榴桐寨隧道斜井径向注浆施工技术方案

目录
一、编制依据 (2)
二、工程简况 (2)
三、注浆目的.................................................2.
四、注浆段落 (2)
五、注浆前准备工作 (3)
六、注浆施工方案 (3)
6.1总体注浆方案 (3)
6.2设计情况 (3)
6.3径向注浆参数设计 (4)
七、注浆孔布置图 (4)
八、注浆材料及配合比 (5)
九、注浆施工工艺 (5)
9.1 注浆施工准备 (5)
9.2 钻孔施工 (6)
9.3 注浆施工 (6)
9.4 注浆工艺 (8)
9.5注浆结束标准 (9)
9.6注意事项 (10)
十、注浆参数及预计总注浆量 (11)
10.1 浆液单孔注浆量计算 (11)
10.2 预计总注浆量 (11)
10.3 注浆机参数 (11)
十一、注浆效果检查评定 (12)
十二、进度安排 (12)
十三、各工序责任人 (13)
十四、质量保证措施 (13)
十五、安全保证措施 (14)
榴桐寨隧道2#斜井
径向注浆施工方案
一、编制依据
1、新建铁路成都至兰州线施工图设计第一、第二册。

2、2011年7月4日由太兴公司工程部副部长梁玉瑾在岚县旻泉宾馆主持召开的《关于中铁十二局集团太兴铁路工程部二青山隧道目前存在的问题解决方案》会议纪要。

二、工程简况
榴桐寨隧道2号斜井属剥蚀深切高中山峡谷地貌。

隧道主要穿越志留系茂县群第四组（S mx4）千枚岩夹透镜状泥质灰岩。

地质构造不发育，地震动峰值加速度为0.30g。

地表水不发育，地下水主要为基岩裂隙水，局部可能含少许岩溶水。

不良地质有危岩落石、软岩大变形、高地温、岩溶、有害气体、放射性，特殊岩土为季节性冻土。

受区域构造影响，岩体节理裂隙发育。

隧道埋深大，岩质软，高地应力问题突出。

三、注浆目的
增强破碎围岩整体性；提高堵水能力，预防塌方发生，预防突泥灾害发生，保证隧道安全施工和正常运营。

四、注浆段落
榴桐寨隧道2#斜井 XJ2K2+170～250段，V级围岩，岩体极破碎，地下水位高涌水量大，地下水主要为裂隙水。

现2#斜井已施工至XJ2K2+，掌子面出现多股泉状涌水，局部涌水开挖钻孔时顺风枪孔喷出；从XJ2K2+～XJ2K2+段隧道拱顶及边墙局部出现淋雨状及股状涌水，出水点散
且出水位置不固定，集中出水点一般呈小股状，其余以散状出水为主要形式；近期2#斜井日涌水量250m3左右。

估计最大涌水量为400m³。

榴桐寨隧道2#斜井XJ2K2+～XJ2K2+段采取径向注浆。

五、注浆前准备工作
注浆人员组织：成立专门的注浆作业队，共39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
六、注浆施工方案
6.1总体注浆方案
洞内渗水采用“以堵为主、限量排放”的治理原则进行，保证隧道周边生态环境不被破坏，防止周边溪流不会因隧道施工而枯竭。

在隧道进行开挖支护后，对围岩裂缝密集处或有渗涌水地段采用注浆固结止水的方式处理，注浆材料为水泥净浆浆液，注浆应分区段、分序加密的原则进行。

6.2设计情况
根据榴桐寨隧道设计图第三册（辅助坑道），XJ2K2+～XJ2K2+段采用
径向注浆。

注浆孔采用风机钻开孔，钻孔直径75mm，终孔不得小于42mm，再埋入孔口管。

孔口管采用φ42mm，壁厚为3.5mm的钢花管，管长1m，管口采取止浆措施。

注浆钻孔深度5m，环向间距 1.5m，纵向间距2.5m，并呈交错布置。

6.3径向注浆参数设计
隧道注浆参数以隧道围岩状况及渗水情况确定，注浆孔采用风动凿岩机钻孔，开孔为75mm，终孔不得小于42mm。

注浆钻孔深度5m，环向间距1.5m，纵向间距2.5m，并呈交错布置，孔口采用φ42，壁厚为3.5mm钢花管，管长 1.0m，管口采取安装止浆阀止浆措施。

根据XJ2K2+～XJ2K2+段工程地质及水文地质情况，考虑浆液的流动性、可注性和稳定性等，并结合经济性选择，注浆材料采用水灰比为1:1水泥净浆，必要时采用水泥—水玻璃浆液，水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥，注浆净压力为0.8～
1.0MPa。

七、注浆孔布置图
为了满足经济、合理的原则，在开挖过程中对围岩渗水情况进行了详细的调查和记录，并在开挖以后进行了长期的统计，以准确掌握渗水状况，为注浆固结提供基础依据。

注浆布置示意如图1所示。

注浆孔
设计加固线
注浆横断面图注浆纵断面图
坑底面
线 路 中 线 隧 道 中 线 线 路 中 线
设计开挖轮廓线
注浆平面布置图
平导中线
坑底面
图 1 注浆布置示意图
八、注浆材料及配合比
根据设计选用注浆材料，施工中采用水泥浆液注浆。

水泥选用P.O42.5，水泥：水为1:1。

配制1m ³水泥浆需水:水泥（kg ）=884:884
九、注浆施工工艺
9.1 注浆施工准备
9.1.1 泵站的布置：布置尽量紧凑﹑方便操作﹑有利于通风防尘，并尽量靠近工作面。

9.1.2 压水实验：注浆施工前通过压水实验测定岩层的吸水性和渗透性，同时冲洗钻孔。

压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min ，检查止浆塞效果和注浆管路是否有跑﹑漏水现象。

9.1.3孔口管准备：孔口管采用Φ42无缝钢管（壁厚3.5mm ）加工，单节长1m ，管壁采用台式钻机钻设孔径6～8mm 注浆小孔，按10～20cm 孔间距呈梅花形布置,前端加工成锥形，尾部预留不小于30cm 长度作为不钻孔止浆段。

9.2 钻孔施工
注浆孔位布置应遵循“分段，分批，逐步加密”的原则，注浆孔采用风机钻成孔，终孔直径不小于42mm，成孔以后及时采用高压水进行清孔，并及时安装钢花管。

在注浆过程中，加强对注浆施工段附近围岩的水文和地质观察，并对注浆施工地段进行监控量测工作。

当出现注浆施工段附近出现集中突水突泥或围岩变形时应暂停施工或调整注浆参数。

钻孔完成后，将孔口管加工完成的孔口管插入注浆孔内，外露15cm，并安装止浆阀，采用锚固剂堵塞注浆管与注浆孔的空隙，堵塞长度控制在15～20cm 为宜。

9.3 注浆施工
9.3.1配合比确定
首先通过室内确定初步配合比，再通过现场实验确定最终配合比；注浆过程中，实验员现场旁站施工，撑握动态注浆配合比控制。

配合比要求：
水泥为42.5号普通硅酸盐水泥（必要时采用超细水泥）；
水泥浆水灰比为1.1；
水玻璃为波美度Be，=40；
一般情况下（水量较小时），或外圈孔采用纯水泥浆。

9.3.2浆液配制
注浆材料采用水泥净浆或水泥—水玻璃双液浆，并根据现场注浆压力及进浆量可作适当调整，当出现集中涌水较大及普通注浆堵水失败时，需采用速凝辅助措施进行补救，以缩短浆液凝固时间，达到迅速止水的效
果。

水泥浆液采用HI-180型制浆机现场制备，并通过滤网过滤后通过浆液池输入注浆机内进行注浆。

9.3.3 施工顺序
注浆施工按上台阶拱部及边墙、下台阶边墙分阶段并采用隔排隔孔施工，各阶段注浆顺序按照先下后上﹑由少水处到多水处﹑隔孔钻注的顺序进行，钻孔和注浆及时紧跟，减少空孔暴露时间，首先对注浆孔位进行测量定位标志和编号，以便钻孔和注浆能够同时作业,具体施工顺序见图2所示。

注：图中顺序代表注浆序号
图 2 注浆顺序示意图
9.3.4 浆液压注
根据现场实验数据统计结果，在保证浆液可灌性和有效扩散距离前提下，应根据渗漏水情况、节理裂隙发育情况合理选用浆液配比，并同时在实际施工中根据吸浆量和注浆压力适时作以调整。

在注浆过程中若出现注浆量过大且压力尚未达到预期值时，可以采取
在浆液中添加速凝剂的方式减少浆液的流动性，并可以尽可能缩小注浆范围。

注浆过程中做好施工记录，包括孔位﹑孔径﹑孔深﹑浆液配合比﹑注浆压力﹑注浆量﹑跑浆﹑串浆等内容。

在注浆过程中，加强对注浆施工段附近围岩的水文和地质观察，并对注浆施工地段进行监控量测工作。

当出现注浆施工段附近出现集中突水或围岩变形时应暂停施工或调整注浆参数。

9.4 注浆工艺
1）作业方式：注浆方式采用全孔一次性压入注浆方式进行，便于浆液控制。

2）注浆压力：采用“分级升压法”进行注浆压力控制，开始注浆时，不宜将压力升至过高，而应由低到高逐渐提高，其具体值还应根据当时注浆量进行调整。

注浆施工工艺如下图所示。

注浆工艺流程图
9.5注浆结束标准
1）注浆压力达到设计终孔压力，并继续注浆10min以上；
2）注浆压力未能达到设计压力，单液浆注浆量超过设计平均注浆量的1.5倍时，应采取间歇注浆或调整注浆参数。

3）注浆结束时的进浆量达到设计量（预算量的）的80％。

当达不到
上述标准时，应清孔再次注浆。

9.6注意事项
为确保注浆效果，施工中要做好以下工作：
1、认真填写掌子面地质描述，及时向设计院上报超前地质预报成果，以便及时进行帷幕施工设计，以指导施工。

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依据。

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、搞好现场注浆实验，在注浆施工前分别取3个孔均以定压注浆原则进行注浆实验，以验证注浆计算设计合理与否。

验证合理后，应按所选参数进行注浆控制。

5、严格控制现场注浆，按设计原则进行注浆量控制，当出现个别注浆孔长时间注浆而压力不上升时，适当调整注浆材料和浆液配比参数，以便通过采取复注浆措施到达可控区域注浆，并满足加固圈厚度要求。

6、注浆材料选择调整顺序：注浆材料由细颗粒浆材调整到粗颗粒浆材，浆液由单液浆调整为双液浆。

7、浆液配比参数：通过调整浆液配比参数，将低浓度浆液调整到高浓度浆液，将凝胶时间长的浆液调整到凝胶时间短的浆液。

8、复注浆措施：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。

十、注浆参数及预计总注浆量
10.1 浆液单孔注浆量计算
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1.0m。

浆液单孔注浆量：Q=π·R²·h·n·α·（1+β）
式中：Q--浆液注入量（m³）；R－浆液有效扩散半径（m）；h－注浆段长度（m）；n－围岩孔隙率；α－浆液充填系数；β－损失率。

根据此段的地质情况及相关资料，R=1.0m，h=5.0m，n=0.4，α=0.1，β=0.2。

计算得Q=3.14*1.0*1.0*5.0*0.4*0.1*（1+0.2）=0.75 m3。

注：此单孔预计方量未考虑岩溶劈裂扩散能力，如实际注浆量与预计有出入，则重新调整参数。

10.2预计总注浆量
XJ2K2+～XJ2K2+段（不含隧底）每环为11孔，纵向为52环，则预计总注浆量为11*52*6.03=3449.2m3。

10.3 注浆机参数
注浆机参数表
十一、注浆效果检查评定
注浆结束标准，是指某个注浆孔注浆达到如下的注浆效果时，注浆压
力逐步升高，当达到设计终压并继续注浆10min且进浆速度为开始时进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80％及以上时注浆方可结束。

注浆段的注浆孔部注完后，都要进行注浆效果检查和评定，不合格者应补钻孔注浆。

检查方法有：
设检查孔，工作面预注浆每段设2-3个检查孔，检查孔应取岩芯，观察浆液充填情况。

用物探手段，亦可辅助检查注浆效果。

孔内波速测试，在检查孔内进行波速测试，与围岩波速比较确定注浆效果。

每个环节注浆完成，钻2～3个检查孔注浆效果，未达预期效果时采用小导管压注同配合比浆液补注。

注浆前后，钻孔注实验的单位长度失水量对比，检查注浆效果。

注浆后单位长度吸水量小于注浆前吸水量的3%～5%，且没有明显的滴﹑渗水现象。

十二、进度安排
单孔注浆指标：
注浆：6.03/6*60=60分钟。

终压持续：10分钟
单孔注浆所需时间为70分钟。

（根据工序转换可不计钻孔及导管安装时间）
根据施工安排考虑2台IRD500型注浆机，注浆所需时间为334小时。

十三、各工序责任人
十四、质量保证措施
(1)应严格按照参数进行。

钻孔孔位及角度偏差符合相关规定，若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时应进行补孔。

(2)注浆材料应满足设计要求，严禁使用过期结块的水泥，必要时进行检验。

(3)浆液配比应符合设计要求，水泥净浆配比为1：1（重量比）。

(4)浆液搅拌应均匀，一般水泥净浆搅拌时间为5～30分钟，未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。

(5)注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力长时间不上升，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措施。

如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比，进行大泵量、低压力注浆，必要时采用间歇注浆，以达到控域注浆目的。

(6)注浆过程中若发生串浆时，可采取两孔同时注浆措施。

(7)注浆过程中压力突然升高，应及时查找原因，进行处理，待泵压恢复正常后再进行注浆。

(8)一台泵发生故障时，应立即换上备用泵继续注浆。

(9)严格进行注浆效果检查评定，符合要求时才能结束注浆作业。

当未达到注浆结束标准时，应进行补孔注浆。

十五、安全保证措施
(1)注浆期间加强掌子面周围围岩及初支的观察。

(2)注浆管路及连接件必须采用耐高压装置，当压力上升时，要防止管路连接部位爆裂伤人。

(3)止浆阀要安装固结牢固，施工期间严禁人员站在其冲出方向前方，以防止出现意外。

(4)注意机械使用、保养、维修，注意用电安全，经常进行检查杜绝漏电，并派专人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。

(5) 高空作业施工时应设防护围栏，防止人员高空坠落。