斜竖井涌水注浆方案06-10-27

小河至安康高速公路N11标1#通风竖井、3#通风斜井注浆堵水建议施工方案中铁隧道股份有限公司小康高速公路N11合同段项目经理部二00六年十月二十七日一、工程概况3#通风斜井自进洞以来,一直处于FB1断层破碎带上，岩体破碎，裂隙发育，地质情况复杂，围岩自稳能力差。施工过程中，先后在k0+023底部、k0+037左侧拱顶及拱腰、k0+065右侧拱脚、k0+090~+110右侧拱脚、K0+203拱顶等多处发生涌水，随着麻坪河水量的增大，隧道内出水点逐渐增加，涌水量逐渐增大，总涌水量为200m3/小时。通过现场观察,涌水量随降雨量和河床水位变化明显。其中左侧的出水点水质清澈，应为降雨后山体的裂隙水。k0+090~+110段右侧拱脚、k0+065右侧拱脚、K0+203拱顶的涌水水质浑浊含泥，为隧道右侧麻坪河水涌入隧道。1#竖井开挖至里程K0+18.7时出现涌水，涌水随麻坪河水量变化明显。河床干枯和流水时的涌水量为25m3/h和80m3/h。二、建议注浆堵水方案注浆方案的选择原则应以掌子面能否满足进行安全开挖施工为前提，并充分考虑开挖支护完成后采取后注浆的施工难度、施工质量保证、施工造价等综合因素。一般情况下，若掌子面前方地质条件能满足安全开挖施工要求，则应首先进行掌子面的开挖施工，在开挖施工完成后进行后注浆措施，以达到注浆堵水、加固围岩的目的；若掌子面前方地质条件不能满足安全开挖施工要求，则应首先在掌子面进行预注浆措施，以达到注浆堵水、加固围岩的目的，满足隧道的安全开挖施工要求。我项目部以专家会议精神为基础，本着以堵为主，限量排放的原则，建议对斜井和竖井已开挖部分出水严重处进行周边径向注浆堵水、限量排放，增加结构的承压能力。对斜井和竖井未开挖部分，根据地勘资料和超前地质预报的结果，实施超前预注浆或开挖后周边径向注浆，以达到限量排放要求。同时对麻坪河河床进行注浆铺砌处理，阻断河水下渗的同时,封闭断层围岩裂隙。确保施工及运营安全。1、3#斜井和1#竖井已开挖部分涌水点：根据斜井涌水的现场实际情况，在麻坪河干枯时，对斜井K0+020~040、K0+060~+070、K0+080~+120、K0+190~+210；竖井K0+015~+24.5段实施周边径向注浆，封闭围岩裂隙达到限量排放的同时，增加结构的承压能力。径向注浆在垂直于开挖轮廓线环向布设φ60注浆钻孔。注浆钻孔呈梅花型布置，环向间距1.5m，纵向间距2m。安设φ50注浆小导管，注浆小导管采用Φ50mm热扎无缝钢管，壁厚5mm，长度3m/根。采用全孔一次性注浆措施进行注浆，施工注浆孔布置详见下图：φ50小导管，壁厚5mm，3m/根间距1.5m(环向）*2m（纵向）斜井径向注浆孔布置示意图注：图中尺寸单位以厘米计。注浆孔竖井径向注浆孔布置示意图2、1#竖井和3#斜井未开挖部分：根据超前地质预测预报结果，当判析出前方地层的自稳力极差或地层中涌水量随着开挖断面的增大而大量增加时，应采取超前预注浆加固方案。在非岩溶的富水地段，当涌水量较大时，也应采取超前预注浆方案。超前预注浆采用YQ100C钻机成孔，开孔直径φ130mm，开孔深度2m，开孔完成后安设φ108mm孔口管，之后，采用φ90mm钻头进行钻孔，若地层破碎，可采取前进式分段注浆工艺进行注浆施工，否则，可采取后退式分段注浆工艺进行注浆施工。注浆段长度30m，注浆完成后开挖25m，余留5m作为下一循环注浆施工的止浆岩墙。针对钻孔-注浆盲区，在长管注浆完成后，每开挖2m，采取超前小导管进行补充注浆，以提高注浆施工质量，确保开挖施工安全。施工注浆孔管布置参照设计图纸进行施工。3、1#竖井地表深孔注浆根据1#竖井现场的实际情况，在竖井井口中心外围9米形成方形封闭圈，地表注浆深孔采用YQ100C钻机成孔，钻孔直径φ130mm，呈梅花型布置，间距2m×2m。注浆管采用φ108mm钢管，钢管长度30米。采取后退式分段注浆工艺进行注浆施工。施工注浆孔布置详见下图。1#竖井井口地表注浆孔位布置图井筒梅花状布置间距200*200备注:1、本图尺寸以厘米计；2、第一排注浆孔距井筒中心9米成正方形布置；3、各孔采用梅花状布置，横向纵向间距均为2米。三、注浆材料选择及配比。表1注浆材料选择表注浆材料超前预注浆普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆径向注浆普通水泥单液浆普通水泥-水玻璃双液浆表2注浆材料配比表浆液名称原材料浆液配比普通水泥单液浆42.5R普通硅酸盐水泥水灰比W:C=0.6:1～1:1普通水泥-水玻璃双液浆42.5R普通硅酸盐水泥35Be′以上水玻璃水灰比W:C=0.6:1～0.8:1水玻璃浓度30～35Be′水泥浆、水玻璃体积比C:S=1:0.3～1:1四、注浆参数注浆施工参数下表所示，在施工中可据情况动态调整。表3注浆施工参数表参数名称径向注浆超前注浆凝胶时间单液浆2～8h双液浆30＂～3＇单液浆2～8h双液浆30＂～3＇注浆速度（L/min）5～10010～110注浆终压（MPa）2～34～6分段长度（m）全孔一次性3～5m注浆量（定压）（定压）五、劳动力及机械设备配置为了确保注浆质量，对注浆堵水施工配置最强机械,配备充裕的劳动力，注浆材料到位。注浆堵水施工配置如表4所示，劳动力配备如表5所示。表4注浆机械设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1注浆台架自制套22空压机台13钻头φ60、φ130个604风钻YT-28台25钻机YQ100C台26注浆泵KBY-50/70台37搅拌机自制或购置台28储浆桶自制个69储水桶自制个410高压胶管Pg165m/根根2011管路压力测量装置自制个213压力表6Mpa个514流量计块4表5劳动力组织表序号工种职责数量/班1技术负责负责现场注浆施工技术1人2工班长负责工班人员安排1人3技术员负责注浆记录1人4司泵负责注浆泵开启、关闭2人5制浆负责浆液配制4人6管路工负责孔口管路连接4人7普工负责吸浆头位置、吸浆头放置2人8机械工负责机械故障的排除1人9小计16人10钻孔作业19人11合计35人备注：本表考虑2台注浆泵同时作业。六、安全质量保证措施1、安全保证措施（1）建立健全各种岗位安全责任制,并设立专职安全员,严格执行现场交接班制度。（2）加强施工人员的安全意识,进场人员必须配带安全帽、防护鞋、防尘口罩等防护用品。（3）需高空作业时，应搭设稳固安全的脚手架和施工平台，平台架一定要牢固,周围设置防护栏。防止机翻人伤事故发生。（4）严格遵守钻探注浆安全操作规程,杜绝野蛮施工。（5）各连接杆件均应用符合要求的高压配件,安装高压管路和泵头各部件时,各丝扣的连接必须拧紧,注浆前必须对各连接部位进行检查,确保连接完好,以免脱开伤人。（6）注浆时,禁止现场人员在注浆孔附近停留,防止密封胶冲式阀门破裂伤人。（7）注浆开始时,要先打开进浆阀,再关闭泄浆阀;注浆结束时,要先打开泄浆阀,再关闭进浆阀。应避免两个阀门同时关闭,防止压力陡然升高,产生危险。（8）注浆期间不得随意停水、停电,必要时必须事先通知,等注浆完成并冲洗后方可停水停电。（9）应等输浆管内压力降低后再拆下注浆管。（10）注浆施工期间,必须配备专职机电修理工,以便出现机械和电器故障时能及时处理。2、质量保证措施（1）建立完善的质量管理体系,设立质量检查小组,现场设质量检查员,随时对施工的各个环节进行监督检查,定员定岗,质量责任到人。（2）严格按施工图和设计参数进行钻孔。钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，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。并遵循ISO9001质量管理程序进行层层把关,杜绝不合格的产品进入下道工序。（3）加强现场施工材料管理,严格执行进料检验制度,保证施工材料满足设计要求,。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，确保工程质量。（4）严格施工纪律确保浆液配比符合设计要求，配浆时最大误差为：水泥、水玻璃、水±5%，外加剂±1%。保证钻孔深度,做好钻孔记录;（5）严格按照技术交底作业,按照注浆工艺流程施工,做好施工记录,确保注浆质量。确保孔口管与管壁之间封闭密实,防止孔口处跑浆;注浆开始时宜采用小流量以免堵塞浆液渗透通道。注浆结束标准必须按照设计要求执行。（6）注浆结束后,应综合分析钻孔注浆记录,并在出水量较大或注浆薄弱处打检查孔,检查注浆效果,如不能满足要求,则要补注。（7）注浆前,应对钻孔注浆设备进行检修,确保设备正常使用以免影响注浆质量。（8）注浆过程中压力突然升高，应及时查找原因，进行处理，确因浆液凝胶时间过短，则应停水玻璃泵，只注水泥浆，待泵压恢复正常后再进行双液注浆。（9）一台泵发生故障时，应立即换上备用泵继续注浆。（10）注浆过程中，应保持注浆管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。（11）双液浆注浆结束后或注浆确实需要停较长的时间时，则先停水玻璃泵，后停水泥浆泵，并用清水清洗管路，以防堵管。（12）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。（13）定期召开质量分析会议,对注浆工艺进行改进,提高注浆质量,并组织质量教育,严格执行“三检”制度,强化工序控制。（14）加强与设计、监理工程师的配合,做好信息反馈工作。3、特殊情况应急措施（1）注浆压力突然升高,应停止水玻璃注浆泵,只注入水泥浆或清水,待泵压恢复正常时,再进行双液浆注浆。（2）由于压力调整不当而发生崩管时,可只用一台泵进行间歇性小泵量注浆,待管路修好后再进行双液浆注浆。（3）当进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整水泥浆水灰比,进行小泵量、低压力注浆,以使浆液在岩层裂隙中有相对停留的时间,以便凝胶;或者改注TGRM浆液。（4）当发生跑浆时,调整水泥浆水灰比,进行小泵量、低压力注浆,进行小泵量,低压力注浆,堵塞裂隙，并对漏浆处进行封堵；或者注水泥水玻璃双液浆，不再跑浆后仍注单注液浆。（5）准备集水坑和排水设施,一旦发生大的涌水,能及时抽排。（6）在搞好超前地质预报的前提下,施工中要采取防突水,突泥的安全措施,达到能紧急疏散和及时抢救的要求。中铁隧道股份有限公司小康高速公路N11合同段项目经理部2006.10.28