巖溶注漿施工工法

巖溶注漿施工工法編制單位批準(zhǔn)單位工法編號(hào)：編制人：中國建筑第五工程局有限公司編制單位批準(zhǔn)單位工法編號(hào)：編制人：中國建筑第五工程局有限公司中國建筑工程總公司Y 、亠前言巖溶是地下工程和基礎(chǔ)工程中常見的不良地質(zhì)問題之一，尤其在地下工程中由于巖溶引起的突水、突泥事故直接危及人員和設(shè)備安全。近年來，隨著注漿法的應(yīng)用和發(fā)展，在地下工程和地基基礎(chǔ)工程中顯示出廣闊的應(yīng)用前景。它以經(jīng)濟(jì)、安全和有效的特點(diǎn)應(yīng)用于巖土體的加固、堵水施工中注漿技術(shù)目前已成為我國巖溶發(fā)育區(qū)工程技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，它具有施工設(shè)備簡(jiǎn)單，投資小、損耗小，操作工人少，工期短、見效快，施工中產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)小，對(duì)環(huán)境影響小，在狹窄的場(chǎng)地和空間均可施工，加固深度可深可淺，易于控制等許多優(yōu)點(diǎn)，因而這種方法在土建、市政工程、水利電力、交通能源、隧道、地下鐵道、礦井、地下建筑等眾多領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。中建股份贛韶鐵路工程項(xiàng)目部四分部由中建五局承建，起訖里程DK145+934?DK172+600,線路全長(zhǎng)26.666km,開工日期為2009年8月18日，計(jì)劃竣工日期為2011年8月30日，總工期24.5個(gè)月。管段地處廣東省韶關(guān)市境內(nèi)，分部駐地位于仁化縣周田鎮(zhèn)。其中DK153+830?DK154+470、DK158+600?DK159+400共1440m巖溶注漿段。實(shí)踐結(jié)果表明，通過巖溶注漿，能有效地提高巖溶路基的地基承載力。工法特點(diǎn)本工法注漿工藝可以用來加固巖溶地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。既能形成較高強(qiáng)度的旋噴樁固結(jié)體，又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強(qiáng)度。本工法適用加固工程范圍廣，可用于對(duì)既有建筑物（如房屋、公路、橋梁）地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固，也可用于樁基（大口徑鉆孔樁、挖孔樁）缺陷的加固。適用范圍3.1水電建設(shè)中的防滲與加固注漿；3.2礦山防水與加固注漿；3.3建筑地基防水與加固注漿；3.4路橋工程中的加固與防水注漿；3.5路基工程巖溶地區(qū)和軟土地區(qū)加固處理3.6地下倉庫建設(shè)中的注漿；3.7垃圾填埋場(chǎng)的防滲注漿；3.8其它如防火4工藝原理利用液壓、氣壓或者電化學(xué)原理，把漿液均勻注入地層中；漿液以充填、滲透和擠密等方式，替換土顆粒間或者巖石裂隙間的水分和空氣；漿液固化成固結(jié)體與原來的地層形成一個(gè)強(qiáng)度、防水及化學(xué)穩(wěn)定等性能有所提高的結(jié)石體，這一過程叫做注漿。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程巖溶路基壓漿工藝流程圖操作要點(diǎn)注漿孔鉆探技術(shù)a、 測(cè)放孔位：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，按I、II序進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，并現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放孔位，標(biāo)高，進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)釘樁。鉆孔偏差不大于50cm。因地質(zhì)、施工場(chǎng)地等情況需要移動(dòng)孔位時(shí)，應(yīng)報(bào)設(shè)計(jì)單位核準(zhǔn)。b、 鉆機(jī)就位平整場(chǎng)地、機(jī)臺(tái)后，設(shè)置鉆機(jī)，調(diào)平機(jī)架、機(jī)體。c、 開孔鉆探開孔前先了解有無地下埋藏物，確認(rèn)無誤后采用三翼鉆頭、巖芯管開孔鉆進(jìn)。開孔直徑不小于?110mm。d、 土層鉆進(jìn)土層鉆探采用?108mm鉆頭鉆進(jìn)，每一回次鉆完后，取出土芯、巖芯，擺放整齊，并用標(biāo)簽記錄不同土層的深度。對(duì)于地層含大量礫石/礫砂、土層地質(zhì)較松散的樁孔應(yīng)采用?110套管，護(hù)壁套管露出地面0.2?0.5米。e、 巖層鉆進(jìn)基巖面以下采用?91鉆頭，鉆孔過程中均取出巖芯，擺 放整齊，用小標(biāo)簽記錄不同巖性以及溶洞的深度，確定土石界面。鉆至設(shè)計(jì)深度后，對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗，宜維持20min鐘。f、 全段路基基底采用壓力注漿加固，按照分序原則布置二個(gè)序列注漿孔，先施工第一序列孔，再施工第二序列孔。g、 鉆進(jìn)過程注意事項(xiàng)：1、 在鉆孔通過土層和巖溶發(fā)育破碎帶時(shí)，采用跟管干鉆，鉆至巖層后可采用飽和水鉆進(jìn)，嚴(yán)禁使用泥漿鉆、大水沖水鉆進(jìn)。2、 鉆孔深度根據(jù)具體土層厚度、巖溶洞穴和土洞形態(tài)、埋深綜合確定。3、 在地下水位高于土石界面時(shí)，在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)要做好封水工作，鉆孔不得偏斜。注漿材料：按設(shè)計(jì)要求，注漿材料采用PO42.5水泥，以及注漿管材等。注漿前準(zhǔn)備：根據(jù)設(shè)計(jì)圖及注漿孔巖溶發(fā)育程度，做好漿液配比用料，水灰比為0.8:1?1:1。檢查攪拌機(jī)、注漿泵等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況；壓漿孔孔口蓋換上混合器（法蘭盤），對(duì)管路進(jìn)行試壓、檢查管路、接頭的連接、密封質(zhì)量。當(dāng)控制漿液漏失處理局部使用雙液堵漏時(shí)，水玻璃與漿液體積比以試驗(yàn)確定，水玻璃濃度35?40be'，模數(shù)2.4?3.4。注水試驗(yàn)：選取代表性孔進(jìn)行注水試驗(yàn)，確定注漿前單位長(zhǎng)度吸水量。注漿管：注漿采用金屬注漿管，有空洞需要填充水泥砂漿或水泥碎石粉漿時(shí)，內(nèi)徑不小于50mm,伸入注漿范圍頂面以下為花管，且長(zhǎng)度不小于0.5m。注漿底部為破碎帶或溶洞時(shí)，應(yīng)充填混合良好的水泥砂漿或水泥碎石粉漿封閉底部通道。注漿的方式采用動(dòng)態(tài)施工的方式：采用自流注漿和壓力注漿相結(jié)合。注漿壓力參數(shù)：在灰?guī)r中不小于0.2~0.4MPa，終于壓力0.2~0.5MPa。對(duì)土洞、空洞或半充填溶洞，應(yīng)高壓沖填粉煤灰、砂、碎石后再進(jìn)行注漿處理。注漿時(shí)當(dāng)注入率較大時(shí)，可摻入一定量的粉土或粉煤灰，粉土摻入量（水泥重量的10%，粉煤灰摻入量為水泥重量的20%?50%）。在終注壓力下連續(xù)注漿10min的注入率不大于5L/min，可終止注漿。達(dá)到以下條件可結(jié)束注漿：⑴注漿口口壓力維持在0.5MPa左右，時(shí)間可維持在10min。⑵冒漿點(diǎn)超過注漿范圍3?5m時(shí)。⑶單孔進(jìn)漿量達(dá)到平均設(shè)計(jì)壓漿量的1.5?2倍，且進(jìn)漿量明顯減少時(shí)。⑷特殊條件控制標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)注漿壓力不大或降低注漿量，基底出現(xiàn)異常上鼓，應(yīng)終止注漿，同時(shí)采用附近注漿孔“補(bǔ)償”等措施。注漿漿結(jié)束后，經(jīng)質(zhì)量檢查工程師檢查，通知監(jiān)理工程師檢查確認(rèn)終孔條件。6材料與設(shè)備材料本工法所需主要材料品種見表6.1-1，數(shù)量需根據(jù)工程具體情況確定。表6.1-1主要材料品種表序號(hào)名稱型號(hào)或規(guī)格單位數(shù)量備 注1水泥PO42.5T300（每日）根據(jù)工點(diǎn)計(jì)劃用量2電纜線60mm2m20003配電箱600Am2?104方木m31005鋼制注漿管50m2000下部為花管6其他鐵絲、麻繩、木板、竹腳手板機(jī)械設(shè)備本工法所需機(jī)械電器設(shè)備品種見表6.2-1，數(shù)量需根據(jù)工程具體情況確定。表6.2-1主要施工設(shè)備機(jī)具和設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備類型型號(hào)1鉆機(jī)XY-150、XY-1002注漿泵BW-2503手推車簡(jiǎn)易4攪漿桶通用5其他配套零配件機(jī)具若干質(zhì)量控制a施工前的質(zhì)量控制熟悉、掌握質(zhì)量控制的依據(jù)及設(shè)計(jì)要求，對(duì)進(jìn)場(chǎng)原料按批量及時(shí)驗(yàn)收送檢，合格后方可使用。巖溶注漿工程遵照“探灌結(jié)合”，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工勘探成果，以檢驗(yàn)機(jī)械性能、工藝是否符合技術(shù)要求，了解該工區(qū)的施工難易程度。施工前進(jìn)行技術(shù)交底，讓施工人員掌握施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)容，施工要點(diǎn)及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。按施工組織設(shè)計(jì)施工，與甲方代表、監(jiān)理密切聯(lián)系，匯報(bào)項(xiàng)目質(zhì)量控制的方法，接受監(jiān)理和甲方代表的監(jiān)督。b施工過程的質(zhì)量控制質(zhì)檢員配合甲方監(jiān)理對(duì)施工工藝全過程采取觀察、檢查、量測(cè)、試驗(yàn)等手段進(jìn)行控制、做好巖溶注漿施工記錄和施工日志的填寫。本工序未達(dá)到質(zhì)量要求，不得進(jìn)行下一道工序。嚴(yán)格按有關(guān)技術(shù)要求施工，控制水泥、粉煤灰摻入量、確保巖溶注漿量和注漿質(zhì)量。安全措施所有特種作業(yè)人員必須持證上崗，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的一切人員必須戴安全帽，嚴(yán)格三穿一戴，嚴(yán)禁酒后上班；夜間施工配備足夠燈光，確保夜間施工安全；施工現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備、設(shè)施及安全裝置、工具和勞保用品等要經(jīng)常進(jìn)行檢測(cè)，鋼絲繩等易損件要及時(shí)更新，確保完好和安全使用，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及維修應(yīng)專門記錄，便于現(xiàn)場(chǎng)管理及分析檢查；施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的一切電源、電路的安裝和拆除必須有持證電工專管，電器必須接地并使用漏電保護(hù)開關(guān)。各機(jī)用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多機(jī)和一閘多用，現(xiàn)場(chǎng)電纜必須架設(shè)并懸掛警示牌；施工人員必須嚴(yán)格遵守崗位責(zé)任制，操作時(shí)思想集中，注意觀察各種設(shè)備和機(jī)械的運(yùn)作情況，防止工傷和機(jī)械事故的發(fā)生；所有進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)人員都應(yīng)佩戴證明身份的胸卡，施工人員統(tǒng)一著裝，有業(yè)主單位統(tǒng)一標(biāo)志，非施工人員不得擅自進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，特殊情況要經(jīng)保衛(wèi)工作負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)；進(jìn)行安全教育，不斷地加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)每位施工人員的安全意識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)當(dāng)遵紀(jì)守法，不參與不健康的活動(dòng)；安全用電措施a、 動(dòng)力及照明主干線采用三相五線制，安裝漏電保護(hù)裝置，確保動(dòng)力和配電盤箱接零接地，防止漏電傷人。b、 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置施工現(xiàn)場(chǎng)用電管理負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)各種機(jī)電設(shè)備的用電許可證發(fā)放。對(duì)進(jìn)入工地的電氣工作人員進(jìn)行用電操作交底并檢查監(jiān)督工地用電安全。c、 工作人員必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)程。d、 嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度。e、 現(xiàn)場(chǎng)的電纜線埋管穿線或架空敷設(shè)、地面設(shè)標(biāo)記。f、 值班電工對(duì)新進(jìn)入工地的各種電機(jī)和電器設(shè)備必須檢查，必要時(shí)進(jìn)行絕緣測(cè)定，符合要求并取得用電許可證后方可投入使用。消防保衛(wèi)措施a、 嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國消防條例》和公安部關(guān)于建筑工地的基本措施。加強(qiáng)消防工作的領(lǐng)導(dǎo)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)消防員，對(duì)進(jìn)場(chǎng)職工進(jìn)行消防知識(shí)教育，建立安全用火制度。b、 現(xiàn)場(chǎng)劃分用火作業(yè)區(qū)、易燃易爆材料區(qū)、生活區(qū)，按規(guī)定保持用火距離。如果條件有限，防火達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施，適當(dāng)?shù)販p小防火距離，這種做法要征求當(dāng)?shù)叵啦块T意見。c、 現(xiàn)場(chǎng)臨建設(shè)施、倉庫、易燃易爆料場(chǎng)和用火處要有足夠的滅火工具和設(shè)備，對(duì)消防器材由專人負(fù)責(zé)管理并定期檢查。d、 施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁施工人員亂用明火，使用明火時(shí)要遠(yuǎn)離易燃易爆物，并事先準(zhǔn)備好消防器材。e、 在存放氧氣瓶等易爆物的庫房?jī)?nèi)，照明電線要有保護(hù)層，接頭要接牢，還要在庫房?jī)?nèi)設(shè)防爆燈具，開關(guān)設(shè)在庫外，并要派專人對(duì)其進(jìn)行看護(hù)。機(jī)電安全規(guī)定a、 電工要持證上崗，電器必須接地接零和使用漏電保護(hù)開關(guān)。b、 電器設(shè)備及開關(guān)必須保持完好，安全設(shè)施裝置齊全，按規(guī)定使用合格的保險(xiǎn)絲。c、 啟動(dòng)電機(jī)前所有操作人員要站在安全位置，停止工作或停電要切斷電源，在雷雨天氣中進(jìn)行電器設(shè)備的檢修和調(diào)試，更要特別注意安全。d、 各類電氣設(shè)備、線路不準(zhǔn)超負(fù)荷使用，線路接頭要接牢，防止設(shè)備線路過熱或打火短路，對(duì)電氣設(shè)備和線路要派專人負(fù)責(zé)管理，并定期檢查。e、 工地上嚴(yán)禁亂接、亂拉電線以免因用電不善而引起火災(zāi)。環(huán)保措施嚴(yán)格執(zhí)行《環(huán)境管理體系要求及使用指南》(GB/T24001-2004-IS014001-2004)。環(huán)境目標(biāo)：生活、施工廢水排放達(dá)標(biāo)率100%；固體廢棄物分類處置率100%。進(jìn)行環(huán)境因素的識(shí)別和評(píng)價(jià)開工前，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織項(xiàng)目部人員，對(duì)環(huán)境因素識(shí)別，主要考慮施工原材料、電、水、油等能源資源的浪費(fèi)，噪音、施工污水的排放，確定項(xiàng)目的《環(huán)境因素清單》和《環(huán)境因素評(píng)價(jià)表》，通報(bào)監(jiān)理和業(yè)主代表。嚴(yán)格遵守國家和地方政府的環(huán)境保護(hù)法規(guī)。對(duì)臨時(shí)使用的材料棚，水池等盡量在鐵路征地范圍內(nèi)，少占或不占農(nóng)田。對(duì)冒漿污染及時(shí)清洗，水泥漿拌合障挖好沉淀池、排污溝，保證水泥漿不四處漫溢。效益分析本工法與常規(guī)爆破相比，在臨近建筑物按規(guī)范限制只能采用機(jī)械開挖的區(qū)域能實(shí)現(xiàn)爆破開挖，不僅提高了炸藥的破巖能量利用率，而且極大地縮短了工期，降低了施工成本。同時(shí)，由于爆后邊坡完整，還會(huì)節(jié)省邊坡治理經(jīng)費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。本工法由于有效地控制了爆破振動(dòng)損傷和飛石，不僅提高了施工作業(yè)的安全度，而且也大大降低了對(duì)環(huán)境的影響程度。特別是在維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、踐行科學(xué)發(fā)展觀、創(chuàng)建和諧的建設(shè)施工環(huán)境方面具有顯著的社會(huì)效益。本工法較好地解決了城市高密集地區(qū)