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，以改善第-1-页共6页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5.2WSS工法A、C双液浆注浆施工机械配置见下图：第-2-页共6页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第-3-页共6页注浆泵2套ZBSB-70-11镇江消音器、测定器具测定仪逆水阀、喷头称500kg5.5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名称内容密度质量（㎏）备注A液硅酸钠ρ=1.37330㎏溶液稀释剂ρ=1350㎏C液425#水泥ρ=1.3341㎏按施工时的气温调整水泥掺量稀释剂ρ=1350㎏XPM用量为水泥掺量的8%～10%现场调配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%第-4-页共6页初凝时间：0.5～2分钟，为速凝注浆钻杆回抽幅度：约15～20cm5.7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=42.2m³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序号地质条件填充率%1杂填土30-352粉质粘土、砂土20-253粉细砂、砂层30-454砾砂、中粗砂40-60第-5-页共6页短等有关，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’P(3-5)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=0.174Mpa压力系数K的取值如表示：注浆深度（m）810-1212-1616-2020K0.023-0.0210.021-0.0200.020-0.0180.018-0.0160.016