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隧道超前帷幕注浆作业指导书

目录1.适用范围 (2)2.作业准备 (2)2.1内业技术准备.............................................................................................. - 2 - 2.2外业技术准备.............................................................................................. - 2 - 3.技术要求. (3)4.施工程序与工艺流程 (3)4.1施工程序...................................................................................................... - 3 - 4.2施工工艺流程.............................................................................................. - 3 - 5.施工要求. (5)5.1超前地质预报.............................................................................................. - 6 - 5.2 施工方法..................................................................................................... - 6 - 6.劳动组织.. (16)6.1劳动力组织方式:采用架子队组织模式。

............................................ - 16 - 7.材料要求.. (16)8.设备机具配置主要施工设备机具配置表 (16)9.质量控制及检验 (17)9.1质量控制.................................................................................................... - 17 -9.2质量检验.................................................................................................... - 18 -10.安全及环保要求 (19)10.1 安全要求................................................................................................. - 19 - 10.2 环保要求................................................................................................. - 20 -超前帷幕注浆施工作业指导书1.适用范围适用于金州村隧道D2K358+550—D2K358+900段位于岩溶季节变动带~水平循环带中,且预测全隧雨季最大涌水量约29600m³/d,具有较大规模,较大可能的涌水、突水、掉顶或岩体结构性能软弱,易产生大型溶腔,开挖后极可能导致掌子面失稳诱发突水、突泥段的超前帷幕注浆施工作业。

2.作业准备2.1内业技术准备⑴围岩破碎发育、岩体软弱、可能产生突泥、涌水地段隧道应根据《金州村隧道施工方案》及相关应急预案,制定包括技术、组织、安全、抢险、救护等技术组织措施。

⑵施工前必须根据设计提供的工程地质及水文地质资料,结合现场实际情况进行分析研究,制定专项施工技术方案。

⑶围岩破碎发育、岩体软弱、可能产生突泥、涌水地段隧道施工前做好超前地质预报,探测掌子面前方岩溶发育情况。

设置突发性事件指挥中心,编制应急救援预案。

⑷加强安全技术培训,围岩破碎发育、岩体软弱、可能产生突泥、涌水地段隧道施工前必须对职工进行安全生产教育和培训、保证从业人员具备必要的安全生产知识,掌握隧道施工突发性事件逃生知识。

2.2外业技术准备⑴对掌子面采用综合超前地质预报手段(地震反射波、红外探水和地质雷达探测法)探测掌子面前方岩溶发育情况(规模、性质及位置等)、地下富水情况(水量及水压等),并用超前探孔并辅以加深炮孔进行验证,据此进行突水、突泥危险性判别。

按地质预测、预报的结果确定注浆方案,进行超前注浆。

⑵检修、调试钻孔、注浆机具,检查安全应急逃生设备。

⑶每道施工工序作业前,应由当班安全员用班前安全讲话的形式,将作业风险和安全措施告知所有作业人员,并按安全措施执行。

3.技术要求3.1 隧道通过围岩破碎发育、岩体软弱、可能产生突泥、涌水地段时,应根据设计图结合施工现场情况,采用综合超前地质预报,探明掌子面前方的地质情况,判明是否存在高压富水区,具有较大规模,较大可能的涌水、突水或岩体结构性能软弱,开挖后极可能导致掌子面失稳诱发突水、突泥的段落。

3.2 在岩溶地区可能存在较大空洞,注浆量有时会比预计的多处数倍,因而施工现场必须备足够的注浆材料方可开始注浆,以免造成停工,堵塞岩石孔隙,影响注浆效果。

为保证注浆质量,处理注浆过程中的突发事件,注浆作业人员应进行专业培训,未参加培训人员不得上岗作业。

3.3根据地质预测、预报,选择注浆范围、注浆材料及注浆顺序。

3.4工作现场要配备必需的抢险材料,如编织袋、方木等。

4.施工程序与工艺流程4.1施工程序帷幕注浆是通过在掌子面钻注浆孔,再向孔内压注浆液,浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水,保证围岩的裂隙被具有一定强度的浆体充填密实,并与岩体结成一体,形成止水帷幕。

帷幕注浆施工程序:钻进→埋设孔口管→安装进浆及保护阀→压水→注浆→扫孔→注浆→终孔。

4.2施工工艺流程4.3注浆方式根据设计和围岩情况可采用全孔一次性注浆、分段前进式注浆、分段后对是注浆三种方式,其适用条件和施工方法如下:1、对孔深小于6m或地层较均匀的地层,可采用全孔一次性注浆,直接将注浆管路接在孔口管上,在孔口处设置止浆塞,利用孔口管进行全孔注浆2、如钻孔较深,为了适应软弱破碎围岩和裂隙不均匀地层,保证注浆质量,需要将全孔分为若干段进行注浆。

根据钻孔和注浆顺序,又可分为分段前进式和后退式注浆两种:(1)在裂隙发育或破碎难以成孔的岩层,可采用分段前进式注浆,即自孔口开始,钻进一段,注浆一段,知道孔底最后一段注浆为止,每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定为3-5m。

前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。

其施工方法如图2.图2(2)对于围岩局部破碎,但可以成孔的岩层,可采用后退式分段注浆,一次性钻孔至全孔深度,而后在孔内设置止浆塞,从孔底开始,对一个注浆分段进行注浆,第一个分段注浆完成后,后退一个分段长度注浆,如此往复,直到将整个注浆完成,注浆分段长度宜取0.6-1m。

其施工方法如图3.图35.施工要求帷幕注浆是通过在掌子面钻注浆孔,再向孔内压注水泥浆或水泥砂浆,浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水,保证围岩的裂隙被具有一定强度的浆体充填密实,并与岩体固结成一体,形成止水帷幕。

5.1超前地质预报采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、地质雷达、红外探水和超前长距离钻探进行综合超前地质预测预报。

对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证。

及时进行信息收集处理反馈,以调整施工方案和施工方法。

5.2 施工方法5.2.1注浆范围超前帷幕预注浆,每一循环长度25m,固结范围:开挖轮廓线外5m。

⑴开挖轮廓线外5m注浆5.2.2注浆方式注浆顺序为先外圈后内圈,同一圈孔间隔施工。

内圈孔应采用后退式注浆,外圈孔环采用前进式注浆。

5.2.3注浆参数每一循环注浆长度为25m,开挖20m,并保留5m止浆岩盘。

按注浆孔扩散半径2m,孔底间距2.5m布置,钻孔孔径Φ89。

注浆压力:注浆压力是注浆的主要参数,它对浆液的扩散范围,岩层裂隙充填的密实程度及注浆效果的好坏起着决定性的作用,所以必须有足够的注浆压力克服静水压力和地层阻力,方能达到注浆目的,注浆终压为1.5~2.0MPa。

5.2.4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。

根据注浆段围岩情况预留5m厚度的止浆岩盘,这样既确保注浆效果,又避免每个注浆循环浇筑混凝土作为止浆墙这道工序,可以加快施工进度。

⑴止浆岩盘的施工当出现大股涌水时,应采用下面的施工方案:先对掌子面出水点进行引流工作,清底,浇筑砼止浆墙,砼施工过程中预埋孔口管与小导管注浆建造止浆岩盘,最后进行引流管的关水工作。

止浆墙的设置:根据掌子面围岩及出水情况确定砼止浆墙长,分两段施工,第一段为3 m长,第二段为2m,第一段止浆墙起引水归槽作用,第二段止浆墙起到封闭形成止浆墙作用。

具体施工步骤:在出水点采用φ260 钢管引水,同时自制“U”形槽放置于引流管下方,使散水归槽,保证掌子面基底干燥。

砼止浆墙施工时在涌水点用模板加工成木箱形图状,并预留2根φ108 泄水管(如图Q)。

在砼浇筑过程中预留第一环注浆孔的孔口管,第一段浇筑完后,浇筑第二段砼前,对孔口管、引流管及泄水管进行接长处理。

同时在浇筑第二段砼中预埋二、三环注浆孔的孔口管,和拱部预埋φ32 小导管,小导管环向间距40cm。

如图Q⑵止浆岩盘注浆加固注浆孔的布置分三种方式:①按圆形布置注浆孔,根据地质和涌水情况确定注浆加固孔,预留注浆加固孔的 2 倍的孔位用于帷幕注浆和检查孔;②小导管布置在拱部;③φ108 泄水管,布置在引流管下方。

注浆加固:注浆前进行关水试验,观察止浆墙背后渗水情况。

由于散水未能全部归流,可能在止浆墙与周边岩壁之间、以及止浆墙集水槽底部的砼面均有少量水渗出。

打开引水管,进行注浆加固。

先利用注浆机注拱部及周边小导管进行预注浆,注浆完成后进行超前注浆。

注浆过程中双液浆会随水从周边流出,稳定注浆压力,待浓浆流出且压力升高时,停止该孔注浆,间隔进行下一孔注浆。

所有小导管注浆完成后,对集水槽φ108 泄水管注单液浆,直至引水管内有浓浆流出后停止。

关水检查:加固完成半小时,关水检查,如止浆墙无渗漏则进行帷幕注浆,如仍有渗水,重新加固止浆墙。

⑶围岩整体性差探孔出水处理措施(>5 m)施工方案:围岩工程地质条件复杂,围岩整体性差,质软,但出水点距掌子面较远(>5 m)地段,采用套管注浆形成止浆岩盘,再进行注浆止水。

套管加工:采用两根Ф32 小导管,套入Ф108 探测孔中,一个作为注浆口,另一个作为出水口,注浆管长度比探孔短1 米左右。

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