进、出洞口土体加固止水方案

韩家川污水治理工程泥水平衡机械顶管

管道出洞、进洞土体止水加固方案

根据地勘报告及实际勘察，本次针对工作坑出洞、进洞前管前土体加固止水措施决定采取双液浆止水浆液注浆的方法,共计630m(90处)。

1.注浆原理

注浆时在不改变地层组成的情况下，将岩层颗粒间存在的水强迫挤出，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土壤性状的目的。其注浆特性是使该土层粘结力（c）内摩擦角（Ф）值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固止水作用。

2方案设计

避免进洞、出洞前凿除锚喷墙时出现涌水及塌方现象无法施工，故该工程采用WSS工法A、C双液浆注浆施工，减少地下水渗透，以便正常施工。由于地质条件主要为粘质粉土，其浆液扩散半径达到0.6米；止水加固范围：在管道出洞、进洞处管道轴线方向从地面进行注浆，注浆长度为7m，注浆断面为5m*5m（管道外皮四周各约2m范围），止水加固后再进行施工，注浆完成后可使地基土层形成强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体；依据地质土层的注浆加固情况确定本次注浆压力和注浆量，使注浆加固后起到止水的效果。

3.此方案采用WSS工法A、C无收缩浆液注浆施工。止水系数达到：

10-6-10-7cm/sec，水平承载力≥300KPa，单轴无侧限抗压强度0.5～0.8MPa，整体无侧限抗压强度2.8～3.6MPa，注浆入浆率达到60%，从而使地基土层不受外围影响，使施工顺利进行。

4.注浆加固目的

本着技术可靠、施工可行、经济合理和对现况土体扰动小的原则，以改善

地层松散的性状为目的，提高地基承载力，加固后的土体具有良好的均匀性和稳定性。

4.1注浆压力、浆液配比、注浆速度等施工技术参数应根据深度及地质条件，通过现场试验确定。

4.2加固前需进一步核实加固地段的地下管及建（构）筑物的情况，采取相应保护措施，并在施工全过程进行监测，确保管线及建（构）筑物安全和施工安全。

4.3注浆施工必须严格执行国家及现行有关施工规范、规程和规定。

4.4加固处理在实际操作时应充分利用在相近情况下的施工经验，严格采用与处理措施相应的配套施工工艺，以达到安全施工的目的。当在施工过程中出现意外情况时，应立即采取确保安全的封闭措施（现场有备用材料），并通知相关单位协商妥善处理。

5.二重管双液注浆工艺

本工程对基坑四周进行止水注浆，采用WSS工法A、C双液浆注浆施工。

5.1主要的机械设备：

[机械] [器具] [其他] 钻孔机旋转二重管排水处理装备

喷浆混合器喷头测定器具

注浆泵混合器凝胶时间测定仪

电磁式压力流量针逆止阀 PH值测定仪

消音器

5.2 WSS工法A、C双液浆注浆施工机械配置见下图：

5.3施工工艺流

设备人员进场——孔位定点——钻机成孔——浆液搅拌——注浆——提拔注浆管——注浆至设计深度——封孔。

5.4施工机械设备情况：

注浆机械表：5

名称型号产地备注

钻机TXU-150D 石家庄含钻杆Φ42、回转器、变速箱、

机架、操纵仪

连续供料搅拌器

2套SJB-300×2 镇江0.78立方搅拌仓注浆机械配置图图7

注浆施工程序图8

5.5 浆液的配制：

本工程采用WSS工法无收缩浆液为水泥—水玻璃双液浆液即为A液和C液的混合物，A液为稀释后的水玻璃，C液由水泥、外加剂和水组成。外加剂主要是调节浆液的可灌性和混合液的凝结时间，因此在施工现场中，外加剂的添加应根据现场的实际情况进行适当的调整。C液各成分放入搅拌机的顺序依次为：水、外加剂、水泥，两种浆液在注入之前必须搅拌均匀，并经常检查混合后的浆液凝固时间是否适应现场施工环境。一般施工时配比如下：（1m3A、C 液浆液中材料含量）

浆液配制表表：6

5.6 钻孔设计参数

孔径与孔深：钻孔径Ф42mm，加固深度为管道外径外阔2m，加固长7m，加固断面为高5m*宽5m

注浆布孔间距：布孔间距1.2米，梅花布置，结合现场情况具体布置。注浆有效扩散半径：R=0.6mm

注浆压力：0.2～0.5MPa

注浆率：约为60%

初凝时间：0.5～2分钟，为速凝注浆

钻杆回抽幅度：约15～20cm

5.7注浆量的计算原则

由于浆液的扩散半径与土层孔隙很难精密确定，为准备注浆材料，本参考图注浆设计根据本线有关工程地质、水文条件和注浆方案以及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。

注浆量的估算公式按下式进行：

Q=An(1+ß)

式中：Q---总注浆量，㎡；

A----注浆范围体积，㎡；

n----孔隙率，%；

а——浆液填充系数（0.7-0.9）

Q=An(1+ß)=192×0.22=42.2 m³

设计中，n（1+ß）统称为填充率，填充率按下表选用填充率选用表。

5.8注浆压力的选定

注浆压力是注浆施工中的重要参数，它关系到注浆施工的质量以及是否经济。因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。

注浆压力与土层孔隙发育程度、涌水压力、注浆材料的黏度和凝胶时间长

短等有关，目前均按经验确定。通常情况下按如下经验式计算：

5.8.1按一直的地下水静水压力计算，设计的注浆压力（终压值）为静水压力的2-3倍，最大可达到3-5倍，即P’

式中：P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）

P'——注浆处静水压力（Mpa）

5.8.2根据注浆处地层深度计算

P=KH

式中：P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）

H——注浆处深度（m）

K——由注浆深度确定的压力系数

P=8×0.022=0.174 Mpa

压力系数K的取值如表示：