水平注漿加固施工方案

1、一、 工程概況1.1 工程簡(jiǎn)介1.2到達(dá)端工程地質(zhì)各地層巖性人工素填土（Q4ml）褐黃、紅褐、灰黑、灰白等色，主要由粘性土混少量礫砂或石塊組成，結(jié)構(gòu)松散至稍密，路面表層多為混凝土及墊層，局部夾有生活垃圾。區(qū)間范圍內(nèi)分布較廣泛，厚度變化起伏較大，厚1.007.00m。粉質(zhì)粘土（Q4al+pl）灰色，軟塑，由粘粒組成，具粘性，底部0.20m含粉砂。呈透鏡體分布，厚01.00m。細(xì)砂（Q4al+pl）灰黃、淺黃、灰黑色等色，飽和，松散中密，主要由長(zhǎng)石、石英組成，砂質(zhì)成分變化較大，偶含細(xì)圓礫，一般含少量粘性土，局部夾淤泥質(zhì)土或粉質(zhì)粘土透鏡體。區(qū)間范圍內(nèi)分布較廣泛，主要分布于人工填土或淤泥質(zhì)土之下，局部

2、分布于地表，多透鏡體狀，厚度02.60m。礫質(zhì)粘性土（Qel）褐紅、褐黃夾灰白色及肉紅色，可塑狀，由下伏基巖殘積而成，原巖結(jié)構(gòu)清晰可辨，可塑，光滑，搖振反應(yīng)無，干強(qiáng)度中等，粘性一般，夾有石英顆粒，局部含石英顆粒較少過渡為砂質(zhì)粘土。具一定臨空面或動(dòng)水作用下易軟化崩解。區(qū)間范圍內(nèi)多呈片狀或透鏡體狀分布，厚約011.20m。全風(fēng)化花崗巖（53）褐黃，褐紅，灰白，肉紅等色為主，局部為灰褐色，原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，尚可辨認(rèn)，裂隙極發(fā)育，巖芯呈堅(jiān)硬土柱狀，手捏可碎，浸水可捏成團(tuán)，具一定臨空面或動(dòng)水作用下易軟化崩解，偶爾夾強(qiáng)風(fēng)化巖塊或角礫。區(qū)間范圍內(nèi)呈層狀分布于殘積層與強(qiáng)風(fēng)化之間，厚度變化較大，厚度約1.601

3、2.50m，頂面埋深6.7521.00m。 1.3水文地質(zhì)條件區(qū)間范圍地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積砂層及砂（礫）質(zhì)粘土層中。地下水埋深為05.30m，以孔隙潛水為主，局部地段微承壓。主要由大氣降水補(bǔ)給，水質(zhì)易被污染。1.4到達(dá)端頭地下管線布置 到達(dá)端頭地下管線復(fù)雜，下有給水管、燃?xì)夤艿馈⒂晁艿?、污水管、電力電信線路等。二、 編制依據(jù)2.1甲方提供的本工程施工現(xiàn)場(chǎng)布置圖及其它有關(guān)圖紙、說明。2.2建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-91）2.3土建注漿施工與效果檢測(cè)。2.4巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2002）2.5地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB5

4、0299-2002）2.6地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范（GB50307-2002）2.7我公司多年采用從日本引進(jìn)的具有國(guó)際先進(jìn)水平的地質(zhì)改良技術(shù)和設(shè)備，并結(jié)合近年來類似工程成功經(jīng)驗(yàn)。 三、施工方案 3.1二重管無收縮定向旋噴WSS工法的特點(diǎn)： 采用特殊的端點(diǎn)監(jiān)控器和二重管噴射方式，使注入系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，具有很高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性。 可以進(jìn)行一次、二次噴射切換，回路變換裝置容易實(shí)行，所以能實(shí)行復(fù)合噴射。 瞬結(jié)性一次噴射和浸透性二次噴射的復(fù)合比率，在土層改良時(shí)可以自由地設(shè)定，從粘性土、砂質(zhì)土到地下水非常多的砂礫層，以及更加復(fù)雜的復(fù)合地層都可以適用。 二次噴射材料是低粘性且凝膠時(shí)間長(zhǎng)的浸透性漿材，

5、可以用壓力噴射到均勻的土質(zhì)顆粒之間，由于這樣的操作方法，減少了對(duì)周圍建筑物的影響。 由于一次噴射是限制噴射，二次噴入是的滲透噴射，漿材不會(huì)向噴入范圍外溢出，從而有利保護(hù)地下環(huán)境而不被污染。 3.2土壤加固及止水原理： 噴漿時(shí)在不改變地層組成的情況下，將土層顆粒間存在的水強(qiáng)迫擠出，使顆粒間的空隙充滿漿材并使其固結(jié)，達(dá)到改良土層性狀的目的。其噴漿特性是使該土層粘結(jié)力（C）、內(nèi)磨擦角（）值增大，從而使地層粘結(jié)強(qiáng)度及密實(shí)度增加，起到加固作用；顆粒間隙充滿了不流動(dòng)而且固結(jié)的漿材后，使土層透水性降低，而形成相對(duì)隔水層。 土壤加固后強(qiáng)度：卵石層達(dá)到2530kg/2、細(xì)中砂層達(dá)到1520kg/2、粘土層達(dá)到1

6、012 kg /2；止水系數(shù)可達(dá)到：K=10-7/s10-8/s。 3.3漿材分類： 二重管無收縮定向旋噴樁WSS工法隨著材料的不同，可以分為懸濁液型和溶液型兩個(gè)工法。在實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)地質(zhì)狀況、設(shè)計(jì)要求從這兩種類型中選擇出更切合實(shí)際的工法，以達(dá)到更佳的噴入效果。 懸濁液型漿材適用范圍： 1）軟弱粘性土；2）松馳沖積砂復(fù)合層；3）砂礫層的前處理； 4）裂隙及其它空隙； 5）人為造成的松馳地盤。溶液型漿材適用范圍：1）洪積砂層；2）改良前縫隙大、松馳的沖積砂層；3）改良前縫隙大的砂礫層。3.4噴入材料特性 無收縮漿材屬于安全性、高滲透性的噴漿材料，固結(jié)硬化時(shí)間可根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行調(diào)整。無收縮

7、漿材分為超高強(qiáng)度型CT-1#、高強(qiáng)度型CT-2#、普通型CT-3#三種類型。無收縮漿材特點(diǎn)： （1）固結(jié)硬化時(shí)間容易調(diào)整，設(shè)計(jì)硬化時(shí)間長(zhǎng)的漿材也具有很高強(qiáng)度。 （2）滲透性良好，特別是對(duì)微細(xì)砂層的滲透性優(yōu)易。 （3）地層中有流動(dòng)水的情況下也具有很強(qiáng)的固結(jié)性能。 （4）漿材強(qiáng)度、硬化時(shí)間、滲透性能可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要任意調(diào)整。 （5）漿材不流失、固結(jié)后不收縮，硬化劑無毒，對(duì)地下水不會(huì)造成污染。標(biāo)準(zhǔn)漿材的性質(zhì)：比 重（20OC）粘 度（cps/20OC）PH值A(chǔ)液B液A+B液A液B液A+B液A液B液A+B液CT-1#1.301.051.1818.11.84.21.311.57.5CT-2#1.261

8、.041.1512.01.44.21.511.27.2CT-3#1.201.031.124.11.42.411.51.47.2 3.4.3 CT-固結(jié)體的透水系數(shù)：CT-1#CT-2#CT-3#透水系數(shù)k（cm/s）110-8110-7110-6 3.4.4無收縮漿材標(biāo)準(zhǔn)配比如下表所示：種類CT-1#CT-2#CT-3#A液（200L）改性水玻璃（L）150130100水（L）5070100B液（200L）GS（L）302010H劑（L）252847水（L）剩余量剩余量剩余量C液（200L）水泥（L）252015H劑（L）246C劑（L）242637Xpm劑（L）151057水（L）剩余量剩余

9、量剩余量 3.4.5噴漿效果的持久性： 二重管無收縮定向旋噴WSS工法，由于采用有針對(duì)性的特殊材料，其效果的耐久性比其他噴漿辦法的更為持久。噴漿后其效果的耐久性比較好。3.5二重管無收縮定向旋噴WSS工法注入率的考慮方法：對(duì)于水玻璃漿材來說，如果施工加壓力，容易引起體積（收縮）的變化，而對(duì)于二重管無收縮定向旋噴樁WSS工法來說，施工加的壓力使?jié){材成流線型，這樣能使?jié){材有效地噴入到地層中，并產(chǎn)生相當(dāng)高的強(qiáng)度，以達(dá)到噴入目的。從二重管無收縮定向旋噴WSS工法發(fā)明以來取得的成功的事例上分析，噴如率和噴入效果存在著差異，一般以1.01.5Mpa或3.05.0Mpa壓力考慮，噴入率可達(dá)到土的體積的45%

10、60%。 工程注漿材料配比單： 1）其特性對(duì)地下水而言，不易溶解； 2）對(duì)不同地層，凝結(jié)時(shí)間可調(diào)節(jié)； 3）對(duì)含砂層能控制浸透距離； 4）高強(qiáng)度、止水； WSS無收縮工法加固注漿漿液配比：A液B液C液MC液硅酸鈉25L（水玻璃）水Gs劑 8.5kgP劑 4.5kgDHP劑 6.7kgGOX劑 7.1kg水水泥 200kgDHP劑 2.6kgGOX劑 2.2kgXPM劑 2.4kg水MC超細(xì)水泥150kgDHP劑 5.6kgGOX劑 4.2kgXMP劑 5.4kgMC:水=1:1.2100100注：溶液由A、B液組在；懸濁液由A、C組成、MC液注:1、A液 水：硅酸鈉=1：1 2、A液：C液=1：

11、1 3、硅酸鈉密度1.373.6施工工序在鉆桿端點(diǎn)裝有管內(nèi)混合器，使?jié){材混合。如果達(dá)到所定的深度，內(nèi)管的噴氣漿關(guān)閉，以進(jìn)行橫噴射。用注漿泵注A、B（C）兩液分別入外管和內(nèi)管，并在二重管的端端頭混合室內(nèi)混合，通過濾網(wǎng)在水平方向?qū)嵭袊娚?，使?jié){材能浸透到地層中。注漿施工步驟：成孔（深度3m12m）連接管路開機(jī)注漿壓力達(dá)到2Mpa停止注漿終孔等待漿液初凝用雙快水泥封堵孔口（封孔）。注漿參數(shù)控制1）注漿孔位間距控制在1.2m，注漿孔層與層之間間距為0.8m，打入角度為9度。2）注漿加固范圍為隧道范圍外2m范圍。3）注漿壓力控制在0.52Mpa。4）外圍注漿孔注漿量控制在810 m3，內(nèi)側(cè)注漿量控制在10

12、11 m3。注漿加固要求1）加固后的土體具有良好的自穩(wěn)能力。2）注漿后，土體的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1Mpa。3)加固后的土體應(yīng)滿足抗?jié)B要求，滲透系數(shù)不大于1*10-6cm/s。 注：具體注漿加固孔位布置見附圖。 3.7主要的機(jī)械設(shè)備： 機(jī)械 器具 其他鉆孔機(jī)旋轉(zhuǎn)二重管排水處理裝備噴漿混合器噴頭測(cè)定器具注漿泵 混合器 凝膠時(shí)間測(cè)定儀電磁式壓力流量計(jì) 逆止閥 PH值測(cè)定儀 消音器WSS工法施工機(jī)械配置見下圖： 3.8二重管無收縮定向旋噴WSS工法施工的特點(diǎn)： 在噴漿的過程中，噴漿管不回轉(zhuǎn)，不會(huì)發(fā)生漿材溢流現(xiàn)象，并且對(duì)土層具有很強(qiáng)的滲透性。噴入范圍可人為控制。在二重管的端頭設(shè)置的漿液混合器中，A、B

13、（C）無收縮漿材可以完全地混合，均勻的噴入到地層中，凝結(jié)時(shí)間可以自由調(diào)節(jié)，并且可以實(shí)行復(fù)合噴入施工。被混合的漿材，加壓后可以在水平方向進(jìn)行噴射。施工從鉆孔到噴漿完畢，可以連續(xù)進(jìn)行。噴入材料從水玻璃到二氧化硅等膠狀體幾乎全部可以使用。對(duì)于任何土層都可以進(jìn)行噴射。3.9二重管無收縮定向旋噴WSS工法的應(yīng)用范圍：由于二重管無收縮定向旋噴樁WSS工法是定壓、定量、定向地進(jìn)行地基基礎(chǔ)的處理，因此可進(jìn)行各類型地基基礎(chǔ)、巖土工程的基坑加固處理及護(hù)坡施工、各類型暗挖隧道的加固及止水、建筑物及構(gòu)筑物沉降與傾斜的定向抬高及糾偏等施工。如盾構(gòu)工程加固土壤、橋墩基礎(chǔ)加固、基坑護(hù)坡加固及止水、穿越河床隧道與建筑物下隧道

14、加固及止水等是最為常見的土壤加固施工。4 工程質(zhì)量保證體系在本工程注漿施工中，應(yīng)以嚴(yán)格組織管理體系和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量體系來保證工程質(zhì)量。4.1質(zhì)量控制工程質(zhì)量嚴(yán)格按照本工程制定，并經(jīng)甲方和監(jiān)理工程師認(rèn)可的施工方案執(zhí)行，嚴(yán)格按國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)控制施工。根據(jù)施工程序，嚴(yán)把鉆孔深度、配料注漿壓力、注漿量關(guān)，每一道工序均安排專人負(fù)責(zé)，并記錄好每一道工序的原始數(shù)據(jù)。4.2工程質(zhì)量保證制度成立工程項(xiàng)目經(jīng)理為責(zé)任的質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格執(zhí)照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運(yùn)行。定期召開質(zhì)量分析會(huì)議，組織質(zhì)量教育，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，加強(qiáng)技術(shù)交底工作，強(qiáng)化工序控制，由責(zé)任心強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師

15、擔(dān)任質(zhì)量控制人員，實(shí)行監(jiān)督檢查，保證工程質(zhì)量。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工材料管理，嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)料檢驗(yàn)制度，保證施工材料滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，不合格材料不得進(jìn)場(chǎng)使用，確保工程質(zhì)量。配備好施工機(jī)具和計(jì)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(píng)價(jià)工程質(zhì)量的重要依據(jù)。加強(qiáng)與甲方、監(jiān)理的配合，認(rèn)真接受指導(dǎo)和監(jiān)督。4.3工程質(zhì)量保證措施鉆孔施工：開鉆前，嚴(yán)格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機(jī)定位要準(zhǔn)確，開鉆前的鉆頭點(diǎn)位與布孔點(diǎn)間距相差不得大于2，鉆桿傾斜度不得大于1O。配料：采用準(zhǔn)確的計(jì)量工具，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配方配料施工。注漿：注漿一定要按程序施工，每段進(jìn)漿要準(zhǔn)確，注漿壓力一定要嚴(yán)格控制在0.52Mpa，專人操作。

16、當(dāng)壓力突然上升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿，每段注漿量應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行，跑漿時(shí)應(yīng)采取措施確保注漿量滿足設(shè)計(jì)要求。注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿時(shí)不溢漿、不跑漿。每道工序均要安排專人，并做好操作記錄。5 安全措施 5.1建立健全各種崗位責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接制度。 5.2鉆機(jī)注漿泵及高壓管路必須試運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)機(jī)械性能和各種閥門管路，壓力表完好后，方準(zhǔn)施工。 5.3每次注漿前，要認(rèn)真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調(diào)整到規(guī)定注漿壓力位置。 5.4安裝高壓管路和泵頭各部件時(shí)，各絲扣的聯(lián)接必須擰緊，確保聯(lián)接完好。5.5注漿過程中，禁止現(xiàn)場(chǎng)人員在注漿孔附近停留，防止密封膠沖式閥門破裂傷人。5.6注漿時(shí)不得

17、隨意停水停電，必要時(shí)必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停水停電。 5.7注漿施工期間，必須有專門機(jī)電修理工，以便出現(xiàn)機(jī)械和電器故障時(shí)能及時(shí)處理。 5.8注漿現(xiàn)場(chǎng)操作人員必須佩戴安全帽、口罩和手套等勞保用品，方可進(jìn)行注漿施工。 5.9施工前必須做好施工準(zhǔn)備，并請(qǐng)甲方或總包方提供周邊詳細(xì)布置圖。6 安全保證措施及體系6.1 安全生產(chǎn)目標(biāo)及保證體系6.1.1 安全生產(chǎn)目標(biāo) 本工程的安全生產(chǎn)目標(biāo)為：“二無、二杜絕、一創(chuàng)建”?！岸o”即：無工傷死亡事故 。無交通死亡事故?！岸沤^”即：杜絕重傷事故 。杜絕重大工程事故?！耙粍?chuàng)建”即：創(chuàng)建安全文明工地。6.1.2 安全管理機(jī)構(gòu)及安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全管理機(jī)構(gòu)和

18、安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)見下圖：項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)目總工安全工程師綜合部安環(huán)部隧道掘進(jìn)施工隊(duì)端頭加固施工隊(duì)作業(yè)組安全員安全管理機(jī)構(gòu)圖6.1.3 建立健全項(xiàng)目部安全保證體系建立健全項(xiàng)目部安全保證體系是整個(gè)施工順利實(shí)施的保障，是確保工程質(zhì)量和工期的前提。1）建立完善地安全體系安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目經(jīng)理部成立以項(xiàng)目經(jīng)理、總工程師為首的安全領(lǐng)導(dǎo)小組，組織領(lǐng)導(dǎo)安全施工管理工作，積極推動(dòng)全面安全管理工作的深入開展。2）建立健全的自檢制度項(xiàng)目經(jīng)理部建立二級(jí)安全管理體系，項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)、質(zhì)量安全環(huán)保部，施工班組設(shè)安檢員、分別實(shí)施檢查任務(wù)，同時(shí)認(rèn)真接受外部監(jiān)督。安全保障組織機(jī)構(gòu)見下圖，安全保障管理程序見下圖，安全保障檢查程序見下圖。安全施工領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)：項(xiàng)目經(jīng)理，副組長(zhǎng)：副經(jīng)理、總工工程部安環(huán)部物資部機(jī)電部各施工班組全體施工人員安全保障組織機(jī)構(gòu)圖7 注漿施工程序及人員組織7.1施工程序及人員組織8 注漿效果檢測(cè)手段 8.1注漿施工結(jié)束后，通過注漿體內(nèi)鉆孔，用