滬昆鐵路某標段隧道帷幕注漿及徑向注漿施工方案

1、新吉坪隧道帷幕注漿及徑向注漿方案 目 錄1、 編制依據(jù)·······································12、 編制目的·····&

2、#183;·································13、 工程地質(zhì)條件··············

3、83;····················14、 施工方案····························&

4、#183;··········45、 施工組織······································

5、;106、 質(zhì)量保證措施··································117、 安全保證措施············&

6、#183;·····················13新吉坪隧道帷幕注漿及徑向注漿施工方案1、編制依據(jù)1.1、新吉坪隧道設(shè)計圖紙1.2、高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)2010241號）2、編制目的明確隧道帷幕注漿及徑向注漿施工作業(yè)的工藝流程、操作要點和相應(yīng)的工藝標準，規(guī)范隧道注漿施工作業(yè)。3、工程地質(zhì)條件3.1、地質(zhì)概況、地形地貌隧道位于構(gòu)造剝蝕、侵蝕、溶蝕低山丘陵地貌，主體山脈

7、大致呈南北走向，支脈向東南方向分布，隧道線路橫穿主體山脈，整體地勢北高南低，最高海拔標高522m，最底標高136m，相對高差386m。地貌受構(gòu)造及巖性控制明顯，地形起伏較大，地面坡度30°50°，局部山高坡陡，溝谷深切，陡峻成崖，地表植被發(fā)育，基巖零星裸露，山坡平緩地段及低洼處多墾為旱地和水田。、地表水系隧道地表水主要是水塘和隧道洞身地表山澗溪水，一般常年有水，將于除下滲基巖外，多沿坡面排泄，匯入溪溝。雨季區(qū)內(nèi)各主要沖溝呈現(xiàn)出一個暴漲暴落的急變型動態(tài)過程，暴雨過后溪溝水較正常水位高出35倍。地下水類型較全，根據(jù)地下水賦存條件劃分為松散巖類孔隙潛水，碳酸鹽類巖溶水、碎屑巖類基

8、巖裂隙水及斷層構(gòu)造水四大類型。地下水主要有大氣降水補給，地形切割強烈，地下水徑流途徑短，循環(huán)交替迅速，地下水多于溝底下部沿裂隙面就近排泄，無明顯的排泄基準面。松散巖類孔隙水，巖溶類孔隙水、基巖裂隙水、構(gòu)造斷層水除受大氣降水補給外，還受地表水補給，地吸收水動態(tài)變化嚴格受降水制約，變幅較大。地下水的運移和富集以巖性為基礎(chǔ)，受地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌諸因素的影響，可溶巖與非可溶巖接觸面，斷裂交匯處，裂隙發(fā)育地段等地下水相對較富集。、氣象特征*市屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，具有氣候溫和、熱量豐富、雨量集中、雨熱同季，四季分明的特點，多年平均氣溫1618，一般東南部高于西北部1.52，1月氣溫最低，月平均氣溫48，

9、極端最低氣溫為-3.1，七月氣溫最高，月平均氣溫2730，極端最高氣溫為43.7，多年平均降水量為12001700mm，46月為雨季，78月高溫多暴雨，9月至次年3月為旱季。3.2、地層巖性隧址區(qū)根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆孔勘探深度范圍內(nèi)所揭露的地層為第四系全新捅破洪積（q4dl+pl）碎石土、坡殘積（q4dl+el）粉質(zhì)黏土、細角礫土、泥盆系上統(tǒng)（d2l）泥質(zhì)砂巖，泥盆系中統(tǒng)棋梓橋（d2q）灰?guī)r、泥灰?guī)r、砂巖；跳馬澗組（d2t）石英砂巖，礫巖、粉砂巖夾頁巖；遠古界板溪群上亞群拉攬組（ptbn2）砂質(zhì)板巖，硅質(zhì)板巖；燕山期（52b）黑云母花崗巖及各斷層黑云母花崗巖及各斷層中斷層角礫、斷層壓碎巖（fb）。

10、3.3、地質(zhì)構(gòu)造、隧區(qū)屬長平坳陷盆地的西南端，新生代開始，整個長平盆地上升為陸地，繁育北北東向新華夏系構(gòu)造及若干次級構(gòu)造，其中北東是羅霄山系北端，西北是雪峰山余脈的東緣，中部是長衡丘陵盆地向洞庭湖平原過渡地帶，地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜。隧址區(qū)位于公田新寧深大斷裂以東區(qū)，具有多期復(fù)活的發(fā)展史，對區(qū)內(nèi)的地層巖性，地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)展與分布起主導(dǎo)控制作用。因受多期構(gòu)造作用的影響，區(qū)內(nèi)斷裂結(jié)構(gòu)極為發(fā)育，據(jù)大地電磁策神物探結(jié)果，有4條構(gòu)造破碎帶，且規(guī)模較大，由于隧區(qū)地表植被發(fā)育，土層及基巖風(fēng)化層較厚，地表調(diào)繪未確認，并見3條物探未測到構(gòu)造。、地震根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖gb18306-2001（1：400萬），本線路

11、經(jīng)過地區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相應(yīng)地震基本烈度為度，特征周期分區(qū)為一區(qū)。3.4、不良地質(zhì)與特殊巖土情況新吉坪隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，區(qū)域地質(zhì)作用劇烈，碳酸巖分布廣泛，不良地質(zhì)特別發(fā)育。有巖溶、構(gòu)造破碎帶及影響帶等不良地質(zhì)現(xiàn)象。3.5、環(huán)境工程地質(zhì)評價工程應(yīng)減少對隧道進出口及斜井井口山坡的開挖，避免對山體的擾動，造成對自然生態(tài)環(huán)境的破壞、水土流失引起的邊坡失穩(wěn)等，施工應(yīng)加強植被的保護和恢復(fù)，以利于水土保持。隧道開挖會造成洞身以上地表水滲漏，井、泉干枯或地面塌陷，從而惡化環(huán)境水文地質(zhì)條件，特別是隧道沿線水塘廣布，山澗沖溝較多溪水發(fā)育，施工開挖有可能切斷地表水源，

12、導(dǎo)致沙塘村70戶330人、長城村125戶500人、峽山村90戶400人，共285戶1230人畜的生活用水、生產(chǎn)用水，影響極大。故隧道施工開挖應(yīng)加強封堵措施，以避免或減少地表水、井、泉水的滲漏對周圍環(huán)境的影響。施工棄渣應(yīng)有專門的棄渣場，嚴禁亂堆亂棄，一面淤塞溝、渠，侵占農(nóng)田，應(yīng)選擇合理堆放場地及設(shè)置必要的擋渣工程。3.6、工程地質(zhì)條件評價隧區(qū)覆蓋層厚度2.022.0m，下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組（d2t）石英砂巖、礫砂巖，棋梓橋組（d2q）泥灰?guī)r、灰?guī)r、砂巖，泥盆系上統(tǒng)龍口組（d2l）泥質(zhì)砂巖，震旦系（ptbn2）板巖，燕山期（52b）黑云母花崗巖。洞身段工程地質(zhì)條件差異性大。隧道進口為燕山期

13、（52b）黑云母花崗巖，巖體風(fēng)化強烈，全風(fēng)化帶（w4）厚度達22m，砂石呈砂粒狀，進口工程地質(zhì)條件差。隧道出口為（d2l）泥質(zhì)砂巖、（d2q）泥灰?guī)r、灰?guī)r、砂巖，覆蓋層厚度35m；強風(fēng)化帶（w3）厚23m，泥質(zhì)砂巖巖質(zhì)稍軟，工程地質(zhì)條件差。隧道洞身dk99+801dk99+950、dk100+240dk100+950遇構(gòu)造帶，節(jié)理裂隙發(fā)育，圍巖破碎，工程地質(zhì)條件差。4、施工方案4.1、注漿方案選擇原則根據(jù)隧道圍巖的工程地質(zhì)條件，巖體完整性，巖溶發(fā)育情況，涌水位置、水量、水壓及巖體的綜合滲透系數(shù)等情況，設(shè)計提供注漿方案擬采用超前注漿、徑向注漿、周邊注漿、帷幕注漿四種方案相結(jié)合，施工中根據(jù)超前地質(zhì)

14、預(yù)報等措施和設(shè)計院提供地質(zhì)資料綜合分析的成果來合理選擇注漿方案。、對斷層破碎帶和斜核部預(yù)測水壓力極大、極可能產(chǎn)生較嚴重突水突泥地段，采取超前預(yù)注漿方案。、對不同年代地層巖層接觸帶、物探異常區(qū)、預(yù)測水壓力大，可能產(chǎn)生圖突水突泥地段，采用超前帷幕注漿。、對巖體完整，其結(jié)構(gòu)性能可能保證開挖安全，但大面積淌水且流量大于控制排水量，實施開挖后徑向注漿。、巖體完整、其結(jié)構(gòu)性能可保證開挖安全，但局部出水且流量大于控制排水量，僅對出水處實施局部注漿。施工注漿實施方案根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報及揭示的地質(zhì)條件予以調(diào)整。4.2、注漿設(shè)計、注漿鉆孔布置注漿鉆孔的布置，根據(jù)注漿范圍、注漿段長、單個注漿鉆孔的作用范圍，巖層裂

15、隙發(fā)育情況，含水層分部情況和鉆孔作業(yè)要求而定，超前預(yù)注漿注漿孔長短結(jié)合并呈傘形輻射狀布置，全斷面徑向注漿注漿孔按梅花形布置。帷幕注漿鉆孔布置示意圖見下圖、超前預(yù)注漿注漿段長及止?jié){巖盤厚度確定根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和鉆機的能力（效率），為保證注漿質(zhì)量，超前與注漿每一段注漿段長度取為30m，止?jié){盤厚度為5m。、漿液擴散半徑初定漿液擴散半徑為2.03.0m.。4.3、鉆孔施工、注漿鉆孔結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)要求對于全斷面徑向注漿采用風(fēng)鉆開孔，孔徑為52mm，孔口管采用50mm熱軋無縫鋼管，長度1.0m；對于超前帷幕注漿的注漿孔開孔孔徑為110mm，埋設(shè)3.0m長108mm孔口管，3.0m以后孔徑為91mm直

16、至終孔。注漿鉆孔孔口位置應(yīng)準確定位，與設(shè)計位置的容許偏差為±5cm，偏角應(yīng)符合設(shè)計要求，每鉆進一段，檢查一段，及時糾偏，孔底位置偏移應(yīng)小于30cm；鉆孔順序應(yīng)先外后內(nèi)，同一圈孔間隔施工，鉆進過程中遇涌水或巖層破碎造成卡鉆、應(yīng)停止鉆進，掃孔后再進行鉆進，鉆進時對孔內(nèi)情況進行詳細記錄，如掉快、坍塌、堵鉆、鉆速等，尤其是出水量的高低需要準確記錄。、鉆機安裝鉆孔選用zyg-150全液壓鉆機，先根據(jù)設(shè)計圖孔位、鉆孔參數(shù)，在工作面上放出鉆孔位置，并用油漆標定。調(diào)整鉆桿的仰角和水平角，移動鉆機，將鉆頭對準所標孔位。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。、埋孔口管及試驗鉆進預(yù)埋孔口管段

17、，采用110mm鉆頭鉆進，該段長度為3.0m，鉆進結(jié)束后，裝入規(guī)格108mm×5mm/l=3.0m的熱軋無縫鋼管，再灌入水灰比為0.5：1的早強水泥漿將其固定，待凝48h后，安裝閘閥，開始掃孔。掃孔結(jié)束后，采用1.21.5倍的設(shè)計注漿壓力進行耐壓及抗?jié)B試驗，經(jīng)試驗確認無泄漏且滿足耐壓要求，才可以繼續(xù)鉆進，否則必須進行處理直至達到設(shè)計要求為止。、鉆進成孔鉆孔按先外圈，后內(nèi)圈的順序進行。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到設(shè)計要求，即可進行下一圈孔的鉆進，減少鉆孔的工作量，加快施

18、工進度。鉆孔時，還要嚴格作好鉆孔記錄，包括孔號、進尺、起訖時間、巖石裂隙發(fā)育情況、出現(xiàn)涌水位置、涌水量和涌水壓力。、鉆進過程中的技術(shù)措施a、為了及時清除孔內(nèi)巖渣、減少鉆具的磨損，應(yīng)經(jīng)常從孔底提起沖擊器，對孔進行充分的排渣。b、如孔內(nèi)突然發(fā)生坍塌，應(yīng)保持沖擊器動作并立即在孔內(nèi)上下運動，如果有必要，號可以增加沖擊器轉(zhuǎn)速，一直到?jīng)_擊器能自由上下，以及時巖渣從孔內(nèi)排清為止。c、加接鉆桿時，要特別注意鉆桿內(nèi)的清理，以免砂土、巖渣及管內(nèi)鐵銹等贓物進入沖擊器，引起零件損壞或發(fā)生停鉆事故，鉆桿螺紋應(yīng)涂潤滑脂。d、當(dāng)一根鉆桿打完時，必須將孔內(nèi)巖渣吹掃干凈，然后減少氣量，將沖擊器慢慢放入孔底，過一會在緩慢停氣，方

19、可接上另一根鉆桿，以防巖渣倒灌進入沖擊器。e、調(diào)換鉆頭時，要保證替換鉆頭只講小于被替換鉆頭，以防替換鉆頭卡在孔內(nèi)，因此，鉆頭應(yīng)排隊使用。f、應(yīng)經(jīng)常檢查圓鍵及柱銷的磨損情況，及時修理或調(diào)換，以防鉆頭掉進孔內(nèi)。、鉆進過程中的防塵措施a、無水正常鉆進時，孔內(nèi)將返出大量灰塵，這是需在孔口安裝防塵罩，并在防塵罩與孔口之間噴射高壓水流。b、現(xiàn)場工作人員需佩戴防塵口罩和防護眼鏡。c、加強現(xiàn)場的通風(fēng)。4.4、注漿施工工藝、壓水試驗壓水試驗的目的是為了了解注漿孔各注漿段巖層的富水性、透水性，以確定漿液配比。預(yù)估漿液消耗量及材料用量。壓水試驗方法采用雙塞正水法，壓力表安裝在孔口管回水管上，試驗壓力取凈水壓力的1.

20、52.0倍，試驗時每間隔10分鐘觀測一次流量和壓力，流量和壓力保持相對穩(wěn)定，流量連續(xù)四次讀數(shù)，其最大值和最小值之差小于最終值的10%，試驗工作即可結(jié)束，以最終流量為計算流量。、鉆孔沖洗決定鉆進孔段需注漿時，必須立即進行鉆孔沖洗工作，鉆孔沖洗的目的是清除鉆孔中的殘存巖粉，巖石裂隙中所填充的粘土雜質(zhì)等物。沖孔方式采用壓力驟升驟減的放水方式，沖洗結(jié)束的標準為：出水管的水潔凈后再延續(xù)10min，總沖洗時間不低于30min，對個別特殊情況還要增加沖洗時間。、漿液材料及制漿漿液采用純水泥漿或水泥水玻璃漿液。水泥漿的水灰比為0.6:11:1，水泥采用po425普通硅酸鹽水泥，水泥細度要求通過80um方孔篩的

21、篩余量不大于5%，所用水泥必須新鮮無結(jié)塊，每批進場水泥均應(yīng)有出廠合格證及檢驗分析報告單，不合格的水泥不能使用。水玻璃濃度采用3040波美度，模數(shù)為2.43.0.選用jz350葉片式攪拌機作為制漿設(shè)備，為了保證漿液的均勻性和在注漿間隙時不沉淀，另自行加工攪拌儲漿桶兩臺，容量1立方米，采用立式電動機和擺線針輪式減速器，用支架倒立于儲漿桶上，通過聯(lián)軸節(jié)將動力直接傳給攪拌軸。為了方便吸漿，在儲漿桶外側(cè)設(shè)兩個以上取漿口，以保證大流量注漿時漿液的供應(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1×1mm網(wǎng)篩過濾，放入葉片立式攪拌機進行二次攪拌，確保漿液均勻。、注漿當(dāng)注漿孔涌水量小于30l

22、/min，選用純水泥漿或水泥-水玻璃漿液；當(dāng)注漿孔涌水量在30200l/min范圍內(nèi)，選用凝膠時間為46min的漿液；當(dāng)注漿孔涌水量大于200l/min，選用凝膠時間為34min的漿液。注漿順序先注外圈，后注內(nèi)圈，先稀后密，由下而上間隔施作。注漿結(jié)束標準單孔注漿結(jié)束標準：注漿壓力逐步升高至設(shè)計終壓，并繼續(xù)注漿10min以上；注漿結(jié)束時的進漿量小于20l/min。注漿全段結(jié)束標準：所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件，無漏注現(xiàn)象；注漿后涌水量小于1m3/m.d；漿液有效注入范圍值大于設(shè)計值。、注漿過程中的技術(shù)措施a、注漿前、在類似地質(zhì)條件下的巖層中進行注漿試驗，初步掌握漿液填充量、注漿量、漿液配比、凝

23、結(jié)時間、漿液擴散半徑、注漿終壓等指標。b、一個孔段的注漿作業(yè)一般應(yīng)連續(xù)進行直到結(jié)束，不宜中斷，應(yīng)盡量避免因機械故障、停電、停水、器材等問題造成的被迫中斷。對于因?qū)嵭虚g歇注漿、制止串漿冒漿等有意中斷，則應(yīng)先掃孔至原設(shè)計深度后進行復(fù)注。c、注漿順序由外向內(nèi)、同一圈孔間隔施工。d、巖層破碎容易造成坍孔時，采用前進式注漿，否則采用后退式注漿。e、當(dāng)注漿中斷時間超過建業(yè)凝膠時間時，應(yīng)在漿液凝膠之前把漿液從注漿管路系統(tǒng)中排出，用清水沖洗干凈，查明中斷原因，排除故障，處理好后再恢復(fù)注漿。f、為防止?jié){液中混入紙片及水泥硬塊雜物堵塞管路，在攪拌桶進口及出口處設(shè)置過濾篩或過濾網(wǎng)。g、注漿過程中，必須注意觀察注漿壓

24、力和吸漿量的變化情況，當(dāng)出現(xiàn)異常時，應(yīng)立即檢查并及時處理。h、注漿中出現(xiàn)注漿壓力突然下降、流量增大，屬跑漿或超擴散，可采用縮短凝膠時間，增大漿液濃度或采用低壓、間歇注漿方法，及時調(diào)整處理。、特殊情況下的注漿措施a、注漿中斷對于注漿中斷，應(yīng)及時采取措施，縮短中斷時間，盡量恢復(fù)注漿。如中斷時間較長，應(yīng)及時沖洗鉆孔，并檢查注漿設(shè)備，找出中斷原因，采取有效措施，對注漿中斷的孔段掃孔并進行復(fù)注彌補，以保證注漿質(zhì)量。b、串漿當(dāng)發(fā)生串漿應(yīng)立即采取措施，可對串漿孔同時進行灌漿，或者將串漿孔用堵頭封堵，帶灌漿孔結(jié)束灌漿后，再將串漿孔打開，進行掃孔，沖洗，而后繼續(xù)鉆機或注漿。c、巖層大量漏漿：發(fā)生巖層大量漏漿時，

25、縮短注漿段高，降低注漿壓力，限制進漿量或加大漿液濃度等措施，嚴格控制注漿量，既保證注漿質(zhì)量又不浪費漿液。4.5、注漿質(zhì)量檢驗及資料整理注漿段的注漿孔全部注完后，應(yīng)進行注漿效果檢查和評定，不合格者應(yīng)補鉆孔注漿。對注漿質(zhì)量的檢查和評定首先要對注漿過程中的各種記錄資料進行綜合分析，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；其次通過打檢查孔來判斷注漿質(zhì)量，鉆取巖心，觀察漿液充填情況，并檢查孔內(nèi)涌水情況。檢查孔應(yīng)布置在出水較多的部位或布置在開挖面中心處，每循環(huán)擬布設(shè)23個檢查孔。5、施工組織5.1、施工人員組織單位人員配備（人）備注架子隊長1技術(shù)主管1技術(shù)組5技術(shù)員3人、質(zhì)檢員1人、內(nèi)業(yè)資料1

26、人鉆工12制漿組10材料供應(yīng)2機修電工2合計335.2、主要機械設(shè)備序號機械設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量備注1鉆機zyg-1503臺2風(fēng)鉆yt-248臺3注漿泵hfv-2d3臺4雙層攪拌機jz3503臺5孔口封閉器108mm60個6回漿高壓閥特制100個7抗震壓力表10個8注漿高壓軟管i200m9輸漿管50mm300m10孔口管108mm2700m11攪拌桶1m33個6、質(zhì)量保證措施6.1、質(zhì)量保證體系質(zhì)量保證體系圖如下6.2、施工質(zhì)量的控制措施、在工程實施過程中、根據(jù)有關(guān)質(zhì)量管理標準，設(shè)計技術(shù)要求，工程特點設(shè)置工程質(zhì)量控制點，對工程施工的全過程實施過程控制。、健全質(zhì)量管理制度：一是工程質(zhì)量的“三級檢

27、查制度”；二是工程質(zhì)量的“一票否決制度”；三是崗位責(zé)任制；四是質(zhì)量獎懲制度；五是認真廣泛開展qc小組活動，加強質(zhì)量意識宣傳與教育活動，提高施工隊伍整體質(zhì)量意識。、用技術(shù)管理的辦法進行質(zhì)量控制、按照需要配備的相關(guān)試驗儀器與檢測儀器，并按照技術(shù)要求進行試驗與檢測，及時為工程施工提供并反饋有關(guān)質(zhì)量信息。、對孔位精確測量定位，鉆機安裝，鉆孔測斜進行重點控制，所提交的測量成果經(jīng)項目部測量班復(fù)核后，方可進行下一步施工。、施工質(zhì)量保證措施、做好施工技術(shù)交底工作，施工前組織施工技術(shù)管理人員，主要施工人員認真學(xué)習(xí)本次施工的各項規(guī)程、規(guī)范，明確施工技術(shù)人員與質(zhì)量要求。、做好施工前的崗位培訓(xùn)工作，所有的施工人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后才能上崗，特殊工種必須持證上崗。加強施工人員之間的技術(shù)與交流，提高技術(shù)素質(zhì)。、施工前對各種測量儀器進行檢定、校準，保證