廣雙區(qū)間深孔注漿方案

目錄1、工程概況 32、地質(zhì)及水文概況 32.1、馬頭門的地質(zhì)條件 32.2、水文地質(zhì)情況 43、橫通道施工周邊風險情況 53.1、風險描述 53.2、監(jiān)控量測 63.2.1、監(jiān)測內(nèi)容 63.2.2、監(jiān)測控制標準 74、深孔注漿試驗工藝 74.1試驗目的 74.2、試驗設(shè)計 85、施工前準備工作 125.1、技術(shù)要求 125.2、施工具備的條件 135.3、施工人員 135.4、施工設(shè)備 145.5、施工材料的準備 156、安全質(zhì)量措施 156.1、安全生產(chǎn)措施 156.2、質(zhì)量保證 161、工程概況廣渠門外站～雙井站區(qū)間線路位于廣渠門外大街上，交通較為繁忙，道路兩側(cè)多為住宅小區(qū)、商業(yè)樓等。廣渠門外站后設(shè)置單停車線線間距15～17m，沿線下穿富力城人行天橋、雙井立交橋、地鐵10號線雙井站等。在區(qū)間隧道右K12+581處設(shè)一防災聯(lián)絡通道兼暗挖施工豎井。區(qū)間施工豎井結(jié)構(gòu)凈空尺寸為4.6×6m，矩形斷面，豎井開挖深度為26.685m；橫通道長54.2m，其中標準段長22.85m，通道過渡段長6m，通道加高段長25.35m。因通道加高段處于區(qū)間正線范圍，同時在此段內(nèi)設(shè)置聯(lián)絡通道，因此施工通道加高段設(shè)置主體結(jié)構(gòu)。圖1廣～雙區(qū)間施工豎井及橫通道結(jié)構(gòu)剖面圖2、地質(zhì)及水文概況2.1、馬頭門的地質(zhì)條件馬頭門頂部土層自上而下主要為中粗砂⑤1層、粉土⑥2層及粉質(zhì)粘土⑥層（特性如表1）；均屬Ⅵ級圍巖，穩(wěn)定性差，很難形成自然拱，施工過程中容易發(fā)生坍塌，根據(jù)豎井開挖時的地質(zhì)記錄及馬頭門破除時的掌子面土質(zhì)及含水判斷，由于粉質(zhì)粘土⑥層的透水性差，在中粗砂⑤1層與粉質(zhì)粘土⑥層交界處，存在大量降水井難以疏干殘留水，殘留水在施工時，攜帶大量中粗砂自拱頂兩側(cè)涌出，致拱頂形成空洞，有引起地面塌陷的危險。目前采用超前小導管注漿的措施暫時施工進尺1.5米，但小導管效果未達到設(shè)計要求無水作業(yè)要求。表1馬頭門巖土特性表地層代號巖性名稱顏色密實度濕度壓縮性含有物分布⑥粉質(zhì)粘土褐黃色密實飽和中壓縮性含氧化鐵、云母、局部有粉土夾層連續(xù)分布⑤1中粗砂褐黃色密實飽和低壓縮性云母、氧化鐵、圓礫、有機質(zhì)連續(xù)⑥2粉土褐黃色密實飽和中壓縮性云母、氧化鐵連續(xù)2.2、水文地質(zhì)情況根據(jù)區(qū)間豎井及橫通道地質(zhì)剖面圖所示，結(jié)合設(shè)計說明。本段現(xiàn)賦存二層地下水，類型分別為潛水（二）和承壓水（三），但是由于大氣降水、管線滲漏等原因，不排除局部存在上層滯水的可能性。地下水性質(zhì)水位/水頭埋深(m)水位/水頭標高(m)觀測時間主要含水層備注潛水（二）11.5～12.0925.2～26.942009.12粉細砂④3層、中粗砂④4層、圓礫⑤層及中粗砂⑤1層12.4025.282009.4承壓水（三）16.3～17.4121.2～21.652009.12圓礫⑦層、粉細砂⑦2中粗砂⑦1層19.1818.682009.4承壓水（三）處于馬頭門拱頂處，對馬頭門施工影響很大。承壓水（三）的含水層厚度大、水量補給較充分，且含水層透水性較好，在施工過程中，地下水可能產(chǎn)生潛蝕作用，并造成流砂、坍塌現(xiàn)象，承壓水（三）水壓極高，施工過程中可能會產(chǎn)生涌水、涌砂和坍塌等現(xiàn)象，影響施工安全。3、橫通道施工周邊風險情況3.1、風險描述1）施工橫通道垂直下穿DN400燃氣管，與橫通道間凈距離16.4米，垂直下穿DN500燃氣管，凈距離16.8米（風險等級二級）。2）施工橫通道垂直下穿兩根DN600上水管，凈距離分別為16.8米及13.9米（風險等級二級）。3）施工橫通道垂直下穿DN800污水管、DN900雨水管，凈距離分別為9.05米及12.4米（風險等級二級）。4）施工橫通道與5600*3000熱力溝近距離施工，但并非正上方，豎向凈距離6米，橫向凈距離2.5米（風險等級二級）。圖1-2橫通道與周邊環(huán)境相對位置圖3.2、監(jiān)控量測在深孔注漿的加固前后，將不可避免對周邊地質(zhì)體產(chǎn)生擾動，使地層應力狀態(tài)發(fā)生改變，導致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移和變形，同時也會對地表及周邊環(huán)境造成一定的影響。當這種位移和影響超出一定范圍，必然對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，并影響到結(jié)構(gòu)上方地表和臨近建筑設(shè)施的安全使用。因此在施工過程中，監(jiān)測系統(tǒng)是一個重要環(huán)節(jié)，通過對支護結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境進行監(jiān)測，并及時采取措施消除隱患，是確保施工安全一項重要措施。3.2.1、監(jiān)測內(nèi)容（1）地層及支護情況觀察：豎井或通道開挖后觀察地層及其穩(wěn)定情況，觀察已施工地段支護結(jié)構(gòu)的情況；（2）地表沉降：豎井鎖口及附近地面和通道上部地面布設(shè)沉降觀測點，定期量測地表變化情況；（3）建筑物沉降及建筑物傾斜監(jiān)測；（4）通道的洞內(nèi)收斂；（5）通道拱頂下沉；（6）地下水位。3.2.2、監(jiān)測控制標準監(jiān)控量測管理基準值是根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、計算資料及類似工程經(jīng)驗制定的。當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到管理基準值的70%時，定為警戒值，應加強監(jiān)測頻率。當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到或超過管理基準值時，應立即停止施工，修正支護參數(shù)后方能繼續(xù)施工。根據(jù)設(shè)計說明：本工程監(jiān)測管理基準值如下表3-1所示：表3-1監(jiān)測管理基準值4、深孔注漿試驗工藝4.1試驗目的因橫通道拱頂出現(xiàn)塌方，小導管超前注漿達不到安全施工效果，無法繼續(xù)開挖，為確保廣雙區(qū)間暗挖橫通道能夠安全順利的掘進，特在橫通道自馬頭門開始進尺1.5米處，對深孔注漿工藝進行試驗，利用試驗結(jié)果確定下一步施工的各種施工參數(shù)，保證注漿效果可靠、有效控制沉降。4.2、試驗設(shè)計為達到總體試驗效果，采用深孔注漿進行地層超前加固處理，加固效果及要求：確保作業(yè)面的穩(wěn)定、防止拱頂及作業(yè)面滲漏水?？傮w注漿工藝如下：1）、孔位設(shè)置a、深孔注漿范圍為：開挖面以外1.5m；圖4-1深孔注漿正面鉆眼布置圖圖4-2深孔注漿鉆進剖面圖b、注漿孔位布置：由外向內(nèi)共設(shè)置3層孔，梅花型布設(shè)，孔間距為0.5m，層間距為0.5m；見圖4-2所示。c、鉆孔注漿順序由下至上依次施做，以防漿液下竄。2）、鉆孔注漿孔采用TXU-75A型鉆機。注漿采用YZB-50/70型雙液注漿機，采用后退式注漿工藝，漿液根據(jù)地層選用水玻璃化學漿進行止水和水玻璃水泥雙液漿加固地層土體，本次注漿長度為15m。鉆進成孔：按注漿長度及注漿范圍要求，要嚴格掌握鉆桿深度，要慢速運轉(zhuǎn)，掌握地層對鉆機的影響情況，以確定該地層條件下的鉆進參數(shù)．密切觀察溢水出水情況，若出現(xiàn)大量溢水時必須立即停鉆，分析清楚實際原因后方可繼續(xù)施工。退出鉆桿：嚴格控制退出速度，每次退出不大于200mm，勻速后退．邊退出邊注漿，退出后的鉆桿應及時清洗干凈，以備后用。3）、注漿注漿管采用后退式注漿施工，分節(jié)鉆孔，每節(jié)長度為2.0m，兩節(jié)之間采用雙孔專用接頭和專用鉆頭鉆孔。鉆孔角度為9°～16°不等，見圖4-2。4）、注漿參數(shù)a.注漿終壓：深孔注漿段注漿壓力≤2MPa；b.凝固時間：1～2分鐘，為速凝注漿；c.鉆桿回抽幅度：約15～20cm；d.注漿速度：與地層孔隙及連通情況、地層密實度有關(guān)，因此注漿速度暫定為每分鐘不大于10～20L；e.注漿結(jié)束標準：注漿量與注漿壓力雙控注漿，每根導管注入規(guī)定漿液，壓力達到注漿終壓，即可結(jié)束注漿。如壓力長時間不上升，流量不減少，可能為跑漿現(xiàn)象，采用間歇注漿。5）、漿液配比根據(jù)地層情況選擇漿液，以水泥水玻璃雙液漿為主，水特別大時，用水玻璃化學漿液輔助施工，水泥水玻璃雙液漿能夠有效的加固地層，控制拱頂沉降，水玻璃化學漿液能夠起到很大的注漿止水效果，故在含水量較大地層選用，進行注漿止水。（1）水玻璃化學漿液：為A液和B液的混合物，A液為稀釋后的水玻璃，Ｂ液由固化劑、外加劑和水組成。外加劑主要是調(diào)節(jié)漿液的可灌性和混合液的凝結(jié)時間，因此在施工現(xiàn)場中，外加劑的添加應根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行適當?shù)恼{(diào)整。兩種漿液在注入之前必須攪拌均勻（由于該段地層內(nèi)含水量較低，故在試驗時未采用該漿液）。A液B液硅酸鈉：411kg固化劑(磷酸)：64.5kg水：567.7kg乙二醇：32.3kg水：548.6kg（2）水泥－水玻璃雙液漿：液為稀為A液和C液的混合物，A釋后的水玻璃，C液由水泥、外加劑和水組成。外加劑主要是調(diào)節(jié)漿液的可灌性和混合液的凝結(jié)時間，因此在施工現(xiàn)場中，外加劑的添加可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行適當?shù)恼{(diào)整。C液各成分放入攪拌機的順序依次為：水、外加劑、水泥，兩種漿液在注入之前必須攪拌均勻，并經(jīng)常檢查混合后的漿液凝固時間是否適應現(xiàn)場施工環(huán)境。一般施工時配比如下，混合后漿液PH值7—7.5：A液C液硅酸鈉：411kg水泥：198kg水：567.7kg外加劑：157kg水：282.9kg5、施工前準備工作5.1、技術(shù)要求1）首先要熟悉方案，深孔注漿的工藝，施工質(zhì)量控制標準。2）要對現(xiàn)場施工的工人做詳細的技術(shù)交底和安全交底，著重對施工的重點內(nèi)容進行講解，同時要說明施工中可能存在的危險及安全保護措施。3）為防止注漿過程中工作面漏漿，注漿前應封閉開挖工作面，設(shè)計厚度0.3m。4）測量班要及時放出鉆眼位置，施工過程中加強復核。5）嚴格控制拔管幅度，每步不大于20cm，勻速拔管，注意注漿參數(shù)變化。6）采用經(jīng)計量準確的計量工具，按照設(shè)計配方配料。7）采取后退式分段注漿。嚴格控制注漿壓力，同時密切關(guān)注漿量。8）工作面預注漿每段設(shè)2～3個檢查孔，并檢查量測孔內(nèi)的涌水量。9）注漿后，必須在分析資料的基礎(chǔ)上進行注漿效果檢查，采取鉆孔取芯觀察漿液填充情況，同時檢查孔內(nèi)涌水量不大于0.2L/min.m，且某一處的漏水量不大于10L/min。5.2、施工具備的條件（1）清理工作平臺，保證有足夠的工作面，且工作平臺牢固可靠。（2）保證施工需要的水電供應到位。（3）注漿需要的物資到場。（4）準備一定數(shù)量的應急物資，包括方木、工字鋼、砂袋等隨時應對可能出現(xiàn)的事故。5.3、施工人員人員的配備如表3。表3人員配備表序號工種名稱人數(shù)備注1井長12現(xiàn)場技術(shù)管理33測量員24安全員15電工26注漿工3作業(yè)班組7信號工1作業(yè)班組8司機2抓斗吊9普工6分兩個班合計215.4、施工設(shè)備施工機械設(shè)備及測量設(shè)備配置見表4、表5表4主要施工機械配備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備數(shù)量進場時間用途1提升系統(tǒng)抓斗2.5m312011.4物資垂直運輸2電焊機EX50082011.4鋼筋焊接3濕噴機TK96112011.4網(wǎng)噴混凝土4空壓機VY12/712011.4施工供風5鉆機TXU-75A12011.4鉆孔6雙液注漿機YZB-50/7022011.4鉆孔注漿7鑿巖機12011.4破除混凝土8自動計量設(shè)備/12011.4噴射混凝土表5主要測量設(shè)備配置名稱規(guī)格型號產(chǎn)地檢定證書編號數(shù)量1、全站儀萊卡1201+瑞士2009L09681套2、水準儀拓普康A(chǔ)T-G2+測微器水準儀日本No.JD2b2010-4-02461套5.5、施工材料的準備鋼筋網(wǎng)片、注漿管、水泥、砂子、石子、速凝劑、方木、腳手架及注漿材料，還有必要的應急物資。6、安全質(zhì)量措施6.1、安全生產(chǎn)措施1）人進場前先由項目部組織進行三級安全教育，經(jīng)考試合格后才能進入現(xiàn)場施工。2）建立健全各種崗位責任制，嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度。3）現(xiàn)場施工照明線路電壓在施工區(qū)域內(nèi)不大于24V，施工區(qū)域以外地段可用220V；動力設(shè)備為380V，所有電力設(shè)備設(shè)專人檢查維護，并設(shè)示警標志。4）鉆機注漿泵及高壓管路必須試運轉(zhuǎn)，確認機械性能和各種閥門管路，壓力表完好后，方準施工。5）每次注漿前，要認真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調(diào)整到規(guī)定注漿壓力位置。6）安裝高壓管路和泵頭各部件時，各絲扣的聯(lián)接必須擰緊，確保聯(lián)接完好。7）注漿過程中，禁止現(xiàn)場人員在注漿孔附近停留，防止密封膠沖式閥門破裂傷人。8）注漿時不得隨意停水停電，必要時必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停水停電。9)注漿施工期間，必須有專門機電修理工，以便出現(xiàn)機械和電器故障時能及時處理。10)注漿現(xiàn)場操作人員必須佩戴安全帽、口罩和手套等勞保用品，方可進行注漿施工。6.2、質(zhì)量保證1)據(jù)現(xiàn)場情況發(fā)現(xiàn)問題及時召開質(zhì)量分析會議，會議確定方案現(xiàn)場必須落實到位。2)工程部加強過程或補充技術(shù)交底工作，嚴格執(zhí)行報驗制度，強化工序控制，由責任心強經(jīng)驗豐富的工程師擔任質(zhì)量控制人員，實行監(jiān)督檢查，保證注漿質(zhì)量。3)配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求；根據(jù)施工程序，現(xiàn)場值班技術(shù)人員要嚴把鉆孔深度、配料注漿壓力、注漿量關(guān)，每一道工序均安排專人負責，并記錄