榴桐寨隧道2#斜井徑向注漿施工方案

1、目錄一、編制依據(jù).2二、工程概況.2三、注漿目的.2.四、注漿段落.2五、注漿前準備工作.3六、注漿施工方案.36.1總體注漿方案.36.2設(shè)計情況.36.3徑向注漿參數(shù)設(shè)計.4七、注漿孔布置圖.4八、注漿材料及配合比.5九、注漿施工工藝.59.1 注漿施工準備.59.2 鉆孔施工.69.3 注漿施工.69.4 注漿工藝.89.5注漿結(jié)束標準.99.6注意事項.10十、注漿參數(shù)及預(yù)計總注漿量.1110.1 漿液單孔注漿量計算.1110.2 預(yù)計總注漿量.1110.3 注漿機參數(shù).11十一、注漿效果檢查評定.12十二、進度安排.12十三、各工序責任人.13十四、 質(zhì)量保證措施.13十五、 安全保

2、證措施.14榴桐寨隧道2#斜井徑向注漿施工方案一、編制依據(jù)1、新建鐵路成都至蘭州線 施工圖設(shè)計第一、第二冊。2、2011年7月4日由太興公司工程部副部長梁玉瑾在嵐縣旻泉賓館主持召開的關(guān)于中鐵十二局集團太興鐵路項目部二青山隧道目前存在的問題解決方案會議紀要。二、工程概況榴桐寨隧道2號斜井屬剝蝕深切高中山峽谷地貌。隧道主要穿越志留系茂縣群第四組（Smx4）千枚巖夾透鏡狀泥質(zhì)灰?guī)r。地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，地震動峰值加速度為0.30g。地表水不發(fā)育，地下水主要為基巖裂隙水，局部可能含少許巖溶水。不良地質(zhì)有危巖落石、軟巖大變形、高地溫、巖溶、有害氣體、放射性，特殊巖土為季節(jié)性凍土。受區(qū)域構(gòu)造影響，巖體節(jié)理裂隙發(fā)

3、育。隧道埋深大，巖質(zhì)軟，高地應(yīng)力問題突出。 三、注漿目的增強破碎圍巖整體性；提高堵水能力，預(yù)防塌方發(fā)生，預(yù)防突泥災(zāi)害發(fā)生，保證隧道安全施工和正常運營。四、注漿段落榴桐寨隧道2#斜井 XJ2K2+170250段，V級圍巖，巖體極破碎，地下水位高涌水量大，地下水主要為裂隙水。現(xiàn)2#斜井已施工至XJ2K2+，掌子面出現(xiàn)多股泉狀涌水，局部涌水開挖鉆孔時順風槍孔噴出；從XJ2K2+XJ2K2+段隧道拱頂及邊墻局部出現(xiàn)淋雨狀及股狀涌水，出水點散且出水位置不固定，集中出水點一般呈小股狀，其余以散狀出水為主要形式；近期2#斜井日涌水量250m3左右。估計最大涌水量為400m。榴桐寨隧道2#斜井XJ2K2+XJ

4、2K2+段采取徑向注漿。五、注漿前準備工作注漿人員組織：成立專門的注漿作業(yè)隊，共39人。隧道預(yù)注漿機具設(shè)備包括鉆孔機械、注漿泵、漿液攪拌機、止?jié){塞、混合器以及流量計、壓力表、閥門、注漿管路等配套裝置。采用機械設(shè)備見下表：注漿施工機械設(shè)備配備表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量用途1全站儀TC420臺1放點位2風動鑿巖機YT28臺8鉆孔3空壓機 YGG-臺2送高壓風4科龍牌注漿泵ZJD-3臺2泵送漿液5葉片式攪拌機HI-180臺1制漿六、注漿施工方案6.1總體注漿方案洞內(nèi)滲水采用“以堵為主、限量排放”的治理原則進行，保證隧道周邊生態(tài)環(huán)境不被破壞，防止周邊溪流不會因隧道施工而枯竭。在隧道進行開挖支護后，對圍巖裂

5、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、分序加密的原則進行。6.2設(shè)計情況根據(jù)榴桐寨隧道設(shè)計圖第三冊（輔助坑道），XJ2K2+XJ2K2+段采用徑向注漿。注漿孔采用風機鉆開孔，鉆孔直徑75mm，終孔不得小于42mm，再埋入孔口管。孔口管采用42mm，壁厚為3.5mm的鋼花管，管長1m，管口采取止?jié){措施。注漿鉆孔深度5m，環(huán)向間距1.5m，縱向間距2.5m，并呈交錯布置。6.3徑向注漿參數(shù)設(shè)計隧道注漿參數(shù)以隧道圍巖狀況及滲水情況確定，注漿孔采用風動鑿巖機鉆孔，開孔為75mm，終孔不得小于42mm。注漿鉆孔深度5m，環(huán)向間距1.5m，縱向間距2.5m

6、，并呈交錯布置，孔口采用42，壁厚為3.5mm鋼花管，管長1.0m，管口采取安裝止?jié){閥止?jié){措施。根據(jù)XJ2K2+XJ2K2+段工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，考慮漿液的流動性、可注性和穩(wěn)定性等，并結(jié)合經(jīng)濟性選擇，注漿材料采用水灰比為1:1水泥凈漿，必要時采用水泥水玻璃漿液，水泥采用PO42.5普通硅酸鹽水泥，注漿凈壓力為0.81.0MPa。七、注漿孔布置圖為了滿足經(jīng)濟、合理的原則，在開挖過程中對圍巖滲水情況進行了詳細的調(diào)查和記錄，并在開挖以后進行了長期的統(tǒng)計，以準確掌握滲水狀況，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。圖 1 注漿布置示意圖八、注漿材料及配合比根據(jù)設(shè)計選用注漿材料，施工中采用水

7、泥漿液注漿。水泥選用P.O42.5，水泥：水為1:1。配制1m水泥漿需水:水泥（kg）=884:884九、注漿施工工藝9.1 注漿施工準備9.1.1 泵站的布置：布置盡量緊湊方便操作有利于通風防塵，并盡量靠近工作面。9.1.2 壓水試驗：注漿施工前通過壓水試驗測定巖層的吸水性和滲透性，同時沖洗鉆孔。壓水壓力由小逐漸增大到預(yù)定注漿壓力，并持續(xù)15min，檢查止?jié){塞效果和注漿管路是否有跑漏水現(xiàn)象。9.1.3孔口管準備：孔口管采用42無縫鋼管（壁厚3.5mm）加工，單節(jié)長1m，管壁采用臺式鉆機鉆設(shè)孔徑68mm注漿小孔，按1020cm孔間距呈梅花形布置,前端加工成錐形，尾部預(yù)留不小于30cm長度作為不

8、鉆孔止?jié){段。9.2 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，注漿孔采用風機鉆成孔，終孔直徑不小于42mm，成孔以后及時采用高壓水進行清孔，并及時安裝鋼花管。在注漿過程中，加強對注漿施工段附近圍巖的水文和地質(zhì)觀察，并對注漿施工地段進行監(jiān)控量測工作。當出現(xiàn)注漿施工段附近出現(xiàn)集中突水突泥或圍巖變形時應(yīng)暫停施工或調(diào)整注漿參數(shù)。鉆孔完成后，將孔口管加工完成的孔口管插入注漿孔內(nèi)，外露15cm，并安裝止?jié){閥，采用錨固劑堵塞注漿管與注漿孔的空隙，堵塞長度控制在1520cm為宜。9.3 注漿施工9.3.1配合比確定首先通過室內(nèi)確定初步配合比，再通過現(xiàn)場試驗確定最終配合比；注漿過程中，試驗員現(xiàn)場

9、旁站施工，撐握動態(tài)注漿配合比控制。配合比要求：水泥為42.5號普通硅酸鹽水泥（必要時采用超細水泥）；水泥漿水灰比為1.1；水玻璃為波美度Be，=40；一般情況下（水量較小時），或外圈孔采用純水泥漿。 9.3.2漿液配制注漿材料采用水泥凈漿或水泥水玻璃雙液漿，并根據(jù)現(xiàn)場注漿壓力及進漿量可作適當調(diào)整，當出現(xiàn)集中涌水較大及普通注漿堵水失敗時，需采用速凝輔助措施進行補救，以縮短漿液凝固時間，達到迅速止水的效果。水泥漿液采用HI-180型制漿機現(xiàn)場制備，并通過濾網(wǎng)過濾后通過漿液池輸入注漿機內(nèi)進行注漿。9.3.3 施工順序注漿施工按上臺階拱部及邊墻、下臺階邊墻分階段并采用隔排隔孔施工，各階段注漿順序按照先

10、下后上由少水處到多水處隔孔鉆注的順序進行，鉆孔和注漿及時緊跟，減少空孔暴露時間，首先對注漿孔位進行測量定位標志和編號，以便鉆孔和注漿能夠同時作業(yè),具體施工順序見圖2所示。圖 2 注漿順序示意圖9.3.4 漿液壓注根據(jù)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，在保證漿液可灌性和有效擴散距離前提下，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，并同時在實際施工中根據(jù)吸漿量和注漿壓力適時作以調(diào)整。在注漿過程中若出現(xiàn)注漿量過大且壓力尚未達到預(yù)期值時，可以采取在漿液中添加速凝劑的方式減少漿液的流動性，并可以盡可能縮小注漿范圍。注漿過程中做好施工記錄，包括孔位孔徑孔深漿液配合比注漿壓力注漿量跑漿串漿等內(nèi)容。在注漿過程中

11、，加強對注漿施工段附近圍巖的水文和地質(zhì)觀察，并對注漿施工地段進行監(jiān)控量測工作。當出現(xiàn)注漿施工段附近出現(xiàn)集中突水或圍巖變形時應(yīng)暫停施工或調(diào)整注漿參數(shù)。9.4 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行，便于漿液控制。2） 注漿壓力：采用“分級升壓法”進行注漿壓力控制，開始注漿時，不宜將壓力升至過高，而應(yīng)由低到高逐漸提高，其具體值還應(yīng)根據(jù)當時注漿量進行調(diào)整。注漿施工工藝如下圖所示。注漿工藝流程圖9.5注漿結(jié)束標準1）注漿壓力達到設(shè)計終孔壓力，并繼續(xù)注漿10min以上；2）注漿壓力未能達到設(shè)計壓力，單液漿注漿量超過設(shè)計平均注漿量的1.5倍時，應(yīng)采取間歇注漿或調(diào)整注漿參數(shù)。3）注漿結(jié)

12、束時的進漿量達到設(shè)計量（預(yù)算量的）的80。當達不到上述標準時，應(yīng)清孔再次注漿。9.6注意事項為確保注漿效果，施工中要做好以下工作：1、認真填寫掌子面地質(zhì)描述，及時向設(shè)計院上報超前地質(zhì)預(yù)報成果，以便及時進行帷幕施工設(shè)計，以指導施工。2、嚴格按設(shè)計和施組安排進行布孔，嚴格掌握布孔參數(shù)，并認真做好鉆孔記錄。鉆孔資料將對注將施工提供較為直接依據(jù)。3、嚴格按既定注漿順序按跳孔原則定量定壓或定壓原則進行控制鉆孔和注漿施工。4、搞好現(xiàn)場注漿試驗，在注漿施工前分別取3個孔均以定壓注漿原則進行注漿試驗，以驗證注漿計算設(shè)計合理與否。驗證合理后，應(yīng)按所選參數(shù)進行注漿控制。5、嚴格控制現(xiàn)場注漿，按設(shè)計原則進行注漿量控

13、制，當出現(xiàn)個別注漿孔長時間注漿而壓力不上升時，適當調(diào)整注漿材料和漿液配比參數(shù)，以便通過采取復注漿措施到達可控區(qū)域注漿，并滿足加固圈厚度要求。6、注漿材料選擇調(diào)整順序：注漿材料由細顆粒漿材調(diào)整到粗顆粒漿材，漿液由單液漿調(diào)整為雙液漿。7、漿液配比參數(shù)：通過調(diào)整漿液配比參數(shù)，將低濃度漿液調(diào)整到高濃度漿液，將凝膠時間長的漿液調(diào)整到凝膠時間短的漿液。8、復注漿措施：當注漿壓力長時間不上升時，應(yīng)停止注漿，待8小時后對該孔繼續(xù)注漿或在該注漿孔旁進行補孔注漿。十、注漿參數(shù)及預(yù)計總注漿量10.1 漿液單孔注漿量計算注漿壓力及單孔擴散半徑：終孔壓力為靜水壓力的23倍，單孔注漿有效擴散半徑為1.0m。漿液單孔注漿量

14、：Q=Rhn（1+）式中：Q-漿液注入量（m）；R漿液有效擴散半徑（m）；h注漿段長度（m）；n圍巖孔隙率；漿液充填系數(shù)；損失率。根據(jù)此段的地質(zhì)情況及相關(guān)資料，R=1.0m，h=5.0m，n=0.4，=0.1，=0.2。計算得Q=3.14*1.0*1.0*5.0*0.4*0.1*（1+0.2）=0.75 m3。注：此單孔預(yù)計方量未考慮巖溶劈裂擴散能力，如實際注漿量與預(yù)計有出入，則重新調(diào)整參數(shù)。10.2 預(yù)計總注漿量XJ2K2+XJ2K2+段（不含隧底）每環(huán)為11孔，縱向為52環(huán)，則預(yù)計總注漿量為11*52*6.03=3449.2m3。10.3 注漿機參數(shù)注漿機參數(shù)表技術(shù)參數(shù)ZJD-3工作壓力0

15、.12.0MPa流 量3m/h功 率11Kw外型重量250kg用 途用于流量較小的雙液注漿十一、注漿效果檢查評定注漿結(jié)束標準，是指某個注漿孔注漿達到如下的注漿效果時，注漿壓力逐步升高，當達到設(shè)計終壓并繼續(xù)注漿10min且進漿速度為開始時進漿速度的1/4或進漿量達到設(shè)計進漿量的80及以上時注漿方可結(jié)束。注漿段的注漿孔部注完后，都要進行注漿效果檢查和評定，不合格者應(yīng)補鉆孔注漿。檢查方法有：設(shè)檢查孔，工作面預(yù)注漿每段設(shè)2-3個檢查孔，檢查孔應(yīng)取巖芯，觀察漿液充填情況。用物探手段，亦可輔助檢查注漿效果?？變?nèi)波速測試，在檢查孔內(nèi)進行波速測試，與圍巖波速比較確定注漿效果。每個環(huán)節(jié)注漿完成，鉆23個檢查孔注

16、漿效果，未達預(yù)期效果時采用小導管壓注同配合比漿液補注。注漿前后，鉆孔注試驗的單位長度失水量對比，檢查注漿效果。注漿后單位長度吸水量小于注漿前吸水量的3%5%，且沒有明顯的滴滲水現(xiàn)象。十二、進度安排單孔注漿指標：注漿：6.03/6*60=60分鐘。終壓持續(xù)：10分鐘單孔注漿所需時間為70分鐘。（根據(jù)工序轉(zhuǎn)換可不計鉆孔及導管安裝時間）根據(jù)施工安排考慮2臺IRD500型注漿機，注漿所需時間為334小時。十三、各工序責任人序號工程項目人數(shù)分工備注1施工負責人1施工總負責2技術(shù)負責人1施工技術(shù)總負責3技術(shù)員3技術(shù)交底、培訓及現(xiàn)場指導施工3測量人員3放點位4質(zhì)量員2注漿效果檢查評定5材料員1保障注漿材料供

17、應(yīng)4鉆孔工10鉆孔5注漿工6注漿并輔助6修理工2維修機械7電工2保障正常供電8雜工8搬運水泥合計：39人十四、 質(zhì)量保證措施(1)應(yīng)嚴格按照參數(shù)進行。鉆孔孔位及角度偏差符合相關(guān)規(guī)定，若現(xiàn)場鉆孔孔位因為客觀條件限制不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)進行移位并進行計算確定參數(shù)，必要時應(yīng)進行補孔。(2)注漿材料應(yīng)滿足設(shè)計要求，嚴禁使用過期結(jié)塊的水泥，必要時進行檢驗。(3)漿液配比應(yīng)符合設(shè)計要求，水泥凈漿配比為1：1（重量比）。(4)漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥凈漿攪拌時間為530分鐘，未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴禁使用。(5)注漿過程中，時刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時間不上升，應(yīng)查明原因，如工作面漏漿，可采取封堵措施。如跑漿可通過調(diào)換漿液、調(diào)整漿液配比，進行大泵量、低壓力注漿，必要時采用間歇注漿，以達到控域注漿目的。(6)注漿過程中若發(fā)生串漿時，可采取兩孔同時注漿措施。(7)注漿過程中壓力突然升高，應(yīng)及時查找原因，進行處理，待泵壓恢復正常后再進行注漿。(8