jī)現(xiàn)場制備，并通過濾網(wǎng)過濾后輸入注漿機(jī)內(nèi)進(jìn)行注漿。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在保證漿液可灌性和有效擴(kuò)散距離前提下，應(yīng)根據(jù)滲漏水情況、節(jié)理裂隙發(fā)育情況合理選用漿液配比，并同時(shí)在實(shí)際施工中根據(jù)吸漿量和注漿壓力適時(shí)作以調(diào)整。在注漿過程中若出現(xiàn)注漿量過大且壓力尚未達(dá)到預(yù)期值時(shí)，可以采取在漿液中添加絮凝劑的方式減少漿液的流動(dòng)性，并可以盡可能縮小注漿范圍。3. 3.4注漿工藝1）作業(yè)方式：注漿方式采用全孔一次性壓入注漿方式進(jìn)行，便于漿

9、液控制。2）注漿壓力：采用“分級(jí)升壓法”進(jìn)行注漿壓力控制，開始注漿時(shí), 不宜將壓力升至過高，而應(yīng)由低到高逐漸提髙，注漿壓力一般控制在水點(diǎn)壓力的23倍范圍內(nèi)，其具體值還應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)注漿量進(jìn)行調(diào)整。注漿施工工藝如圖6所示。圖6雙液注漿工藝流程3. 3. 5集中涌水的處理措施針對(duì)集中涌水地段或注水泥漿無法堵水的地段，結(jié)合節(jié)理裂隙發(fā) 育情況，合理選擇漿液配比，以確保灌入漿液有效的擴(kuò)散半徑，擴(kuò)散半徑控制在3ni以內(nèi)，混合漿液初凝時(shí)間控制在2niin以內(nèi)。注漿孔位布置應(yīng)遵循“分段、分批、逐步加密的原則，針對(duì)不同的滲漏情況布設(shè)中深、淺孔，中深孔排水降壓，淺孔注漿；注漿時(shí)應(yīng)遵循“先外后內(nèi)、先稀后濃

10、的原則，即施工先從影響區(qū)邊緣向中心逐段逼近，灌注漿液濃度應(yīng)由稀逐漸變濃。注漿材料選擇水泥-水玻璃雙液，水泥：選用42. 5的普通硅酸鹽水泥; 水玻璃：選用濃度Be二3040,模數(shù)M=2. 83. 1的水玻璃原液。配比參數(shù)：為控制水泥-水玻璃漿液膠凝時(shí)間及漿液擴(kuò)散半徑，取得良好的注漿封堵效果，根據(jù)以往注漿經(jīng)驗(yàn)表明，水泥-水玻璃漿液膠凝時(shí)間可在幾秒至幾十分鐘內(nèi)準(zhǔn)確控制，其膠凝時(shí)間與水泥品種、水泥漿水灰比、水玻璃溶液濃度、水玻璃溶液與水泥漿的體積比等因素有關(guān)，如表1和圖7所示。oa1XM-G.OW : C-D.8dEL = 4 匸IEL = 3D表1水泥水玻璃漿液不同條件下的膠凝時(shí)間（M=

11、30）水玻璃濃度（水泥漿：水玻璃）Be =30Be-35Be-40W:C （重量比）I： 0. 527”29”34”0.6： lI： 1.050”56”r 07”I： 0. 531”37”42”0.8： lI： 1.056”r 12”r 32”I： 0. 550”47”52”l.O： lI： 1.0I，12”r 26”52”1041：0.61：0.8 Jd.O水泥漿：水坯璃（OP-bO.4 106 JOB 1d.O水泥漿:水玻璃（體稅比圖7水泥漿與水玻璃漿液不同體積比的膠凝時(shí)間關(guān)系圖根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在保證漿液可灌性和有效擴(kuò)散距離前提下，應(yīng)根據(jù)滲漏水情況、節(jié)理裂隙發(fā)育情況合理選用漿

12、液配比，并同時(shí)在實(shí)際施工中根據(jù)吸漿量和注漿壓力適時(shí)做以調(diào)整，亦可采到間隔注入雙液漿的方式，以縮短漿液凝結(jié)時(shí)間，提高堵水效果。在注漿過程中若出現(xiàn)注漿量過大且壓力尚未達(dá)到預(yù)期值時(shí)，可以采取在漿液中添加絮凝劑的方式減少漿液的流動(dòng)性，并可以盡可能縮小注漿范圍。4安全技術(shù)措施1）注漿過程中會(huì)加大初期支護(hù)及圍巖的壓力，因此在注漿施工之前應(yīng)布設(shè)好監(jiān)控量測點(diǎn)，并量測獲得初使數(shù)據(jù)，監(jiān)控量測包括拱頂下沉及凈空收斂，按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行量測斷面布置，同時(shí)加強(qiáng)斷層裂隙帶的初期支護(hù)和圍巖的觀測。2）注漿前應(yīng)再次復(fù)核滲水水壓力，以便精確確定注漿壓力值。3）注漿時(shí)注漿設(shè)備應(yīng)設(shè)在工作面，以便取得良好的注漿效果。4）在注漿

13、過程中應(yīng)隨時(shí)觀察出水點(diǎn)及周邊節(jié)理裂隙的滲漏水情況,如出現(xiàn)串漿、漏漿等現(xiàn)象，應(yīng)采取表面封堵、間歇注漿、加濃漿液等技術(shù)措施及時(shí)進(jìn)行處理。5）注漿時(shí)若采用間歇注漿方式，間歇時(shí)間應(yīng)視漿液的膠凝時(shí)間而定，稍短于漿液膠凝時(shí)間。6）注漿前向注漿孔內(nèi)壓入高猛酸鉀顏色水做壓水試驗(yàn)，觀察并記錄注漿孔附近的串（冒）漿點(diǎn)，并用棉絮進(jìn)行及時(shí)封堵。7）在注漿過程中應(yīng)嚴(yán)格控制注漿壓力和記錄注漿量，當(dāng)注漿壓力突然增大且初期支護(hù)表面未發(fā)現(xiàn)有滲漿時(shí)，應(yīng)及時(shí)減小注漿壓力，以防止因注漿壓力過大造成的初期支護(hù)破壞或附近地段的巖爆發(fā)生。8）注漿施工時(shí)必須留出洞內(nèi)工作人員的緊急逃生通道，并加強(qiáng)內(nèi)外聯(lián)系，確保在突發(fā)事件時(shí)洞內(nèi)工人

14、能夠安全疏散。5人員、機(jī)械配置5. 1機(jī)械配置本著安全、合理、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行機(jī)械設(shè)備配置，具體機(jī)械配置表如表2所示。表2機(jī)械配制表序號(hào)機(jī)械名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1作業(yè)臺(tái)架臺(tái)2自制2自卸汽車10T輛1自有3空壓機(jī)20m3臺(tái)1自有4裝載機(jī)ZLC50臺(tái)1自有5風(fēng)鉆TY28把5自有6制漿機(jī)300L2新購7注漿機(jī)2TGZ-II型雙活塞式注漿泵臺(tái)1新購8電焊機(jī)臺(tái)2自有5.2人員配備人員配備表如表3所示。表3人員配置表班組人數(shù)負(fù)責(zé)內(nèi)容合計(jì)鉆孔7負(fù)責(zé)注M孔的鉆進(jìn)20注漿8負(fù)責(zé)孔口管安裝、制漿、注漿工作輔助4負(fù)責(zé)注漿所需的其它輔助工作現(xiàn)場管理2負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工安全、調(diào)動(dòng)6環(huán)境保護(hù)措施1）機(jī)動(dòng)車和設(shè)備維修散落的油漬，必須立即清理干凈。2）施工中返工的挖除材料立即運(yùn)出現(xiàn)場并進(jìn)行掩埋等處理。對(duì)于施工中廢棄的水泥袋等及時(shí)收集清理并搞好現(xiàn)場衛(wèi)生，以保護(hù)自然環(huán)境與景觀不受破壞。3）對(duì)于注漿后的剩余材料及初期支護(hù)中滲出的漿液必須經(jīng)理污水處理池凈化后才能排放。

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