帷幕注浆施工方案

帷幕注浆施工方案

目录

一、编制依据 (1)

二、工程概况 (1)

三、总体施工方案 (1)

四、施工工艺流程 (5)

五、施工方法 (6)

六、主要机械设备配置与主要注浆材料 (11)

七、人员配置 (12)

八、质量保证措施 (12)

九、安全生产保证措施 (13)

十、环境保护措施 (14)

一、编制依据

1、《***铁路客运专线***有限责任公司建设标准化管理体系》。

2、《***至***铁路客运专线***隧道设计图》

3、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；

4、《客运专线隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号；

5、现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。

二、工程概况

***隧道1#斜井位于***省***县***乡***村,地形起伏较大,坡度30°～40°,沟谷深切,出口处有小溪通过,常年流水,山坡植被茂密,交通不便。斜井起点与线路交会里程为DK275+300，斜井与正洞相交处轨面标高为301.238，最大埋深454米。斜井设计为双车道断面，无轨运输；斜井平距660m，斜井与线路左线交角为45°，综合坡度为7.6%，最大坡度为9%。

斜井小里程方向DK274+735～300段，灰质板岩、砂质板岩，强风化为主，两条断层通过，破碎带宽大，带内岩体破碎，碎石状；结构富水性好，洞身浅埋，可能突水、突泥、坍塌。设计洞内采用***支护形式，帷幕注浆。正常涌水量4000m³/d，最大涌水量11544.75m³/d。

三、总体施工方案

采用超前帷幕注浆，每一环注浆长度30米，开挖25米，保留5米长止浆岩盘。注浆范围为隧道开挖轮廓线外8米。

图1 全断面超前预注浆孔开孔立面布置图（B-B）

注浆孔深度统计表

图2 全断面超前预注浆纵剖面

O

图3 全断面超前预注浆C-C终孔位置图

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图4 全断面超前预注浆D-D终孔位置图

O

图5 全断面超前预注浆E-E终孔位置图

四、施工工艺流程

1、施工工艺流程图。

五、施工方法

1、超前钻孔施工

为进一步探明掌子面前方的工程地质和水文地质情况，利用MK-5钻机进行了超前地质预报作业。其主要工作内容是探测岩石的完整程度、涌水压力和涌水量。做法是用钻机在洞内工作面上向隧道前方钻探40m左右的超前探孔，利用探孔进行探测和注水试验。超前钻孔的布置见相关设计图。

CQZK-1

CQZK-2CQZK-3

超前钻孔孔位布置图

1）、超前钻探作业程序

2）、操作要点

a).埋孔口管：埋管钻孔的直径要大于孔口管外径，施钻要严格按设计位置、方向进行。孔深要超出管前端0.5m。孔钻好后将孔口管置于孔内，埋入长度约2.5m ～3.0m，外露长度保持20～40cm。孔口管要大于钻芯取样管外径。

b).钻探孔：除必须按照钻孔操作要点施钻外，还要严格作好钻孔记录和岩芯取样。

记录的内容有：孔号，进尺，起止里程，钻具尺寸，岩石名称，岩石裂隙发育情况，出现涌水的位置和注水量。根据岩芯标本、岩粉浆液、钻进速度、涌漏水情况来分析判断开挖面前方的工程地质、水文地质情况，作为下一步开挖采取何种技术措施的依据。

c).测涌水量及前方地下水的连通性：当遇到较大的涌水时，应停钻测涌水量，方法是用容器接任孔口管中流出的水，用秒表计时测得每分钟容器接到的水量。如无特殊情况，探孔钻至设计深度后也要测一下涌水量，涌水量小于0.2L/min的孔可不注浆。

为了解前方地下水的连通性，在测涌水量的过程中可分别测量各单孔涌水量；然后分别关闭其中某一孔口闸关闭后，测剩余探孔涌水量以及全部孔口闸阀打开时的涌水量。

d).测涌水压力：钻好孔口后关闭孔口闸阀，安上水压表，然后开闸放水，当水压表的指针稳定时记下其读数。

e).注水试验：孔钻好后，在孔口管的阀门上安上浆液混合器并连接注浆泵，启动注浆泵向孔中压注清水，逐步加大水量和压力，当注水压力达到设计注浆压力时，维持2～3min，检查注浆系统有无串水、漏水现象，测得注水量后卸压，此注水量即为岩石吸水量。

2、注浆材料及参数选择

2.1注浆参数

钻孔间距要视地层条件、注浆压力、及钻孔能力等来确定。一般，渗透性强的地层，可以采用较低的注浆压力和较大的钻孔间距，钻孔量也少，但平均单孔注浆量大。

实际工程中应计算出每孔注浆量，单孔平均注浆量可采用下式计算：

q = Q /m

式中：m——钻孔数量 q——单孔平均注浆量

注浆压力应根据水文地质条件、机械能力等因素在现场试验确定，注浆压力宜比静水压力大0.5～1.5MPa。

全断面超前帷幕注浆参数见表1

表1 全断面超前帷幕注浆参数表

2.2注浆材料

注浆材料以水泥单液浆为主，普通水泥—水玻璃双液浆为辅。浆液配比参数如表2示。

表2 浆液配比参数表

采用普通水泥—水玻璃双液浆施作帷幕注浆时，浆液不但应具有一定的强度，满足帷幕截水的要求，而且浆液的凝胶时间应合适。若浆液的凝胶时间太长，浆液将会受到地下水的稀释作用，严重影响浆液正常凝胶；若凝胶时间太短，浆液较易在输浆管路中胶凝，堵塞管路且扩散范围不够，不能满足工艺的连续性要求。

对浆液强度的保证应具备以下条件：水泥浆水灰比W:C≤1.5:1，缓凝剂掺量≤3%。

根据管路长度，经过理论计算，浆液的凝胶时间理论值应满足Tg≥30″要求，考

虑到施工人员对注浆工艺的熟练程度，要求现场浆液的凝胶时间应满足 Tg=1′15″～3′30″。缓凝剂掺量为1.5%～3%，由试验室在现场进行了浆液配比调整以满足施工要求。

3、超前帷幕注浆

由于本隧道断层核心地段多以炭质板岩为主、岩体破碎，呈碎粒状、碎石状及层状结构，因此本隧道的注浆机理主要是采用高压浆液渗透扩散到破碎带的孔隙中并快速凝固，与周围破碎岩块固结成具有一定强度的结石体，在隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕，切断地下水流通路，并和周围的岩体固结成一体，从而达到固结围岩和止水，保持围岩稳定、增加施工安全的目的。

3.1注浆

1）止浆墙施作

a止浆墙施作前对掌子面裸露岩体进行喷浆处理，防止掌子面失稳，确保施工安全，喷浆结束后，将掌子面虚渣清除干净。

b用Φ108管（前段焊接法兰盘）将探孔内水引出，排水管露出止浆墙30cm左右，排水管应和探孔方向保持一致，以方便止浆墙的施作，保证止浆墙的施作质量。

c止浆墙施作采用C20砼，止浆墙厚度5m，止浆墙施作过程一定要保证质量，尤其是周边与开挖轮廓线的接触部，预埋两圈止水带，防止出水、漏浆。

d止浆墙施作时周边与开挖轮廓线的接触部预埋锚杆，环向间距0.5m，长度2m，进行加固防止止浆墙在较大注浆压力下被挤出。

2）孔位标定。按设计在掌子面上将开孔位置用红油漆标出。采用罗盘确定注浆外插角，调整钻机满足设计钻孔方向要求。

3）钻孔作业。钻机采用低压力、慢钻速，采用Φ110mm的钻头开孔，钻深5m～6m，穿透止浆墙后退出钻杆，安装孔口管。

4）安装孔口管。在孔口管距法兰盘端部30cm处缠绕麻丝，成纺锤形状，缠绕长度不少于50cm，钻孔内放入锚固剂或快凝水泥砂浆，将孔口管顶入孔内。