隧道注漿施工工藝及質(zhì)量控制要點

京沈京冀客專VII標段二工區(qū)黃雅明隧道注漿施工工藝及質(zhì)量控制要點注漿技術(shù)在近幾十年來獲得迅猛發(fā)展，注漿施工技術(shù)已在多個領(lǐng)域得到了很大的發(fā)展。隧道徑向注漿主要解決隧道內(nèi)涌水量大、降低排水壓力、保護地表周圍生態(tài)環(huán)境，提高圍巖承載力為目的；通過孟村隧道一號斜井的實際施作效果來看，它能有效的改善圍巖的穩(wěn)定性，提高圍巖承載力，達到堵水的目的，從而達到確保施工安全、施工工期，改善施工環(huán)境的目的。注漿技術(shù)在近幾十年來獲得迅猛發(fā)展，注漿施工技術(shù)已在多個領(lǐng)域得到了很大的發(fā)展。隧道徑向注漿主要解決隧道內(nèi)涌水量大、降低排水壓力、保護地表周圍生態(tài)環(huán)境，提高圍巖承載力為目的；通過孟村隧道一號斜井的實際施作效果來看，它能有效的改善圍巖的穩(wěn)定性，提高圍巖承載力，達到堵水的目的，從而達到確保施工安全、施工工期，改善施工環(huán)境的目的。一、簡介2.1技術(shù)要求：（1）隧道洞口500m范圍暗挖段拱墻采用防寒徑向注漿填充圍巖裂隙，封堵地下水，達到不滲水狀態(tài)，以防止凍害發(fā)生。（2）在水量豐富，導水性好的斷層破碎帶等地段圍巖自穩(wěn)能力較差，施工過程中可能產(chǎn)生突水、突泥，可采取超前周邊注漿。（3）在一般地段裂隙水較發(fā)育、圍巖涌水量超過允許排放量、施工中圍巖可自穩(wěn)時，宜采用開挖后圍巖徑向注漿等措施。（4）注漿前應進行壓水試驗，據(jù)此修正注漿參數(shù)。二、施工工藝2.2施工程序及工藝流程：2.2.1徑向注漿施工程序：施工準備→鉆孔下注漿管→注漿→逐孔檢查注漿效果→補充注漿→結(jié)束達到設(shè)計要求未達到設(shè)計要求施工準備鉆孔下注漿管徑向注漿配制漿液補充注漿單孔注漿效果檢查結(jié)束徑向注漿施工工藝流程圖2.2.2超前周邊前進式分段注漿施工程序：

施工準備→封閉工作面施作止?jié){墻→開孔、安設(shè)孔口管→分階段鉆孔注漿。超前周邊前進式分段注漿施工工藝流程圖2.2.2超前周邊后退式分段注漿施工程序：施工準備→封閉工作面施作止?jié){墻→開孔并安設(shè)孔口管→鉆孔并頂入注漿管→設(shè)置止?jié){塞→分階段注漿超前周邊后退式分段注漿施工工藝流程圖3.1拱墻防寒徑向注漿和全環(huán)徑向注漿3.1.1注漿管的制作孔口管按設(shè)計制作長1.0m，采用φ50mm，壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管。3.1.2測孔定位注漿范圍為開挖輪廓線外3m，注漿孔按漿液擴散半徑2m設(shè)計，孔位布置如下：孔口環(huán)向間距約200cm,孔底環(huán)向間距約280cm，縱向間距200cm，注漿孔呈梅花形布置。拱墻防寒徑向注漿正面布置圖全環(huán)徑向注漿正面布置圖注漿平面布置圖注漿縱斷斷面布置置圖3.1.3鉆孔、掃掃孔、安安管、注注漿按設(shè)計位置置、孔徑徑、孔深深鉆孔（（采用風風鉆開孔孔，鉆頭頭直徑52mm），并鉆鉆完全部部注漿孔孔后，進進行清孔孔。用錘子把把孔口管管打入孔孔內(nèi)，應應埋設(shè)牢牢固，并并安裝好好止?jié){塞塞。注漿漿前應進進行壓水水試驗，，據(jù)此修修正注漿漿參數(shù)。。注漿過程程中應加加強洞內(nèi)內(nèi)外觀察察，發(fā)生生竄漿，，圍巖、、支護結(jié)結(jié)構(gòu)、地地表出現(xiàn)現(xiàn)異常情情況時，，應調(diào)整整注漿工工藝或方方案。鉆孔注漿漿順序應應由下往往上、由由少水處處到多水水處，隔隔孔鉆注注。設(shè)計注漿漿參數(shù)為為：A、水泥漿漿液水灰灰比：1:1；B、注漿壓壓力1.0～1.5MPa；3.1.4注漿結(jié)束束標準單孔結(jié)束標準準：a.注漿壓力力逐步升升高至設(shè)設(shè)計終壓壓，并穩(wěn)穩(wěn)定10分鐘；b.注漿量不不小于設(shè)設(shè)計注漿漿量。全段結(jié)束束標準：：a.所有注漿漿孔均已已符合單單孔結(jié)束束條件，，無漏漿漿現(xiàn)象；；b.漿液有效效注入范范圍大于于設(shè)計值值。3.2超前前周邊注漿3.2.1注漿孔位位布置超前周邊邊預注漿漿就是要要使?jié){液液擴散到到注漿深深孔周邊邊預注漿漿范圍內(nèi)內(nèi)的所有有巖層裂裂隙中，，所以注注漿孔的的布置要要以漿液液擴散不不出現(xiàn)空空白為原原則，據(jù)據(jù)此根據(jù)據(jù)設(shè)計注注漿孔數(shù)數(shù)量以隧隧道中軸軸為中心心呈傘形形布置。。超前周周邊注注漿縱縱斷面面布置置圖超前周周邊注注漿橫橫斷面面布置置圖分段前前進式式注漿漿示意意圖分段后后退式式注漿漿示意意圖3.2.2注漿方方式注漿順序為為先內(nèi)內(nèi)圈孔孔后外外圈孔孔，先先無水水孔后后有水水孔。。同一一圈孔孔間隔隔施工工。裂裂隙發(fā)發(fā)育破破碎難難以成成孔的的巖層層、注注漿可可采用用分段段前進進式注漿；；圍巖局局部破破碎，，但可可以成成孔的的巖層層，注注漿可可采用用分段段后退退式注漿。。3.2.3注漿參數(shù)1、注漿漿開孔孔直徑徑110mm，長度度為3m，孔洞洞剩余余部分分直徑徑為91mm，詳見見圖10注漿鉆鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)圖圖；2、單孔孔有效效擴散散半徑徑為3.0m；3、注漿漿范圍圍為隧隧道開開挖輪輪廓線線外5m；4、注漿漿壓力力：注注漿壓壓力是是注漿漿的主主要參參數(shù)，，它對對漿液液的擴擴散范范圍，，巖層層裂隙隙充填填的密密實程程度及及注漿漿效果果的好好壞起起著決決定性性的作作用，，所以以必須須有足足夠的的注漿漿壓力力克服服靜水水壓力力和地地層阻阻力，，方能能達到到注漿漿目的的，巖巖石地地層注注漿壓壓力應應根據(jù)據(jù)水文文地質(zhì)質(zhì)條件件合理理確定定，宜宜比靜靜水壓壓力大大0.5MPa至1.5MPa。注漿鉆鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)圖圖5、漿液液的注注入量量：指指單孔孔注入入量，，假設(shè)設(shè)漿液液在地地層中中均勻勻擴散散。公式為為：Q=πR2Lnαη式中：：Q—單孔孔注漿漿量（（m3）；R—漿液液擴散散半徑徑（m）取3m；L—注漿漿孔長長（m）；n—地層層的裂裂隙（（％）），取取2～3%；α—漿漿液在在巖石石裂隙隙中的的充填填系數(shù)數(shù)，視視巖石石情況況取0.3～0.9；η—漿漿液消消耗率率，取取1.1。6、注漿漿材料料:水泥漿漿液；；水泥泥采用用425號普通通硅酸酸鹽水水泥，，水泥泥漿水水灰比比=0.8～1:1。3.2.4封閉作作業(yè)面面施作作止?jié){漿墻為防止未未注漿漿段地地下水水涌向向作業(yè)業(yè)面及及注漿漿時跑跑漿，，注漿漿起始始處掌掌子面面前方方5m范圍采采用φφ42mm,壁厚3.5mm的鋼花花管進進行注注漿形形成止止?jié){巖巖盤。。鋼花花管長長5m,間距1.5m,梅花形形布置置。掌掌子面面掛網(wǎng)網(wǎng)噴射射20cm厚C25混凝土土封閉閉，鋼鋼筋網(wǎng)網(wǎng)直徑徑φ8mm，網(wǎng)格格間距距20×20cm。后每每一循循環(huán)注注漿長長度為為30m，開挖挖25m，保留留5m長止?jié){漿巖盤盤。設(shè)止?jié){漿墻時時，止止?jié){墻墻施作作位置置及結(jié)結(jié)構(gòu)形形式根根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場情情況和和堵水水方式式確定定，厚厚度5m。止?jié){漿墻應應嵌入入巖體體并設(shè)設(shè)置適適量的的徑向向錨桿桿，施施工時時在周周邊預預埋注注漿管管并注注漿填填充空空隙。。鉆孔孔注漿漿施工工應在在止?jié){漿墻強強度達達到設(shè)設(shè)計的的75%以上后后進行行。3.2.4埋設(shè)孔孔口管管固結(jié)牢牢固密密實，，保證證不漏漏漿、、不竄竄漿的的孔口口管是是決定定注漿漿效果果好壞壞的重重要因因素，，其埋埋設(shè)方方法：：先用用鉆機機（鉆鉆頭直直徑110mm）鉆3m深，再再將φφ108孔口管管插入入，外外露20～30cm，管壁壁與孔孔口接接觸處處用麻麻絲填填塞，，再向向孔口口管內(nèi)內(nèi)注水水泥漿漿固結(jié)結(jié)?？卓卓诠芄芷鹬鴮蛳蜃饔糜?，鉆鉆孔安安裝時時要控控制好好外插插角度度。3.2.5鉆孔根據(jù)用用途，，選用合適的的鉆機機。先根據(jù)據(jù)設(shè)計計圖孔孔位、、鉆孔孔參數(shù)數(shù)，在在工作作面上上放出出鉆孔孔位置置，并并用油油漆標標定。。調(diào)整整鉆桿桿的仰仰角和和水平平角，，移動動鉆機機，將將鉆頭頭對準準所標標孔位位。注漿鉆鉆孔作作業(yè)應應符合合下列列要求求：1、鉆孔順序宜宜根據(jù)據(jù)注漿漿目的的合理理安排排。2、注漿長度和和深度度應按按設(shè)計計要求求并視視水文文地質(zhì)質(zhì)情況況合理理安排排。3、鉆機安安裝應平穩(wěn)穩(wěn)，鉆鉆桿中中心線線與設(shè)設(shè)計注注漿孔孔中心心線應應吻合合，鉆鉆孔作作業(yè)中中應經(jīng)經(jīng)常檢檢查、、校正正鉆桿桿方向向。鉆鉆孔孔孔底偏偏差值值應符合下表的規(guī)定。注漿鉆孔孔底偏差標準

項目注漿孔檢查孔其他孔允許偏差≤1/40L≤1/80L≤1/60L4、應根根據(jù)水水文、、地質(zhì)質(zhì)情況況明確確孔口口管的的埋設(shè)設(shè)時機機，并并做好好施工工記錄錄?？卓卓诠芄芎妥⒆{管管宜在在鉆孔孔2m后安裝裝；涌涌水量量大、、壓力力高的的地段段應先先設(shè)置置帶閘閘閥的的孔口口管。。設(shè)置置止?jié){漿墻時時，孔孔口管管埋入入止?jié){漿墻深深度根根據(jù)最最大注注漿壓壓力確確定。。3.2.6注漿施施工準準備泵站的布置置：泵站布置應應考慮慮緊湊湊、操操作方方便、、有利利于通通風防防塵，，并盡盡量靠靠近工工作面面，場場地狹狹窄時時可采采用移移動式式泵站站。管管路連連接可可參照照圖8進行連連接。。壓水試試驗：：注漿施工應通過過壓水試驗驗測定巖層層的吸水性性和滲透性性，同時沖沖洗鉆孔，，檢查止?jié){漿塞效果和和注漿管路路是否有跑跑、漏水現(xiàn)現(xiàn)象。3.2.7制漿選用JQ350水泥漿攪拌拌機作為制制漿設(shè)備，，為了保證證漿液的均均勻性和在在注漿間隙隙時不沉淀淀，另自行行加工攪拌拌儲漿桶兩兩臺，容量量1立方米，采采用立式電電動機和擺擺線針輪式式減速器，，用支架倒倒立于儲漿漿桶上，通通過聯(lián)軸節(jié)節(jié)將動力直直接傳給攪攪拌軸。為為了方便吸吸漿，在儲儲漿桶外側(cè)側(cè)設(shè)兩個以以上取漿口口，以保證證大流量注注漿時漿液液的供應。。根據(jù)選定漿漿液的配比比參數(shù)拌好好漿液，其其中水泥漿漿拌好后用用1×1mm網(wǎng)篩過濾，，放入攪拌拌機進行二二次攪拌，，確保漿液液均勻。3.2.8注漿注漿采用KBY系列列雙液注漿漿泵（適用用單、雙液液注漿），，注漿泵的的最大壓力力能達到設(shè)設(shè)計壓力的的1.5～2.0倍。（設(shè)計計壓力根據(jù)據(jù)水文地質(zhì)質(zhì)條件確定定，比靜水水壓力大0.5MPa～1.5MPa）。注漿作業(yè)應符合合下列要求求：（1）注漿材料料按照配合合比準確計計量，嚴格格按順序加加料，拌合合后的漿液液應經(jīng)篩網(wǎng)網(wǎng)過濾后方方可進入注注漿機。（2）注漿應設(shè)設(shè)置止?jié){塞塞，止?jié){塞塞可采用氣氣囊、水囊囊或橡膠止止?jié){塞，并并能承受注注漿終壓的的要求。（3）注漿過程程中應做好好施工記錄錄，包括孔孔位、孔徑徑、孔深、、漿液配合合比、注漿漿壓力、注注漿量、跑跑漿、竄漿漿等內(nèi)容。。當注漿施工中中出現(xiàn)異常常情況時，，應采取下下列方法進進行處理：：（1）鉆孔過程程中遇見突突泥、突水水情況，立立即停鉆，，并進行注注漿處理。。（2）局部漏漿漿跑漿可用用麻絲填塞塞裂隙、調(diào)調(diào)整漿液配配合比、縮縮短凝膠時時間、淺孔孔注漿固結(jié)結(jié)等方式處處理。（3）注漿壓力力突然升高高，應暫停停注漿，檢檢查管路是是否堵塞、、壓力表有有無故障。。（4）進漿量大大、壓力長長時間不升升高時，可可采用加大大漿液濃度度，降低注注漿壓力、、添加纖維維材料或間間歇等方法法處理。3.2.9注漿結(jié)束標標準單孔結(jié)束標準：：a.注漿壓力逐逐步升高至至設(shè)計終壓壓，并穩(wěn)定定10分鐘；b.注漿量不小小于設(shè)計注注漿量的80%；c.進漿速度為為開始進漿漿速度的1/4。全段結(jié)束標準準：a.所有注漿孔孔均已符合合單孔結(jié)束束條件，無無漏漿現(xiàn)象象；b.漿液有效注注入范圍大大于設(shè)計值值。3.2.10注漿后效果果檢查1、鉆孔檢查查法：按總注漿孔的5%至10%設(shè)置檢查孔，檢檢查孔應在均勻勻布置的原則下下，結(jié)合注漿資資料分析布設(shè)，，檢查孔應無涌涌泥，涌沙，不不塌孔；滲水量量應少于0.2L/（min·m）或少于設(shè)計涌涌水量，否則予予以補注；2、鉆孔取芯法：通過鉆孔取芯觀察地地層的注漿加固固效果；3、壓水試驗法：對檢查孔進行壓水水試驗，當吸水水量大于1L/（min·m）時，必須進行行補充注漿。四、質(zhì)量控制及檢檢驗4.1質(zhì)量控制1、注漿過程中應應根據(jù)地質(zhì)和設(shè)設(shè)計要求等控制制注漿壓力。2、注漿結(jié)束后后應檢查其效果果，不合格者應應補漿。檢查合合格后注漿鉆孔孔及檢查孔應封封堵密實。3、注漿所采用用水泥的檢驗應應符合《通用硅硅酸鹽水泥》（（GB175））的規(guī)定。4、漿液配合比比設(shè)計應根據(jù)試試驗確定并符合合設(shè)計要求。5、注漿效果符符合設(shè)計要求。。檢查孔的設(shè)置置和日均出水量量應符合設(shè)計要要求。6、注漿孔間距距、孔深及鉆孔孔偏斜率允許偏偏差應符合規(guī)定。7、單孔注漿壓力達到設(shè)設(shè)計要求值，持持續(xù)注漿10min且進漿速速度為開始進漿漿速度的1/4或進漿量達到到設(shè)計進漿量的的80%及以上上時注漿方可結(jié)結(jié)束，淺孔達到到設(shè)計終壓。8、初期支護背后后注漿應在初期期支護混凝土強強度達到設(shè)計強強度的100%后進行。9、注漿壓力、注注漿量、進漿速速度等注漿參數(shù)數(shù)應符合設(shè)計要要求，每臺注漿漿設(shè)備必須配備備壓力表及流量計。4.2質(zhì)量檢驗1、注漿所用原材料質(zhì)量