隧道3m徑向注漿施工方案

于家?guī)X隧道斜井3m徑向注漿方案1編制依據(jù)及編制范1.1編制依據(jù)（1） 《沈陽(yáng)至丹東客運(yùn)專線隧道設(shè)計(jì)圖》（2） 《高速鐵路隧道施工技術(shù)指南》（3） 《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（4）新建鐵路沈陽(yáng)至丹東鐵路SDTJ-2標(biāo)總體施工組織設(shè)計(jì)。（5）3m圍巖注漿設(shè)計(jì)圖《沈丹客專施隧參05-14》1.2編制范I沈丹鐵路客運(yùn)專線TJ-2標(biāo)段標(biāo)于家?guī)X隧道斜井DK111+765-DK111+745段徑向注漿施工參數(shù)、施工方法，包括其作業(yè)要點(diǎn)、工藝要求等全過(guò)程。2■工程概況2.1工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及氣象概況2.1.1工程地質(zhì)水文及現(xiàn)場(chǎng)勘察沿線地下水類型主要有孔隙潛水及基巖裂隙水、裂隙巖溶水三種(1)孔隙潛水主要賦存于河谷階地、山間盆地、沖溝及沖積平原中，局部地段孔隙水具承壓性，中洪積、沖積的砂類土及碎石土為其主要的含水層。⑵基巖裂隙水主要賦存于各類基巖的風(fēng)化帶及構(gòu)造裂隙中，在盆地地區(qū)多以蒸發(fā)排泄為主；在山區(qū)除以蒸發(fā)排泄外，還以地下徑流方式排泄到盆地區(qū)或以泉的形式出露于地表。⑶裂隙巖溶水主要賦存于可溶巖地層中，多數(shù)水量不大，大氣降水多沿裂隙下滲，為裂隙巖溶水的主要補(bǔ)給源，地下水位隨季節(jié)變化顯著，局部地段具承壓性。2.1.2施工區(qū)氣象條件本區(qū)氣候?qū)倥瘻貛中溫帶，濕潤(rùn)~半濕潤(rùn)大陸性氣候，冬季寒冷，夏季短促溫暖，雨量主要集中在7~8月，春秋多風(fēng)。按鐵路工程分區(qū)為寒冷地區(qū)。主要?dú)庀笠匾姳?。表2氣象要素表項(xiàng) 目溫度項(xiàng) 目溫度歷年極端最高氣溫(°C)37.5累年平均相對(duì)濕度(%)64歷年極端最低氣溫(°C)-33.6累年平均雷暴日數(shù)(日)31.2累年平均氣溫(C)7.8累年平均霧日數(shù)13.6

項(xiàng) 目溫度項(xiàng) 目溫度項(xiàng) 目溫度（日）累年最冷月平均氣溫(°C)-11.4累年平均風(fēng)速(m/s)2.5累年平均降水量(mm)776.0最大風(fēng)向及出現(xiàn)頻率東18口最人降水量(mm)168.5累年最大風(fēng)速及其23.0累年最大積雪深度(cm)60累年大風(fēng)日數(shù)(日)10.1累年平均蒸發(fā)量(mm)1645.1土壤最大凍結(jié)深度(m)1.492.2設(shè)計(jì)情況隧道涌水按照以堵為主的原則，對(duì)已開挖涌水地段，先對(duì)涌水點(diǎn)進(jìn)行埋管集中引排，寺涌水量及水壓減小后再采用加固圈3m徑向注漿加固圍巖堵水，其設(shè)計(jì)參照“沈丹客專施隧參05-14”圖，其具體注漿里程段落和注漿部位根據(jù)四方會(huì)堪變更紀(jì)要確定。大理巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部巖體較破碎崖塊石碎石狀結(jié)構(gòu)，巖溶裂隙水較發(fā)育，局部節(jié)理裂隙處發(fā)育有大量基巖裂隙水。地下水均為裂隙水，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙水沿節(jié)理裂隙面下滲，多為散狀分布個(gè)別為股狀涌水，涌水量較大。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)DK111+765-DK111+745段涌水量為105ma/do

斷層斷層EW亦如艸可點(diǎn)靜鸚水.IH正詢"亦加秋叫梅EW亦如艸可點(diǎn)靜鸚水.IH正詢"亦加秋叫梅丸型簸了蕃紐探興水初I叭血圾下錨購(gòu)? 1110gL --I._. _.|k-— 7^ 4 233 K 2833施工方案總體施工方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，洞內(nèi)滲水采用“以堵為主、限量排放”的治理原則進(jìn)行，保證隧道周邊生態(tài)環(huán)境不被破壞，防止周邊溪流、泉眼等不會(huì)因隧道施工而枯竭。地下對(duì)圍巖裂縫密集處或有滲涌水地段采用注漿固結(jié)止水的方式處理，注漿材料為水泥凈漿漿液，注漿應(yīng)分區(qū)段、分序加密的原則進(jìn)行。徑向注漿參數(shù)設(shè)計(jì)隧道注漿參數(shù)以隧道圍巖狀況及滲水情況確定，在隧道進(jìn)行開挖支護(hù)后出現(xiàn)局部滲水，根據(jù)不同情況采取相應(yīng)措施，地下水狀態(tài)I級(jí)（滲水量＜10L/min.10m）可采用噴射混凝土封堵滲水。地下水狀態(tài)II、III級(jí)（II級(jí)，滲水量10-25L/min.10m，III級(jí)，滲水量25-125L/min.10m）,隧道采用徑向注漿止水措施，以確保施工安全。注漿止水后，地下水狀態(tài)應(yīng)達(dá)到無(wú)水或小于地下水狀態(tài)I級(jí)（干燥或濕潤(rùn)，滲水量＜10L/min.10m）方可施工防水板和二次襯砌。注漿孔采用風(fēng)槍鉆孔，鉆孔直徑52mm，注漿鉆孔深度3m，孔口環(huán)向間距拱墻1.2m;注漿孔縱向間距1.7m，并呈梅花型布置，孔口采用^50,壁厚為3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，管長(zhǎng)1.0m，管口采取止?jié){措施，管口外露長(zhǎng)度不小于30cm,以便連接孔口閥門和管路。注漿材料采用普通純水泥漿，水泥采用PO42.5普通硅酸鹽水泥，注漿凈壓力為1?1.5MPa。為了滿足經(jīng)濟(jì)、合理的原則，在開挖過(guò)程中對(duì)圍巖滲水情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查和記錄，并在開挖以后進(jìn)行了長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)，以準(zhǔn)確掌握滲水狀況，為注漿固結(jié)提供基礎(chǔ)依據(jù)。注漿布置示意如圖1所示。設(shè)計(jì)注漿加固外緣線注漿孔注漿鉆孔正面示意圖注漿孔注漿固結(jié)外緣線廠丁注漿鉆孔剖面示意圖注漿鉆孔剖面示意圖主要工程數(shù)量表（一環(huán)）項(xiàng)目注漿鉆孔（①52）孔口管（①50鋼管）注漿量備注單位m/孔m/根kgm3數(shù)量54/1818/1872.184.06破碎帶、巖溶、裂隙水發(fā)育段圖1注漿布■示意圖注漿根據(jù)分區(qū)段分序進(jìn)行注漿，以一個(gè)作業(yè)臺(tái)架長(zhǎng)度6m左右為一個(gè)注漿段落，根據(jù)注漿孔在隧道展開面上的布置，分為二序注漿，交錯(cuò)進(jìn)行，另外應(yīng)以隧道涌水點(diǎn)為中心，由四周逐步分序向涌水中心

點(diǎn)注漿的順序進(jìn)行，其1點(diǎn)注漿的順序進(jìn)行，其1序孔的注漿凈壓力取0.8?I.OMpa,2序孔注漿凈壓力取1.0?1.5Mpa，若因集中涌水壓力較大造成漿液隨裂隙滲出時(shí)可采用速凝輔助措施提高漿液凝結(jié)時(shí)間，達(dá)到堵水效果。詳細(xì)施工方案3.3.1施工順序注漿施工由集中涌水較大的地段兩側(cè)逐步向集中涌水地段逐步靠近的方式進(jìn)行，為了防注漿串孔，防止?jié){液從附近鉆孔中滲流，施工采用隔排隔孔施工，注漿順序按照先底部、再拱部、最后邊墻的順序進(jìn)行，注漿和鉆孔及時(shí)緊跟，減少空孔暴露時(shí)間，首先對(duì)注漿孔位進(jìn)行測(cè)量定位標(biāo)志和編號(hào)，以便鉆孔和注漿能夠同時(shí)作業(yè)，具體施工順序如圖2所示。1*二二.隧道拱頂中線二二.隧道拱頂中線__ 1注：圖中順序代表注漿序號(hào)圖2注漿順序示意圖3.3.2鉆孔施工注漿孔位布置應(yīng)遵循“分段，分批，逐步加密”的原則，注漿孔采用風(fēng)槍成孔，成孔直徑52mm,利用自制鉆孔臺(tái)車進(jìn)行操作，成孔以后及時(shí)采用高壓水進(jìn)行清孔，在注漿過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)注漿施工段附近圍巖的水文和地質(zhì)觀察，并對(duì)注漿施工地段進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)工作。當(dāng)出現(xiàn)注漿施工段附近出現(xiàn)集中突水或圍巖變形時(shí)應(yīng)暫停施工或調(diào)整注漿參數(shù)。3.3.3注漿施工根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)正洞開挖后進(jìn)行徑向注漿堵水加固，注漿材料采用水泥凈漿，水灰比為不得稀于1:1的漿液，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注漿壓力及進(jìn)漿量可作適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)出現(xiàn)集中涌水較大及普通注漿堵水失敗時(shí)，需采用速凝輔助措施進(jìn)行補(bǔ)救，以縮短漿液凝固時(shí)間，達(dá)到迅速止水的效果，拱墻的注漿利用自制臺(tái)車進(jìn)行，底板注漿采用左右幅錯(cuò)開施工的方式進(jìn)行，注漿機(jī)選用效率高、耐高壓的注漿設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)采用GZJB型液壓雙液注漿泵其排漿量為4m3/h工作壓力為7MPa,垂直輸送高度為40m，水平輸送距離為100m。水泥漿液采用專用制漿機(jī)現(xiàn)場(chǎng)制備，并通過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后輸入注漿機(jī)內(nèi)進(jìn)行注漿。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在保證漿液可灌性和有效擴(kuò)散距離前提下，應(yīng)根據(jù)滲漏水情況、節(jié)理裂隙發(fā)育情況合理選用漿液配比，并同時(shí)在實(shí)際施工中根據(jù)吸漿量和注漿壓力適時(shí)作以調(diào)整。在注漿過(guò)程中若出現(xiàn)注漿量過(guò)大且壓力尚未達(dá)到預(yù)期值時(shí)，可以采取在漿液中添加絮凝劑的方式減少漿液的流動(dòng)性，并可以盡可能縮小注漿范圍。3.3.4注漿工藝1） 作業(yè)方式：注漿方式采用全孔一次性壓入注漿方式進(jìn)行，便于漿液控制。2） 注漿壓力：采用〃分級(jí)升壓法〃進(jìn)行注漿壓力控制，開始注漿時(shí)，不宜將壓力升至過(guò)高，而應(yīng)由低到高逐漸提高，注漿壓力一般控制在水點(diǎn)壓力的2~3倍范圍內(nèi)其具體值還應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)注漿量進(jìn)行調(diào)整。注漿施工工藝如圖3所示。3?3?5集中涌水的處理措施針對(duì)集中涌水地段或注水泥漿無(wú)法堵水的地段，結(jié)合節(jié)理裂隙發(fā)育情況，合理選擇漿液配比，以確保灌入漿液有效的擴(kuò)散半徑，擴(kuò)散半徑控制在3m以內(nèi)，混合漿液初凝時(shí)間控制在2min以內(nèi)。注漿孔位布置應(yīng)遵循“分段、分批、逐步加密'的原則，針對(duì)不同的滲漏情況布設(shè)中深、淺孔，中深孔排水降壓，淺孔注漿；注漿時(shí)應(yīng)遵循“先夕卜后內(nèi)、先稀后濃”的原則，即施工先從影響區(qū)邊緣向中心逐段逼近，灌注漿液濃度應(yīng)由稀逐漸變濃。注漿材料選擇水泥-水玻璃雙液，水泥：選用42.5的普通硅酸鹽水泥；水玻璃：選用濃度Be'=30~40,模數(shù)M=2.8~3.1的水玻璃原液。配比參數(shù)：為控制水泥-水玻璃漿液膠凝時(shí)間及漿液擴(kuò)散半徑，取得良好的注漿封堵效果，根據(jù)以往注漿經(jīng)驗(yàn)表明，水泥-水玻璃漿液膠凝時(shí)間可在幾秒至幾十分鐘內(nèi)準(zhǔn)確控制，其膠凝時(shí)間與水泥品種、水泥漿水灰比、水玻璃溶液濃度、水玻璃溶液與水泥漿的體積比等因素有關(guān)，如表1和圖4所示。表1水泥-水玻璃漿液不同條件下的膠凝時(shí)間（M=3.0）水玻璃濃度（水泥漿：水玻璃）Be,=30Be,=35Be,=40W:C（重量比）1：0.527”29”34”0.6：11：1.050”56”1'07”1：0.531”37”42”0.8：11：1.056”1'12”1'32”1：0.550”47”52”1.0：11：1.01'12”1'26”1'52”】ciq］：o.6io.ejj.o水湄漿】ciq］：o.6io.ejj.o水湄漿;■水c祥積匕匕JO口口o□or匚口SA一斗aJJ1EE二HOu lTi.41=0.6JOSM.O水泥漿:水破璃〔侔稅比J圖4水泥漿與水玻璃漿液不同體積比的膠凝時(shí)間關(guān)系圖根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在保證漿液可灌性和有效擴(kuò)散距離前提下，應(yīng)根據(jù)滲漏水情況、節(jié)理裂隙發(fā)育情況合理選用漿液配比，并同時(shí)在實(shí)際施工中根據(jù)吸漿量和注漿壓力適時(shí)做以調(diào)整，亦可采到間隔注入雙液漿的方式，以縮短漿液凝結(jié)時(shí)間，提高堵水效果。在注漿過(guò)程中若出現(xiàn)注漿量過(guò)大且壓力尚未達(dá)到預(yù)期值時(shí)，可以采取在漿液中添加絮凝劑的方式減少漿液的流動(dòng)性，并可以盡可能縮小注漿范圍。4安全技術(shù)措施1） 注漿過(guò)程中會(huì)加大初期支護(hù)及圍巖的壓力，因此在注漿施工之前應(yīng)布設(shè)好監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，并量測(cè)獲得初使數(shù)據(jù)，監(jiān)控量測(cè)包括拱頂下沉2） 及凈空收斂，按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行量測(cè)斷面布置，同時(shí)加強(qiáng)斷層裂隙帶的初期支護(hù)和圍巖的觀測(cè)。3） 注漿前應(yīng)再次復(fù)核滲水水壓力，以便精確確定注漿壓力值。4） 注漿時(shí)注漿設(shè)備應(yīng)設(shè)在工作面，以便取得良好的注漿效果。5） 在注漿過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察出水點(diǎn)及周邊節(jié)理裂隙的滲漏水情況，如出現(xiàn)串漿、漏漿等現(xiàn)象，應(yīng)米取表面封堵、間歇注漿、加濃漿液等技術(shù)措施及時(shí)進(jìn)行處理。）注漿時(shí)若采用間歇注漿方式，間歇時(shí)間應(yīng)視漿液的膠凝時(shí)間而定，稍短于漿液膠凝時(shí)間。）注漿前向注漿孔內(nèi)壓入高錳酸鉀顏色水做壓水試驗(yàn)，觀察并記錄注漿孔附近的串（冒）漿點(diǎn)，并用棉絮進(jìn)行及時(shí)封堵。）在注漿過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制注漿壓力和記錄注漿量，當(dāng)注漿壓力突然增大且初期支護(hù)表面未發(fā)現(xiàn)有滲漿時(shí)，應(yīng)及時(shí)減小注漿壓力，以防止因注漿壓力過(guò)大造成的初期支護(hù)破壞或附近地段的巖爆發(fā)生。）注漿施工時(shí)必須留出洞內(nèi)工作人員的緊急逃生通道，并加強(qiáng)內(nèi)外聯(lián)系，確保在突發(fā)事件時(shí)洞內(nèi)工人能夠安全疏散。

機(jī)械配置本著安全、合理、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行機(jī)械設(shè)備配置，具體機(jī)械配置表如表2所示。表2機(jī)械配制表序號(hào)機(jī)械名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1作業(yè)臺(tái)架臺(tái)2自制2自卸汽車10T輛1自有3空壓機(jī)20m3臺(tái)2自有4裝載機(jī)ZLC50臺(tái)1自有5風(fēng)鉆TY28把25自有6制漿機(jī)300L2新購(gòu)7注漿機(jī)GZJB型液壓雙液注漿泵臺(tái)2新購(gòu)8電焊機(jī)臺(tái)2自有人員配備人