X XX 城际轨道交通工程XX 标暗挖隧道帷幕注浆专项方案中铁 X X 局集团有限公司X XX 城际 XXX 标项目经理部二O —三年十二月新建铁路X XX 城际轨道交通工程XX 标暗挖隧道帷幕注浆专项方案编制:审核:审批:中铁 X X 局集团有限公司X X X 城际 X X 标项目经理部二O —三年十二月目录1施工概况...............................1.1地质概况 ...........................1.2水文概况 ...........................2注浆目的...............................3注浆段落...............................4注浆前准备工作............................5注浆施工方案.............................5.1孔位布置 ...........................5.2钻孔 .............................5.3埋设孔口管 ..........................5.4确定注浆参数 ..........................6注浆工艺和作业要点.........................6.1注浆工艺流程 ..........................6.2注浆段长和注浆孔的布置....................6.3注浆方式 ...........................6.4注浆参数的选择 ........................6.5止浆岩盘 ...........................6.6埋设孑L口管 ........................6.7钻孔 .............................6.8浆液配制 ...........................6.9注浆准备 ...........................6.10注浆 .............................6.11注浆速度 ..........................6.12注浆结束标准 ........................6.13异常情况处理 .......................6.14注意事项 ..........................7.安全质量保证措施.........................7.1安全保证措施 .........................7.2质量保证措施 .........................1 施工概况XXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXX.XXXXXXXXXXXXXXXXXXX ,XXXXXXXXXXXXXXXXXX XX,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX x.1.1 地质概况隧道上覆第四系全新统人工堆积层(Q A4ml A)>冲积层(Q A4al A)及第四系残积层(QeL),下伏基岩为下第三系(巳含砾砂岩,具体地层描述如下:(1)第四系全新统人工堆积层(QA4mlA)①A1素填土:褐黄、灰黄色,松散〜稍密状态,主要成分为风化黏性土、砂砾、碎石或砼碎块。
局部钻孔顶部0.30〜0.60m为砼。
厚0.50〜5.00m,层底高程8.92〜16.98m。
(2)第四系全新统冲积层(QA4alA)①粉质黏土:褐黄色,硬塑,具中压缩性。
厚1.00〜18.40m,层顶高程4.43〜16.37m,层底高程-4.96 〜14.21m。
②A2淤泥质粉质黏土:灰黑色,流~软塑,不均匀含有机质,具高压缩性。
厚1.10〜8.00m,层顶高程-2.91〜13.78m,层底高程-5.41〜10.08m。
(3)残积层(QelA)①A1粉质黏土:浅黄、紫红色主,硬塑,为含砾砂岩风化残积土,遇水易软化,具中压缩性。
厚0.80〜11.70m,层顶高程-2.26〜16.80m,层底高程-3.86〜12.27m。
(4 )下第三系含砾砂岩(E)下伏基岩为下第三系含砾砂岩,泥质胶结,砂状结构,层状构造,按风化程度可分为(11)A1 全风化含砾砂岩、(11)A2 强风化含砾砂岩和(11)A3 弱风化含砾砂岩3 个亚层,分述如下:(11)A1全风化含砾砂岩:岩芯呈土状、土夹砂砾状,厚0.50〜9.70m,层顶高程-5.59 〜15.21m,层顶埋深0.00 〜20.90m。
(11)A2 强风化含砾砂岩:岩芯呈碎块状,局部柱状,揭露厚度0.70〜16.30m,层顶高程-9.09〜16.98m,层顶埋深0.50〜24.40m。
(11)A3 弱风化含砾砂岩:岩芯呈柱状及少量碎块状,层顶高程-30.04 〜17.80m,层顶埋深0.00 〜45.80m。
1.2 水文概况(1)素填土:褐黄、灰黄色,松散〜稍密状态,主要成分为风化黏性土、砂砾、碎石或砼碎块。
厚约3.2m(2)粉质黏土:褐黄色,硬塑,具中压缩性,基本承载力180KPa厚7.3m。
( 3)淤泥质粉质黏土:灰黑色,流~软塑,不均匀含有机质,具高压缩性,基本承载力70KPa厚约8m,已侵入洞身范围约3m隧道洞身主要为强风化含砾砂岩,基本承载力350KPa隧底主要为弱风化含砾砂岩,基本承载力600KPa。
本次勘察地下稳定水位埋深约2.50 m,各岩土分层的渗透系数建议值如下:冲积粉质黏土、淤泥质粉质黏土层,含水量很小,具弱透水性,建议取渗透系数k = 0.05m/d。
残积粉质黏土,含水量较小,具弱透水性,建议取渗透系数k二0.1m/d。
全风化含砾砂岩,含水量不大,具中等透水性,建议取渗透系数k=1.5m/d。
强风化含砾砂岩,含水量较大,具强透水性,建议取渗透系数k=3m/d。
弱风化含砾砂岩,含水量不大,具中等透水性,建议取渗透系数k= 1.0m/d。
2 注浆目的注浆主要目的是加固围岩,限制排水量,保证隧道洞室稳定,确保施工及运营安全。
本方案设计排水量控制标准按注浆后每延米洞壁渗漏量不大于1m3/(d.m)考虑,施工过程中根据工程场区环境敏感程度,超前地质预报预测及揭示的地质条件予以调整,为达到目的,施工中根据具体工程地质、水文地质、条件选用防渗、堵水、固结为目的的一种或几种组合注浆措施。
⑴防渗降低围岩的渗透性,消除或减少地下水的渗流量,降低孔隙水压力,提高围岩的抗渗透变形能力,限制排水量。
⑵堵水截断水流、改善工程施工,运营条件。
⑶固结改善隧道围岩的力学性能、提高其整体性。
3注浆段落区间矿山法隧道采取上半断面深孔帷幕注浆,对掌子面前方地质进行超前加固。
4注浆前准备工作注浆人员组织:成立专门的注浆作业班,每班8人。
隧道预注浆机具设备包括钻孔机械、注浆泵、浆液搅拌机、止浆塞、混合器以及流量计、压力表、阀门、注浆管路等配套装置。
采用机械设备见下表:注浆施工机械设备配备表表4-15注浆施工方案5.1孔位布置深孔注浆加固范围为隧道上半断面开挖轮廓外2m范围内,注浆沿隧道掘进方向17m—循环。
一个注浆段完成后留3m不开挖作为下一循环的止水岩盘。
上半断面深孔注浆孔由工作面向开挖方向呈辐射布置,钻孔均匀布置,保证注浆充分,不留死角,浆液扩散半径1.5m,每循环超前预注浆共设置90个注浆孔,孔深约20m深孔注浆布置见下图5-1图5-1半断面预注浆断面图5.2钻孔采用地质钻机开孔,注浆孔开孔直径不小于①110mm终孔直径不小于91mm 成孔后用高压风吹干净。
5.3埋设孔口管注浆潜在制浆岩盘内埋设© 108mm壁厚5mn热轧无缝钢管作为孔口管,注浆导管外露200〜300mm孔管长3m孔口管埋设牢固,并有良好的止浆措施。
5.4 工艺性试验确定注浆参数在正式注浆前,选择三孔进行注浆试验,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。
试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围分别采用水灰比:0.8 :1、09:1 及1:1 (重量比)。
注浆压力:注浆压力根据水文地质及工程地质条件确定,其设计终压值一般较注浆处静水压力大0.5〜1.5Mpa;当静水压力较大时,取静水压力的2〜3倍初步确定。
根据现场隧道埋深地质情况及注浆加固止水效果计算注浆压力为8MPa。
单孔注浆以定压8Mpa压力注入,注满后稳压10min,检查浆液流量计以基本无浆液注入。
效果检查:水灰比采用1:1 的水泥浆即可满足掌子面前方止浆效果。
单孔水泥用量200 kg 。
6 注浆工艺和作业要点6.1 注浆工艺流程图6-1 深孔注浆工艺流程图6.2 注浆段长和注浆孔的布置根据钻机性能,选用每循环注浆段20m帷幕注浆就是要使浆液扩散到注浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中,所以注浆孔的布置要以浆液扩散不出现空白为原则,据此根据设计注浆孔数量以隧道上半断面中轴为中心呈放射状布置。
6.3 注浆方式采用分段前进式注浆或全孔一次压入式注浆。
当钻孔过程中未遇见夹泥层或涌水,就一钻到底,全孔一次压入式注浆;在钻孔过程中遇到泥夹层或涌水,立即停止钻孔,采取注一段钻一段的分段前进式注浆,直至终孔。
6.4 注浆量确定每循环长度为20m单孔有效扩散半径为0.2m,注浆范围为隧道开挖轮廓线外2m注浆方式:如果出水量较小且成孔容易,用一次性注浆方式或分段后退式注浆,如果成孔困难,则采用分段前进式注浆。
注浆压力:正常注浆压力为静水压力+0.5Mpa,注浆终压不大于2.5倍的静水压力,施工中根据现场注浆试验进行调整。
浆液的注入量: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:终孔压力为静水压力的2〜3倍,单孔注浆有效扩散半径为0.2m。
浆液单孔注浆量:Q=n・R2 - L • n・a・B式中:Q-单孔注浆量(m3 ; R—浆液有效扩散半径(m)取0.2m;L—注浆段长度(m);n —围岩孔隙率,取2-3%;a浆液充填系数,取1,;B —损失率, 取1.1 ;6.5 止浆岩盘一个止浆岩盘止浆效果的好坏,将直接关系到帷幕注浆成功与否。
本隧道根据注浆段围岩情况预留3m止浆岩盘,这样既确保注浆效果,又避免每个注浆循环重新喷射砼作为止浆墙这道工序,可以加快施工进度。
止浆墙位置的隧道断面应适当扩大50〜100cm必要时可安装少量的径向锚杆,确保止浆墙的稳定。
止浆墙施工时,可在周边及拱部预埋注浆管,正式注浆开始时,首先进行注浆填充空隙,待止浆墙混凝土强度达到设计强的75%以上后方可开始钻孔注浆施工。