隧道工程注漿加固施工方案（17頁）

1、PAGE PAGE - 17 -新建原州區(qū)至王洼鐵路TA1 程兒山隧道帷幕注漿（方案）報審表工程項目名稱：中鐵三局原州區(qū)至王洼鐵路 施工合同段：程兒山隧道 編號：致：華鐵工程咨詢有限責(zé)任公司原州區(qū)至王洼鐵路工程監(jiān)理部 (項目監(jiān)理機構(gòu)) 我單位針對程兒山隧道滲水砂巖復(fù)雜地質(zhì)條件施工已編制完成帷幕注漿施工技術(shù)方案，并經(jīng)我單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審查批準(zhǔn)，請予以審查。 附：帷幕注漿加固施工方案承包單位(章) 項目經(jīng)理 日 期 專業(yè)監(jiān)理意見：專業(yè)監(jiān)理工程師 日 期 監(jiān)理單位意見：項目監(jiān)理機構(gòu)（章） 總監(jiān)理工程師 日 期 建設(shè)單位意見：建設(shè)單位（章）： 建設(shè)單位代表： 日 期： 注：本表一式4份，承包單位2份，監(jiān)

2、理單位、建設(shè)單位各1份。新建原州區(qū)至王洼鐵路工程程兒山隧道 帷幕注漿加固施工方案編制： 復(fù)核： 審核： 中鐵三局集團有限公司原州區(qū)至王洼鐵路程兒山隧道項目部2012年10月15日目 錄 TOC o 1-2 h z u 一. 編制依據(jù)2二.編制范圍2三.編制原則2四.施工概況3五.總體設(shè)計方案.45.1 施工設(shè)計方法及注漿特點.45.2注漿孔的布置及注入順序原則55.3主要注漿參數(shù)6六.施工方法及工藝76.1.WSS注漿功法注漿加固及止水原理7 6.2.注漿工藝及方法 76.3. 注漿材料特性86.4.注漿壓力的選定 96.5.主要機械設(shè)備及勞力計劃配置106.6.類似工程的加固土體效果.11七

3、.注漿過程中注意事項 12八.工程質(zhì)量保證措施13九.安全保證措施14程兒山隧道wss注漿加固施工方案編制依據(jù)新建鐵路原州區(qū)至王洼線原王施隧01-09、10、11設(shè)計圖紙類似工程的施工實踐經(jīng)驗； 現(xiàn)場踏勘及調(diào)查所得的相關(guān)資料；新建鐵路原州區(qū)至王洼線隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報地質(zhì)情況及程兒山隧道相關(guān)會議紀(jì)要資料二、編制范圍新建鐵路原州區(qū)至王洼線程兒山隧道進口、斜井復(fù)雜滲水砂巖地質(zhì)條件施工方法、工藝、組織、勞力機械資源配置及安全質(zhì)量控制措施等三、編制原則3.1.確保技術(shù)方案針對性強、操作性強；施工方案經(jīng)濟、合理。堅持技術(shù)先進性、科學(xué)合理性、經(jīng)濟適用性與實事求是相結(jié)合。根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、周邊環(huán)境及工

4、期要求等條件選擇最具實用性的施工方案和機具設(shè)備。3.2.技術(shù)可靠性原則根據(jù)本標(biāo)段工程特點，依據(jù)類似工程施工經(jīng)驗，選擇可靠性高、可操作性強的施工技術(shù)方案進行施工。3.3.經(jīng)濟合理性原則針對工程的實際情況，本著可靠、經(jīng)濟、合理的原則比選施工方案，施工過程實施動態(tài)管理，從而使帷幕注漿加固施工達到既經(jīng)濟又優(yōu)質(zhì)的目的。3.4.環(huán)保原則施工前充分調(diào)查了解工程周邊環(huán)境情況，緊密結(jié)合環(huán)境保護進行施工。施工中認(rèn)真作好文明施工，減少空氣、噪音污染，施工污水、廢漿經(jīng)沉淀并取得相關(guān)部門的批準(zhǔn)后方可排放。施工過程實施ISO14000標(biāo)準(zhǔn)，進行環(huán)境管理。建設(shè)“綠色工地”，實施“環(huán)保施工”。四、施工概況4.1設(shè)計情況新建原

5、州區(qū)至王洼鐵路專用線程兒山隧道地處寧夏固原市郊黃土梁卯區(qū)，屬工企I級鐵路專用單線隧道，隧道起點里程DK5+345,終點里程DK11+788，隧道全長6443m，斜井2個，總長度2074米。隧道所處區(qū)域為弱富水區(qū)。隧道施工由4個作業(yè)隊分四個工作面同時施工。分別為隧道進口工區(qū)、1#斜井工區(qū)、2#斜井工區(qū)及隧道出口工區(qū)。砂巖段復(fù)合式襯砌斷面圖圍巖區(qū)間段支護設(shè)計情況：超前小導(dǎo)管+鋼筋網(wǎng)片+鋼拱架+C25噴射砼。采取42mm雙層超前小導(dǎo)管預(yù)支護，長度3.5米，環(huán)向間距40cm，每50 cm架立1榀I18工字鋼，每榀鋼架施作8根42mm鎖腳錨管，長度3.5米,C25噴射混凝土厚度25 cm。二襯砼采用C3

6、5鋼筋砼，抗?jié)B等級P10。 4.2施工揭示第三系全風(fēng)化砂巖按照設(shè)計資料，當(dāng)前程兒山隧道進口、斜井均處于滲水砂巖復(fù)雜地質(zhì)條件施工段。根據(jù)隧道施工揭示的情況，對第三系下含水細(xì)砂巖具有以下工程特性:砂巖的成分組成、膠結(jié)及含水情況具有不均一性，且開挖后受水體浸泡及外部條件的影響，穩(wěn)定性隨時間延續(xù)具有顯著變差的特點。程兒山隧道在第三系下富水砂巖地段施工過程中，由于受到水的影響，原狀砂巖迅速惡化，常呈流砂狀外涌，掏空邊墻，引發(fā)邊墻側(cè)向土體不斷坍塌，易造成已支護面背后空洞、擠壓變形，致使開挖困難，難以及時有效進行支護。仰拱開挖后四周滲水漫流，兩側(cè)邊墻迅速向低點涌砂，造成淤沙較厚，基底始終處于淤泥質(zhì)狀態(tài)，成拱

7、困難，邊墻支護難以下接，直接制約掌子面施工進度嚴(yán)重。隧道進口、斜井掌子面拱頂先后出現(xiàn)大量股狀水流不斷且水量較大，造成掌子面正前上方空洞較大，砂體受水流浸泡呈松散流體狀態(tài)，極易以流沙狀涌出，致使掌子面處于息工、停工狀態(tài)。五.總體設(shè)計方案5.1 施工設(shè)計方法及注漿特點根據(jù)本工程掌子面實際地質(zhì)及施工條件，參考相關(guān)類似工程成功經(jīng)驗，決定以帷幕注漿技術(shù)為主導(dǎo)方案，拱頂局部及邊墻輔以旋噴樁加固，本注漿方案將采用全斷面或半斷面WSS工法注漿技術(shù)-詳情見附圖（附后）。初定加固長度為15m，開挖12 m，預(yù)留止?jié){墻3 m，采用洞內(nèi)輻射性注漿工藝，成孔為小型機械鉆孔，施工采用AB、AC液注漿，加固斷面尺寸為開挖輪

8、廓線外擴拱頂23m。其特點：鉆機采用的二重管直接作為鉆桿鉆孔達到預(yù)定深度或地點，同時二重管可以用來直接注漿，管頭裝有30cm混合器用來使雙液充分混合；注漿過程中注漿管可以旋轉(zhuǎn)（正反均可），不會發(fā)生鉆桿卡死及漿液溢流現(xiàn)象，節(jié)省了其他注漿管一次性投入的費用，另外有利于保護環(huán)境不受污染；漿液分溶液型（A、B液組成）和懸濁型（A、C液組成）。漿液對土層有很強的滲透性，采用調(diào)節(jié)漿液配比和注漿壓力的辦法可使注漿范圍人為控制；凝結(jié)時間可以調(diào)節(jié)，并可以復(fù)合注入施工，滿足不同的要求；可以根據(jù)不同土體的性質(zhì)隨時調(diào)整瞬結(jié)性一次性注漿和滲透性二次注漿的復(fù)合比率，達到加固土體的效果；由于一次注入是限制注漿，二次注入是滲

9、透注漿，注漿液不會向注入范圍外溢出，從而有利保護地下環(huán)境而不被污染。從鉆孔至注漿完畢，可連續(xù)作業(yè)；鉆機體型較小，移動方便，適用較困難的施工環(huán)境。5.2注漿孔的布置及注入順序原則根據(jù)注漿擴散半徑計算，孔距為0.40.8米，平面布孔如下圖所示布置（在后續(xù)施工中可根據(jù)開挖情況做適當(dāng)調(diào)整）。注入順序：隧道加固區(qū)域?qū)耐鈬街行倪M行施工，環(huán)向從拱頂中心向兩側(cè)注漿加固。 5.3主要注漿參數(shù)5.3.1注漿孔深度15米，向外輻射角度1025。5.3.2注漿孔直徑25cm。5.3.3漿液擴散半徑：0.40.6 m。5.3.4漿液凝結(jié)時間：20s30min。5.3.5注漿壓力0.54.0MPa（塌方體、巖體松散等

10、地段終壓采用低壓力0.3MPa進行注漿，正常密實段終壓最大取4.0MPa）。5.3.6挖循環(huán)段長12米。5.3.7留止?jié){盤段長3米，掌子面采用C25網(wǎng)噴混凝土或C20混凝土進行全封閉，厚度50100cm。六、施工方法及工藝6.1.WSS注漿功法注漿加固及止水原理注漿時在不改變地層組織的情況下，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(jié)，達到改良土層性狀的目的。其注漿特性是使該土層粘結(jié)力（c）內(nèi)摩擦角（）值增大，從而使地層粘結(jié)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(jié)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/c、

11、細(xì)中砂層達到1520kg/c、粘土層達到1012kg/c；止水系數(shù)可達到：k=10-7cm/s10-8 cm/s。6.2.注漿工藝及方法注漿設(shè)計測量孔位鉆孔、平臺就位鉆孔平面及俯仰角確認(rèn)轉(zhuǎn)入下一孔是否采用分段注漿鉆孔采用分段注漿工藝施工配置漿液采用全孔一次注漿施工是否已完成循環(huán)鉆孔及注漿鉆孔檢查注漿效果補充注漿是否符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)結(jié)束6.2.1注漿工藝流程圖 N Y 6.2.2.施工方法定孔位：根據(jù)設(shè)計要求，將孔位用紅油漆標(biāo)出，對準(zhǔn)孔位，調(diào)整鉆機至鉆孔方向與設(shè)計鉆孔方向一致，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(diào)整鉆桿的垂直度。對準(zhǔn)鉆孔

12、后，鉆機不得移位，也不得隨意起降。鉆機成孔：第一孔施工時，要慢速運轉(zhuǎn)，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系數(shù)。密切觀察溢水出水情況，出現(xiàn)大量溢水出水時，應(yīng)立即停鉆，分析原因后在進行施工。每鉆進一段，檢查一段，及時糾偏，空底位置應(yīng)小于30cm。鉆孔和注漿順序由外向內(nèi)，同一圈孔間隙隔施工?；爻殂@桿：嚴(yán)格控制提高幅度，每部不大于10-20cm，均勻回抽，注意注漿參數(shù)變化。注漿配比：采用經(jīng)濟量準(zhǔn)確的計量工具，按照現(xiàn)場實際情況配料。注漿：注漿孔開孔直徑不小于45mm，嚴(yán)格控制注漿壓力，同時密切關(guān)注注漿量，當(dāng)壓力突然上升或從孔壁、斷面溢漿時，應(yīng)立即停止注漿，查明原因后采取調(diào)整注漿參數(shù)或移

13、位等措施重新注漿。土層容易造成坍孔時，采取前進式注漿，否則采用后退式注漿。注漿壓力的控制開泵前旋轉(zhuǎn)壓力調(diào)節(jié)旋鈕將油壓調(diào)至要求的油壓刻度上，隨注漿阻力的增大，泵壓隨之升高，當(dāng)達到調(diào)定值時，會自動停機，不至于產(chǎn)生超壓注漿的危險。注漿泵流量的控制注漿泵流量的大小由注漿泵的排量調(diào)節(jié)控制鈕和排量記錄儀方便地加以控制。膠凝時間的控制通過調(diào)節(jié)注漿泵兩個出漿口的流量，變化水泥漿和水玻璃漿的注入比例來控制。在注漿的過程中，為保證膠凝時間的準(zhǔn)確，須經(jīng)常測試，每變換一次配比或濃度時，需取樣實配，測定膠凝時間，同時在泄?jié){口接漿測定雙液漿的實注膠凝時間，避免異常情況發(fā)生。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)束注漿注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)注漿壓力及

14、注漿量來控制。一般采用定壓注漿，注漿結(jié)束時，應(yīng)先打開泄?jié){管閥門，再關(guān)閉進漿管閥門并用清水將注漿管沖洗干凈后方可停機。6.3. 注漿材料特性主要注漿材料：水泥、水玻璃、外加劑等無收縮注漿屬于安全性，高滲透性的注漿材料，團結(jié)硬化時間可根據(jù)實際工程需要進行調(diào)整。無收縮注漿液分為超高強度型CW-3A、高強度型CW-313、普通型CW-3C三種類型。6.3.1.無收縮注漿液特點、團結(jié)硬化時間容易調(diào)整，設(shè)計硬化時間長的注漿液也具有很高強度。、滲透性良好，特別是對微細(xì)砂層的滲透性優(yōu)易。、地層中有流動水的情況下也具有很強的團結(jié)性能。、漿液強度、硬化時間、滲透性能可根據(jù)現(xiàn)場實際需要任意調(diào)整。、漿液不流失、團結(jié)后

15、不收縮，硬化劑無毒，對地下水不會造成污染。6.3.2.標(biāo)準(zhǔn)漿液的性質(zhì)比重（20）黏度(cps/20)PH值A(chǔ)液B液A+B液A液B液A+B液A液B液A+B液CW-3A1.301.051.1818.11.84.21.311.57.5CW-3B1.261.041.1512.01.44.21.511.27.2CW-3C1.201.031.124.11.42.411.51.47.26.3.3無收縮注漿液標(biāo)準(zhǔn)配比如下表所示：名稱細(xì)目名稱密度體積（L)質(zhì)量（kg)備注A液硅酸鈉=1.37220301.4500L水=1280280C液水泥=1.3200200500L磷酸=1.69.415水=1232.4823

16、2.48B液磷酸=1.6127.4203.8500L水=1313.42313.426.4.注漿壓力的選定注漿壓力是注漿施工中的重要參數(shù)，它關(guān)系到注漿施工的質(zhì)量以及是否經(jīng)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。注漿壓力與砂層空隙發(fā)育程度、涌水壓力、注漿材料的黏度和凝膠時間長短等有關(guān)，目前均按經(jīng)驗確定。通常情況下按如下經(jīng)驗式計算;6.4.1按已知的地下水靜水壓力計算，設(shè)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,P（3-5）P，式中：P設(shè)計注漿壓力（終壓值）（Mpa） P,注漿處靜水壓力（Mpa）6.4.2根據(jù)注漿處地層深度計算P=KH 式中：P設(shè)計注

17、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(shù)；壓力系數(shù)K的取值如表示：注漿深度(m)810-1212-1616-2020K0.023-0.0210.021-0.0200.020-0.0180.018-0.0160.0166.5.主要機械設(shè)備及勞力計劃配置6.5.1主要機械設(shè)備配置機械 器具 其他 75A型鉆機兩臺 旋轉(zhuǎn)二重管 排水處理裝備SYB60/160型注漿泵二臺 注漿液混合器 測定器具SJY雙層立體式攪拌機一臺 噴頭 凝膠時間測定儀 逆止閥 消音器6.5.2勞動力計劃勞動力具體分工如表6.5.2所示。表中為每班組人員配置，工地施工采用2班制，在施工中應(yīng)各司其

18、職，認(rèn)真負(fù)責(zé)，相互協(xié)作，互相監(jiān)督。鉆孔人員必須作好現(xiàn)場鉆孔記錄，取得第一手地質(zhì)資料，以便注漿技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì)資料及時調(diào)整注漿參數(shù)。注漿記錄人員必須把當(dāng)班的記錄及時整理。司泵人員應(yīng)隨時注意注漿泵壓力變化，值班技術(shù)員及時記錄并根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整注漿壓力及施工工藝參數(shù)。6.5.2 勞動力組織表序號工種人數(shù)（每班）職責(zé)備注1工區(qū)主任1做好施工管理工作，負(fù)責(zé)勞動力安排2機修工1負(fù)責(zé)排除機械故障和管路的清洗3鉆工4負(fù)責(zé)旋噴機的操作及注漿施工記錄4制漿2負(fù)責(zé)漿液的配置5值班工程師1負(fù)責(zé)現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)和管理6值班班長1負(fù)責(zé)工程總體安排合計106.6.類似工程的加固土體效果七、注漿過程中注意事項7.1在注漿前應(yīng)查看

19、隧道支撐情況并在注漿工程中進行跟蹤，如有異常情況應(yīng)立即停止注漿，并及時上主管領(lǐng)導(dǎo)進行匯報。7.2在注入過程中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視壓力情況，控制注漿壓力在25mpa以內(nèi)，以防止高壓使隧道變形。提鉆時間應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗確定，原則不超過每分鐘10cm。7.3在注入過程中出現(xiàn)壓力過高但注入效果不明顯的情況時應(yīng)檢查注漿泵及注漿管路。7.4在注漿完成后應(yīng)做到“工完料潔”，對所有器具均應(yīng)清理干凈并歸于原處。八、工程質(zhì)量保證措施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。 8.1質(zhì)量控制：8.1.1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)格按國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范、

20、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)控制施工。8.1.2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)。8.2工程質(zhì)量保證制度：8.2.1成立工程項目經(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)格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運行。8.2.2定期召開質(zhì)量分析會議，組織質(zhì)量教育，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，加強技術(shù)交底工作，強化工序控制，由責(zé)任心強經(jīng)驗豐富的工程師擔(dān)任質(zhì)量控制人員，實行監(jiān)督檢查，保證工程質(zhì)量。8.2.3加強現(xiàn)場施工材料管理，嚴(yán)格執(zhí)行進料檢驗制度，保證施工材料滿足設(shè)計和規(guī)范要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質(zhì)量。8.2.4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(zhì)量的重要依據(jù)。8.2.5加強與甲方、監(jiān)理的配合，認(rèn)真接受指導(dǎo)和監(jiān)督。 8.3工程質(zhì)量措施：8.3.1鉆孔施工：開鉆前，嚴(yán)格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機定位要準(zhǔn)確，開鉆前的鉆頭點位與布孔點之距相差不得大于5c