1、地下隧道超前深孔注漿加固施工方案編制：審核：二零一四年四月第一章 工程概況一工程概況1.1 工程概況 1.2水文地質簡介1.3編制依據 1.3.1 甲方提供的本工程有關圖紙。說明；1.3.2 職業與健康安全（GB/T 28001）1.3.3 建筑機械使用安全技術規范(JGJ 33-2001)1.3.4 建筑施工安全檢查標準(JGJ 59-99)1.3.5 建筑工程質量檢查評定標準(GB 50210-2001)1.3.6 巖土工程勘察報告1.3.8 土建注漿施工與效果檢測1.3.9 巖土工程勘察規范(GB 50021-2002)1.3.10 地下防水工程質量驗收規范(GB 50208-2002)
2、1.3.11 地下防水工程技術規范(GB50108-2002)1.3.12 鐵路隧道噴錨構筑法技術規范(TBJ108-92)1.3.13 建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002)第二章 方案設計（1）根據現場實際情況，該隧道采用上半斷面注漿加固。注漿范圍為隧道開挖輪廓線外2.5m，注漿深度12m,開挖長度為10m，注漿孔間距0.6m，注漿孔直徑為42，梅花樁布置。注漿壓力為0.10.3Mpa(周圍無管線處壓力0.30.5MPa)。掌子面的封堵厚度200mm，加設水平格柵（間距500mm）,并在水平格柵內外兩側掛61010cm鋼筋網噴射C20早強混凝土進行掌子面封閉。每12m一個施工段，每一
3、個施工段預留3m工作臺；開挖到10m處，采用洛陽鏟人工探測前方土質及地下水情況，并保留2m作為止漿墻。再次注漿完成，土體達到一定強度再進行隧道開挖，并按常規暗挖施工方法進行隧道施工。（2）根據我公司多年來對地下隧道工程地質情況的加固經驗，決定采用二重管無收縮（WSS工法）施工。（3）工藝流程；注漿定位孔鉆孔注漿結果配漿移至新孔位（4）注漿孔布置；-（5）主要的注漿設備；序號名稱單位數量工作內容1地質鉆機臺1打孔2注漿機臺1灌漿3攪拌機臺1制漿（6）地層注漿設計壓力應根據圍巖水文地質條件合理確定，一般宜比靜水壓力大0.30.6Mpa；當靜水壓力較大時，宜為靜水壓力的23倍。注漿終壓建議為0.51
4、.2Mpa.注漿速率主要取決于地層的吸漿能力（即地層的孔隙率）和注漿設備的動力參數，考慮到多種因素建議注漿率范圍取5110L/小時，施工時應根據現場試驗，確定注漿參數。施工配料為無收縮WSS工法AC液注漿施工。漿液配比可根據現場情況調整。二二重管A.B（C）無收縮雙液WSS工法注漿的特點：21二重管無收縮WSS工法注漿工藝是從日本引進的具有國際先進水平的地質改良新技術，它能夠100%將不同地質情況填充密實，改變原土和物理性質，增加土體的密度，提高其搞壓強度，達到土體的止水效果，能夠一次性完成一個注漿區域的土體加固施工，而且注漿材料屬于環保型，對河流及地下水無任何污染，對于此工程是最有效的施工方
5、法。2.1.1 采用特殊的端點監控器和二重管注入方式，使注入系統設備簡單，具有很高的可靠性。經濟性。2.1.2 可以進行一次，二次注入切換，回路變換裝置容易實行，所以能實行復合注入。2.1.3 瞬結性一次注漿液和浸透性二次注漿液的復合比率，在土層改良時可以自由地設定，從粘性土.砂質土到地下水非常多的砂礫層，以及更加復雜的復合地層都可以適用。2.1.4 二次注入材料是低粘性且凝膠時間長的浸透性注漿液，可以用壓力噴射到均勻的土質顆粒之間，由于這樣的操作方法，減少了對周圍建筑物的影響。2.1.5 由于一次注入是限制注漿，二次注入是滲透注漿，注漿液不全向注入范圍處溢出，從而有利保護地下環境而不被污染。
6、2.2 注漿加固入止水原理：注漿時在不改變地層組成的情況下，將土層顆粒間存在的水強迫擠出，使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固結，達到改良土層性狀的目的。其注漿特性是使該土層粘結力（C）。內磨擦角（）值增大，從而使地層粘結強度及密實度增加，起到加固作用；顆粒間隙中充滿了不流動而且固結的漿液后，使土層透水性降低，而形成相對隔水層。注漿加固后強度：卵石層達到2530kg/cm.細中砂層達到1520 kg/cm.粘土層達到1012 kg/cm；止水系數可達到：K=107cm/s108 cm/s.2.2.1 注入材料特性無收縮注漿液屬于安全，高滲透性的注漿材料，固結硬化時間可根據實際工程需要進行調整。無收縮
7、注漿液分為超高強度型，高強度型，普通型三種類型。2.2.1.1 無收縮注漿液特點： （1） 固結硬化時間容易調整，設計硬化時間長的注漿液也俱有很高強度。（2） 滲透性良好，特點是對微細砂層的滲透性優易。（3） 地層中有流動水的情況下也具有很強的固結性能。（4） 漿液強度，硬化時間，滲透性能可根據現場實際需要任意調整。 (5) 漿液不流失，固結后不收縮，硬化劑無毒，對地下水不會造成污染。2.2.1.2 無收縮注漿液標準配比如下表所示：1MAC液漿液中材料含量： 名稱內容密度容積（L）備注A液硅酸鈉稀釋劑=1.37=1220280溶液C液水泥H劑C劑XPM250kg25020050按施工時的氣溫調
8、整水泥的參量三注漿量的計算原則由于漿液的擴散半徑與砂層孔隙很難精密確定，為準備注漿材料，本參考圖注漿設計根據本線有關隧道工程地質，水文條件和注漿方案以及所選擇的注漿材料，進行注漿量的估算。注漿量的估算公式按下式進行： Q=Ana(1+)式中：Q=總注漿量，M；A=注漿范圍體積M；N=孔隙率，%A=漿液填充系數（0.7-0.9）=注漿材料損耗系數設計中，NA(1+）統稱為填充率，填充率按下表選用填充率選用表序號地質條件填充率%1雜填土30-352粉質粘土，砂土20-253粉細砂，砂層40-454中砂，中粗砂50-60四 注漿壓力的選定注漿壓力是注漿施工中的重要參數，它關系到注漿施工的質量以及是否
9、經濟。因此，正確確定注漿壓力和合理運用注漿壓力有著重要的意義。注漿壓力與砂層孔隙發育程度，涌水壓力，漿液材料的黏度和凝膠時間長短等有關，目前均按經驗確定。通常情況下按如下經驗式計算：（1） 按已知的地下水靜水壓力計算工，設計的注漿壓力（終壓值）為靜水壓力的2-3倍，最大可達到3-5倍，即 P（）式中：P-設計注漿壓力（終壓值）（MPA） P-注漿處靜水壓力（MPA）（2） 根據注漿處地層深度計算P=KH式中：P-設計注漿壓力（終壓值）（MPA） H-注漿處深度（M） K-由注漿深度確定的壓力系數壓力系數K的取值如表示：注漿深度（M）20K0.016五 注漿工藝及要求（1） 工藝要求定孔位：根據
10、設計要求，對準孔位，不同入射角度鉆進，要求孔位偏差為3cm，入射角度偏差不大于1。鉆機就位：鉆機按指定位置就位，調整鉆桿的度數。對準孔位后，鉆機不得移位，也不得隨意回抽。鉆進成孔：第一個孔施工時，要慢速運轉，掌握地層對鉆機的影響情況，以確定在該地層條件下的鉆進參數。密切觀察溢水出水情況，出現大量溢水出水時，應立即停鉆，分析原因后再進行施工。每鉆進一段，檢查一段，及時糾偏，孔底位置應小于30cm.鉆孔和注漿順序由外向內，同一圈孔間隔施工；回抽鉆捍：嚴格控制回抽幅度，每步不大于15-20cm ,勻速回抽，注意注漿參數變化。漿液配比：采用經計量準確的計量工具，按照設計配方配料。注漿：注漿孔開孔直徑不
11、小于32mm，嚴格控制注漿壓力，同時密切關注注漿量，當壓力突然上升應立即停止注漿，查明原因后采取調整注漿參數或移倍等措施重新注漿。土，砂層容易造成坍孔時，采用前進式注漿，否則采用后退式注漿錨桿注漿；第三章 工程質理保證體系在本工程注漿施工中，應嚴格組織管理體系和科學嚴謹的質量體系來保證工程質量。1 質量控制1.1工程質量嚴格按照本工程制定，并經甲方和監理工程師認可的施工方案執行，嚴格按國家有關技術規范，規程，標準控制施工。 1.2 工程質量保證制度：2.1 成立工程項目經理為責任的質量管理小組，完善質量保證體系，嚴格按照質量體系中規定的責權要求運行。2.2 定期如開質理分析會議，組織質量教育，
12、嚴格執行“三檢”制度，加強技術交底工作，強化工序控制，由責任心強以驗豐富的工程師擔任質量控制人員，實行監督檢查，保證工程質量。2.3 加強現場施工材料管理，嚴格執行進料檢驗制度，保證施工材料滿足設計和規范要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質理。 2.4 配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求，建立健全各種資料，原始記錄，作為評價工程質量的要求依據。2.5 加強與甲方，監理的配合，認真接受指導和監督。2工程質量措施3.1鉆孔施工：開鉆前，嚴格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機定位要準確，開鉆前的鉆頭點位與布孔點之距相差不得大于3cm，鉆桿度不得大于1.3.2 配料：采用準確的計量工具，嚴格按照設
13、計配方配料施工。3.3 注漿：注漿一定要按程序施工，每段進漿要準確，注漿壓力一定要嚴格控制在0.150.3Mpa，專人操作。當壓力突然上升或從孔壁溢漿，應立即停止注漿，每段注漿量應嚴格按設計進行，跑漿時，應采取措施確保注漿量滿足設計要求。3.4 注漿完成后，應采用措施保證注漿不溢漿跑漿。3.5 每道工序均要安排專人，負責每道工序的操作記錄：二重管無收縮雙液注漿質量標準內容標準內容標準孔位偏差20mm注漿壓力5%孔位偏差100mm注漿量（暫定）5-8%鉆桿垂直度1%提升幅度5mm第四章 安全措施1 建立健全各種崗位責任制，嚴格執行現場交接制度。2 鑿巖臺車，鉆機，注漿泵及高壓管路必須試運轉，確認
14、機械性能和各種閥門管路，壓力表，流量計完好后，方準施工。3 每次注漿前，要認真檢查安全閥，壓力表的靈敏度，并調整到規定注漿壓力位置。4 安裝高壓管路和泵頭各部件時，各絲扣的聯接必須擰緊，確保連接完好。5注漿過程中，禁止現場人員在注漿孔階附近停留，防止密封膠沖式閥門破裂傷人。6 注漿時不得隨意停水停電，必要時必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停水停電。7 注漿施工期間，必須有專門機電修理工，以便出現機械和電器故障時能及時處理。8 注漿現場操作人員必須佩戴安全帽，口罩和手套等勞保用品，方可進行注漿施工。9 施工前必須做好施工準備，并請甲方或總包方提供詳圖。第五章 注漿效果檢測手段1 注漿施工結束
15、后，通過注漿體內鉆孔，用壓水，注水，或抽水等辦法測定土（砂）層的流量及滲透系數，達不到設計要求需進行補充注漿。檢查孔的數目每個循環設2-3個檢查孔，檢查孔鉆取巖芯，觀察漿液充填情況，并檢查檢查孔內涌水量，檢查孔涌水量小于0.2L /m.min，布孔的重點是地質條件不好的地段以及注漿質量較差或有穎問的部分。在防滲注漿工程中，這類檢測是一種重要的和基本的手段。對加固注漿而言上述水力物理性雖不能直接反映加固效果，但至今仍舊被廣泛的當作一種參考指標，因為吸水量大小與地基的密度和強度之間存在著一定的關系。2 通過鉆孔，從注漿體內取出原狀樣品，送實驗窒進行必要的試驗研究。實踐經驗證明，通過這類檢測可得出下
16、述幾項重要的物理力學性能指標，據此能對注漿效果做出的纟較確切的評價：（1）樣呂的密度；（2） 結石的性質;（3） 漿液充填率及剩余孔隙率（4） 異地同地質情況下做垂直注漿試驗采用挖探取心檢查土質的密實度及結石性質，鉆孔注漿輻射咬合及漿液充填率。（5） 無側限抗壓強度與抗剪強度；3 建筑物（及構筑物）投入運行后，通過鉆孔網觀測灌漿體上下游的水位和滲流量，并用（1）（2）式樣表達防滲效果，這樣可以確切地評價出注漿回固土體的滲透性及長期滲透性及長期滲流穩定性。其計算公式如下： HEh = - (1) H QEQ = 1- - (2) Q。式中：Eh按水頭損失計算的灌漿效果。 H灌漿替上下游水頭差。H上下游總水頭差EQ 按滲流量計算的灌漿效果。 Q。灌漿前土體的滲流量 Q穿過灌漿體的滲流量除上述方法外，還常用以現場測得的彈性縱波速度和彈性摸量來確定止水加固灌漿的效果。
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