暗挖隧道帷幕注浆综合项目施工专项方案.doc

目 录
1 施工概况 1
1.1地质概况 1
2 注浆目 3
3 注浆段落 4
4 注浆前准备工作 4
5 注浆施工方案 4
5.1孔位布置 4
5.2钻孔 6
5.3埋设孔口管 6
5.4工艺性实验拟定注浆参数 6
6 注浆工艺和作业要点 7
6.1注浆工艺流程 7
6.2注浆段长和注浆孔布置 7
6.3注浆方式 7
6.4注浆量拟定 8
6.5止浆岩盘 8
6.6埋设孔口管 8
6.7钻孔 8
6.8浆液配制 9
6.9注浆准备 9
6.10注浆 9
6.11注浆速度 10
6.12注浆结束原则 10
6.13注浆验收 11
6.14异常状况解决 11
6.15注意事项 11
7.安全质量保证办法 12
7.1安全保证办法 12
7.2质量保证办法 12

林边站~金融中心站区间隧道帷幕注浆施工方案
1 施工概况
林金区间起始里程为DK36+157.837~DK36+635.939，双线隧道，左线长度474.195m，右线长度478.102m，区间线间距约13.0m~15.0m。
区间线路走线重要顺延东宅社村道至金钟路，原始地貌以坡残积台地为主，局部为冲洪积阶地。沿线场地经挖填夷平等强烈人工改造，沿线地势平坦，地面高程约12.8~19.6m。
本区间线路基本延东宅社村道至金钟路，村道属社区内主干道，道宽5m左右，交通繁忙；道路两侧有工厂、居民区，人流量较大。线路方向右侧基本上已经完毕拆迁工作。
林边站↔金融中心站
YD36+437竖井

图 1-1林金区间线路平面航拍图
1.1地质概况

图 1-2 林金区间有限地质断面图
本区间注浆范畴残积砾质粘性土、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩，如图2所示，详细各岩土体基本特性简述如下：
<11-1-2>残积砾质粘性土：
灰白色、灰黄色，可塑，重要以长石等矿物风化后粘性土为主，含石英颗粒在10~20%，该层可见少量黑云母碎片，粘性较差，韧性低，干强度中档，无摇震反映，切面粗糙。依照室内实验：天然密度ρ=1.8～1.9g/cm3，天然含水率w=24.7～29.5%，天然孔隙比e[0]=0.8～0.9，液性指数I[L]=0.3～0.4，压缩系数a[0.1-0.2]=0.3～0.4MPa(-1)，压缩模量Es[0.1-0.2]=5.3～6.9Mpa，直剪指标：凝聚力c=28.1～29.1kPa，内摩擦角φ=22.4～24°。
<11-1-3>残积砾质粘性土：
灰白、灰黄、肉红色，硬塑，重要以长石等矿物风化后粘性土为主，含石英颗粒在10~20% 。该层可见少量黑云母碎片，粘性较差，韧性低，干强度中档，无摇震反映，切面粗糙。依照室内实验：天然密度ρ=1.80～1.87g/cm3，天然含水率w=21.5～30.0%，天然孔隙比e[0]=0.76～0.94，液性指数I[L]=0.08～0.41，压缩系数a[0.1-0.2]=0.23～0.37MPa(-1)，压缩模量Es[0.1-0.2]=5. 0～7.7Mpa，直剪指标：凝聚力c=30.1～33.3kPa，内摩擦角φ=19.8～22.0°。
<11-2>为花岗岩风化产物，依照物理力学性质差别，可分为可塑状残积砾质粘性土<11-2-2>及硬塑状残积砾质粘性土<11-2-3>两个亚层：
<11-2-2>残积砾质粘性土：
褐黄、灰黄、灰白色，硬塑，重要以长石等矿物风化后粘性土为主，含石英颗粒在20~25%，该层可见少量黑云母碎片，粘性较差，韧性低，干强度中档，无摇震反映，切面粗糙。依照室内实验：天然密度ρ=1.81～1.90g/cm3，天然含水率w=20.9～27.9%，天然孔隙比e[0]=0.72～0.89，液性指数I[L]=0.05～0.31，压缩系数a[0.1-0.2]=0.20～0.35MPa(-1)，压缩模量Es[0.1-0.2]=5.40～7.80Mpa，直剪指标：凝聚力c=26.1～31.1kPa，内摩擦角φ=19.6～25.5°。
<11-2-3>残积砾质粘性土：
灰白、灰黄色，硬塑，重要以长石等矿物风化后粘性土为主，含石英颗粒在20~25% 。该层可见少量黑云母碎片，粘性较差，韧性低，干强度中档，无摇震反映，切面粗糙。依照室内实验：天然密度ρ=1.8～1.9g/cm3，天然含水率w=21.4～28.4%，天然孔隙比e[0]=0.70～0.90，液性指数I[L]=0.1～0.3，压缩系数a[0.1-0.2]=0.2～0.3MPa(-1)，压缩模量Es[0.1-0.2]=5.70～7.30Mpa，直剪指标：凝聚力c=28.41～31.9kPa，内摩擦角φ=20.8～23.0°。
<17-1>全风化花岗岩：
灰白、灰黄色，花岗构造尚可辨认，岩石已风化成砂土状，岩芯呈土柱状，手捏易散。场地范畴内广泛分布，钻探揭示该层层厚1.1～10.9m，顶板埋深0～17.2m。该层共进行标贯25次，标贯实测击数平均值N=35.9击/30cm，标贯修正击数平均值N’=28.5击/30cm。
<17-2>散体状强风化花岗岩（ηγ[5](3（1）b)）：
灰白、灰黄色，花岗构造，岩石已风化呈土状及砂土状，岩芯呈土柱状，手捏易散。场地范畴内广泛分布，钻探揭示该层层厚1.0～9.0m，顶板埋深1.6～19.2m。该层共进行标贯36次，标贯实测击数平均值N=63.2击/30cm，标贯修正击数平均值N’=48.2击/30cm。
2 注浆目
注浆重要目是加固围岩，限制排水量，保证隧道稳定，保证施工及运营安全。施工过程中依照工程场区环境敏感限度，超前地质预报预测及揭示地质条件予以调节，为达到目，施工中依照详细工程地质、水文地质、条件选用防渗、堵水、固结为目一种或几种组合注浆办法。
3 注浆段落
区间矿山法隧道采用上半断面帷幕注浆和全断面帷幕注浆，对掌子面前方地质进行超前加固。详细段落如表1
表 1 林金区间帷幕注浆汇总表

4 注浆前准备工作
注浆人员组织：成立专门注浆作业班，每班4人。
隧道预注浆机具设备涉及钻孔机械、注浆泵、浆液搅拌机、压力表、阀门、注浆管路等配套装置。采用机械设备见下表：
表2 注浆施工机械设备配备表
序号
名称
规格型号
产地
现状
数量(台)
备注
1
露天潜孔钻车
KGH4
中华人民共和国
良好
1

2
注浆机

中华人民共和国
良好
1

3
压力表

中华人民共和国
良好
2

4
搅拌机

中华人民共和国
良好
1

5 注浆施工方案
5.1孔位布置
注浆范畴为隧道开挖线以外3m，注浆扩散半径为1.5m，注浆段长度为15m，一种注浆段完毕后留3m不开挖作为下一注浆段止浆岩盘。帷幕注浆布置见下图

图5-1 帷幕注浆断面示意图

图5-2 全断面帷幕注浆钻孔布置图

图5-3 半断面帷幕注浆钻孔布置图
5.2钻孔
依照超前地质预报状况布置注浆孔位置及数量。依照图示半断面每循环超前预注浆共设立22个注浆孔，1＃~9＃孔深13米，10＃～22＃孔深16米，全断面每循环超前预注浆共设立40个注浆孔，1＃~16＃孔深13米，17＃～40＃孔深16米，注浆孔开孔直径∅130，终孔直径∅108。
5.3埋设孔口管
注浆前在制浆岩盘内埋设φ100mm热轧无缝钢管作为孔口管，注浆导管外露20cm，孔管长2.2m。孔口管埋设牢固，并有良好止浆办法。
5.4工艺性实验拟定注浆参数
在正式注浆前，选取三孔进行注浆实验，初步掌握浆液充填率，注浆量，浆液配合比，凝胶时间，浆液扩散半径，注浆终压等指标。
实验时注浆采用定压注浆：
采用单液普通水泥浆，浆液浓度图纸设计水灰比范畴分别采用水灰比： 0.55。
注浆终压为0.5～1.0MPa，施工时可依照现场实际状况进行调节，注浆时应派专人进行地面观测和监测，防止注浆导致地面隆起。
6 注浆工艺和作业要点
6.1注浆工艺流程

图6-1 注浆工艺流程图
6.2 注浆段长和注浆孔布置
依照钻机性能，选用每循环注浆段15m，帷幕注浆就是要使浆液扩散到注浆帷幕范畴内所有岩层裂隙中，因此注浆孔布置要以浆液扩散不浮现空白为原则。
6.3 注浆方式
采用迈进式注浆或后退式注浆。当钻孔过程中未碰见夹泥层或涌水，采用后退式注浆；在钻孔过程中遇到泥夹层或涌水，及时停止钻孔，采用迈进式注浆，直至终孔。
6.4 注浆量拟定
每循环长度为15m，单孔有效扩散半径为1.5m，注浆范畴为隧道开挖轮廓线外3m。
注浆压力：注浆终压为0.5～1.0MPa，施工中依照现场注浆实验进行调节。
浆液注入量：指单孔注入量，按假设浆液在地层中均匀扩散公式为：
注浆压力及单孔扩散半径：单孔注浆有效扩散半径为1.5m。
浆液单孔注浆量：Q=π·R2·L·n·α·β
式中：Q—单孔注浆量（m3）；R—浆液有效扩散半径（m）取1.5m；L—注浆段长度（m）；n—围岩孔隙率，取2-3%；α浆液充填系数，取1，；β—损失率，取1.1；
6.5止浆岩盘
在进行注浆前需对掌子面喷射25cm厚C25混凝土作为止浆墙，一种注浆段完毕后留3m不开挖作为下一注浆段止浆岩盘。
6.6埋设孔口管
固结牢固密实，保证不漏浆，不窜浆孔口管是决定注浆效果好坏重要因素，其埋设办法：先用KGH4型钻机钻3m深，再将Ф100孔口管插入，外露20cm，管壁与孔口接触处用麻丝填塞，再向孔口管内注浆固结。孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角度。
安装孔口管后，测量涌水量，并按表格填写记录，重要内容有按孔号、进尺、起始时间、岩石裂隙发育状况、浮现涌水位置、涌水量和涌水压力等。
6.7钻孔
先依照设计图孔位，钻孔参数，在工作面上放出钻孔位置，并用油漆标定，调节钻杆仰角和水平角，移动钻机，将钻头对准所标孔位。将棱镜放在钻杆尾端，用全站仪检查钻杆姿态并调节。钻机安装应平整稳固，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线吻合，在钻孔过程中要经常检查校正钻杆方向。注浆孔孔底偏差应不不不大于孔深1/40孔深，检查孔偏差应不不不大于孔深1/80孔深。
当采用后退式注浆时，可直接钻孔至设计深度。当采用迈进式分段注浆时，采用钻一段注一段方式，直至设计深度。
钻孔按先外圈，后内圈顺序进行，同一圈孔间隔施工。钻孔时，还要严格作好钻孔记录，涉及孔号、进尺、起止时间、岩石裂隙发育状况，浮现涌水位置、涌水量和涌水压力。钻孔过程中、若单孔出水量不大于30L/min，可继续施钻；若单孔出水量不不大于30L/min，及时停钻进行注浆。
6.8浆液配制
（1）单液水泥浆
按照注浆工艺性实验拟定配合比，单液水泥浆采用水灰比：0.55。先在机内放入定量清水进行搅拌，然后放入水泥，持续搅拌3分钟即可。
（2）制浆注意事项
为了保证浆液质量，配料时制浆材料必要计量精确。水泥固体材料采用重量称量法，水采用体积称量法，其中水泥、水称量容许偏差不不不大于1%。严格按照配比加料，搅拌时不得将绳头、纸片等杂物放入搅拌机内，搅拌后浆液必要通过筛网过滤后方可进入注浆机。搅拌时间不得少于3min,以免浆液搅拌不均匀。
6.9注浆准备
（1）通过压水检查注浆管路密封性，同步冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增长浆液冲塞密封性。
（2）对于在工作面上显露并和注浆孔连通裂隙，应喷射砼予以封闭，喷射砼以25cm为宜，以免浆液从裂隙泄露。
（3）检查浆液材料数量能否满足持续注浆规定，如不能保证注浆规定，则要等补足数量后才干注浆。
（4）要对注浆系统进行压水检查，压力普通为设计注浆压力1.2倍。以检查各注浆机具密封性和完好性，同步检查搅拌机运营状况，发现问题及时解决，以免在注浆过程中因机械故障而导致注浆中断。
（5）检查止浆塞磨损限度，若发现止浆塞不能有效密封注浆，应及时更换，以免从止浆塞返浆，凝固后使注浆芯管无法拔出，影响正常施工。
6.10注浆
在每次进行注浆前，均对该钻孔水压、水量进行测定，以便对浆液类型和终结注浆压力选定。出水量普通采用桶装法测定，水压采用关闭高压闸阀并在止回阀位置安装一高压水表进行测定。注浆时按照顺序施作：从注浆段两边到中间，间隔跳孔，逐渐加密，以达到挤密加固目。开始注浆后，随时控制好注浆压力（0.5～1.0MPa）。注浆压力表安装在注浆泵靠出浆管上，记录时记录压力摆动平均值，压力波动范畴不不不大于灌浆压力20％。在压力突然迅速增长时，应及时停机，以防破管伤人。精确测量吸浆量以此判断与否改水灰比比级，监测浆液性能（比重、含灰量等），适时调节浆液性能，使浆液性能保持在最佳状态。为防止注入浆液过早堵塞浆液渗入通道及过多浆液向规定帷幕范畴以外扩散，普通灌浆浆液浓度遵循由稀到浓原则逐级变化，在注浆量达到预期数量后注入浓浆对外渗通道予以封堵。但对注浆孔周边有裂隙水渗流部位，浆液采用由浓到稀或先双液后单液方式进行注浆，使先注入浆液与地下水一道流动，在流动通道中凝固，堵塞地下水外排通道，然后换注稀浆或单液浆，使浆液沿注浆孔内出水通道压入（浆液转换模式必要精准掌握转换时间，过早会导致对出水通道封堵无效，过迟则会堵塞后续浆液压入通道）。
单孔注浆结束条件：预注浆各孔段均达到设计终压并稳定10min，且注浆量不不大于设计注浆量80%，进浆速度为开始进浆速度1/4。
注浆过程应派专人进行过程控制，负责填写注浆登记表，记录注浆时间、注浆压力、浆液消耗量等数据，以便注浆结束后进行效果检查。
6.11注浆速度
注入速度范畴5-110L/min，施工时可依照现场状况进行调节。
6.12注浆结束原则
（1）注浆结束原则依照注浆压力和注浆量来控制。普通采用定压注浆。当注浆压力逐渐升高，达到设计终压并继续注浆10min以上，进浆量不大于初始进浆量1/4，检查孔涌水量不大于0.2L/min，可结束本孔注浆；全段注浆结束原则：所有注浆孔均符合单孔结束条件，注浆后隧道预测涌水量不大于1m3/(d.m),可结束本循环段注浆。
注浆结束时，应先打开泄浆管阀门，再关闭进浆管阀门并汲清水将注浆管路冲洗干净后方可停机。
（2）注浆效果检查
注浆结束后，必要在分析资料基本上进行注浆效果检查，可采用钻孔取芯法对注浆效果进行检查；或进行压（抽）水实验，当检查孔吸水量不不大于1.0L/(min.m)时，必要进行补充注浆；或采用持续测流量观测办法，当所测流量不大于设计涌水量时，则注浆效果满足规定。
6.13注浆验收
注浆效果经检查达不到设计规定期，不得进入下道施工工序，由施工单位采用补浆办法，并经监理复检合格后方可进行开挖。
6.14异常状况解决
若钻孔过程中，碰见突泥状况，及时停钻、拔出钻杆、安装孔口管及高压阀，进行注浆。
若掌子面小裂隙漏浆，先用水泥浆浸泡过麻丝填塞裂隙，并调节浆液配比，缩短胶凝时间；若仍跑浆，在漏浆处采用普通风钻钻浅孔注浆固结。
当注浆压力突然增高，则只注纯水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行注浆；若压力不恢复正常，则停止注浆，检查管路与否堵塞。
当进浆量很大、压力长时间不升高，则调节浆液浓度及配合比，缩短胶凝时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液在岩层裂隙中有相对停留时间，以便凝结；有时也可以进行间歇式注浆，但停注时间不能超过浆液凝胶时间。
6.15注意事项
为保证注浆效果，施工中要做好如下工作：
1、认真填写掌子面地质描述，及时上报超前地质预报成果，以指引施工。
2、严格按设计和施组安排进行布孔，严格掌握布孔参数，并认真做好钻孔记录。钻孔资料将对注将施工提供较为直接根据。
3、严格按既定注浆顺序按跳孔原则定量定压或定压原则进行控制钻孔和注浆施工。
4、严格控制现场注浆，按设计原则进行注浆量控制，当浮现个别注浆孔长时间注浆而压力不上升时，恰当调节注浆材料和浆液配比参数，以便通过采用复注浆办法到达可控区域注浆，并满足加固圈厚度规定。
6、复注浆办法：当注浆压力长时间不上升时，应停止注浆，待8小时后对该孔继续注浆或在该注浆孔旁进行补孔注浆。
7.安全质量保证办法
7.1安全保证办法
成立以工区长为第一责任者安全生产组织领导机构，自上而下形成安全生产保证体系。召开安全生产会议，分析安全生产形势，总结和布置安全生产工作，组织安全培训。对施工生产实行全过程安全监控。
贯彻安全生产责任制，做到责、权、利相统一，层层订立安全生产包保责任状，把安全生产职责贯彻到每一级，贯彻到注浆工点、工序、职工，奖罚严明。
各施工班组进行施工作业前，工班长对工班全体人员针对当天进行帷幕注浆工序进行安全生产操作注意事项发言，防止施工中各种安全事故发生。
隧道穿越特殊建筑物地段，必要严格工序贯彻有关技术规定。搞好地质预报，并依照预报成果分析前方地质状况，按既定工程办法搞好帷幕注浆施工。
施工班组进行交接班时，必要对施工中安全防护办法、人员及设备安全、安全警示等进行交接，保证下一班组在有安全保障状况下进行施工。
隧道一旦发生涌水、突泥时，施工人员要保持头脑冷静，在第一时间内告知项目指挥部。项目部在接到隧道现场报告后，由组长启动应急预案。
7.2质量保证办法
建立健全内部检查制度，实行施工技术部门管理、质量检查部门监控监管分离体制。
制定各工序、各环节操作原则、工艺原则和检查原则。对工序原则执行状况做出记录，使各工序质量始终处在受控状态。
对成品、半成品和原材料严格检查控制，保证材料质量合格、资料齐全、实验数据精确；所有有注浆施工关于工程材料必要所有有出厂合格证，施工中对注浆浆液严把计量关，对所有使用计量设备按规定周期进行检查标定，合格后投入使用，并经监理工程师批准后方可进场使用。
严格执行三级质量检查，加强工序控制，每道工序完毕后，工班进行自检，工区设专职质量工程师先检查，再由工程指挥部质检工程师检查，重要工程指挥部总工程师把关，在自检合格基本上报监理工程师检查验收，并做好质量记录，每道工序合格后，才干转入下道工序施工。
注浆浆液依照注浆参数及时调节配合比。拌和机按其规定转速运营，生产浆液必要拌和均匀，拌和程序和时间通过实验拟定。
严格控制钻孔注浆设计参数，以免浮现封闭圈浮现盲区，严格按注浆程序对钻孔过程、注浆工艺流程进行认真记录，对施工过程中浮现异常现象进行及时分析解决，在必要时上报关于人员以免浮现难以控制局面。