地铁暗挖隧道注浆施工技术规程

地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）DBJ01-96-20041、总则1.1为保护环境，防止地下水污染，注浆时严禁使用有毒性污染的化学浆液。1.2地铁暗挖隧道注浆前，必须进行降水作业，保证地层中无流动的地下水存在。1.3注浆结束后，必须对注浆效果进行检查，并对注浆的薄弱部位，重心打孔补充注浆。2、超前小导管注浆2.1一般规定2.1.1超前小导管注浆适用于隧道拱部处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层。对降水后自稳能力较强的亚粘土地层可不进行注浆。2.1.2超前小导管注浆仅作为施工防塌限沉的辅助手段，正常断面开挖仍坚持“短开挖，强支护，紧封闭，勤量测”和环状开挖，预留核心土的施工原则。大断面仍应选择合适的分部开挖法。2.2设计2.2.1超前小导管注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构形式选用不同的设计参数。2.2.2超前小导管应采用32无缝钢管或40焊接钢管制作。其长度为：区间隧道断面、钢支撑间距为75~100，每开挖两个循环注浆一次，管长为3m；大断面隧道、钢支撑间距为50，每开挖一个循环注浆一次，管长为2m，确保前次注浆导管未开挖部分水平长度为1m以上。2.2.3小导管沿隧道周边布设，环向间距应不大于400mm，外插角控制在10~15°以内。（根据北京地铁情况，3m导管砂砾层注浆量可取200L/根，砂层可取150L/根。）2.2.4超前小导管注浆参数为：注浆终压：0.5Mpa浆液扩散半径：0.25m注浆速度≤30L/min浆液注入量：按公式Q=πR2Lnαβ计算，式中：2R-浆液扩散半径（m）；L-注浆管长（m）；n-地层孔隙率（见附表6）；α-地层填充系数，一般取0.8；β-浆液消耗系数，一般取1.1~1.2。2.2.5小导管注浆结束标准为：1、单根注浆结束标准：注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，注浆量达到设计注浆量的80%以上，可结束该孔注浆；注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。2、本循环注浆结束标准：所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象，即可结束本循环注浆。2.3注浆材料2.3.1应根据隧道所处地层条件合理选择注浆材料。其一般标准为：1、对于无水粗砂及砂砾（卵）石地层应选择单液水泥浆。2、对无水的中砂及粉细砂地层应选择改性水玻璃浆。3、在有水的粗砂及砾石地层，应选择水泥-水玻璃双液浆。4、对于前期及后期强度要求很高的地层，可选择硫铝酸盐水泥类（TGRM，HSC）浆。2.3.2单液水泥浆是由普通硅酸盐水泥，外掺剂和水搅拌而成的浆液。1、注浆原材料水泥：新鲜的普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5促凝剂：食盐工业品掺量0.5%（占水泥比重）三乙醇胺工业品掺量0.05%（占水泥比重）或水玻璃40Be′以上掺量3~5%2、配合比：根据地铁暗挖隧道地质条件及注浆目的，单液水泥浆水灰比为（1.2~1.8）：1，掺加0.5%食盐和0.05%三乙醇胺复合促凝剂或3~5%的水玻璃。2.3.3酸性水玻璃是在碱性水玻璃中加入稀硫酸配置成的浆液。1、注浆原材料3水玻璃：模数2.8~3.3，浓度40Be′以上硫酸：浓度98%以上，亦可用废硫酸代替。2、浆液配合比甲液：浓度为10~20Be′水玻璃乙液：10%~20%稀硫酸将一定量的甲液倒入乙液中，其比例根据所配浆液的PH值确定。（见附表5）2.3.4水泥-水玻璃浆液是分别配置水泥浆和水玻璃浆，用双液注浆泵压注，在孔口混合的浆液。1、注浆原材料水泥：新鲜的普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5水玻璃：模数2.2~2.8，浓度不低于40Be′缓凝剂：磷酸氢二钠工业品2、配合比1）水泥浆：水灰比（1~1.5）：1（重量比），缓凝剂掺量（1~3）%（根据凝胶时间而定）2）水玻璃浆：35Be′3）双液浆配合比：水泥浆：水玻璃浆=1：1~1：0.62.3.5硫铝酸盐类水泥浆1、注浆原材料TGRM，HSC水泥，新鲜，按要求的凝胶时间配置。2、配合比：水灰比为0.8：1~1.2：1。2.4小导管制作及安设2.4.1小导管制作：先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成300mm长的圆锥状，在距另一端100mm处焊接φ6钢筋箍。距钢筋箍一端1000mm不开孔，剩余部分每隔200mm梅花型布设φ6~φ8的溢浆孔。2.4.2小导管的安设应采用引孔顶入法。其安设步骤为：1、用YT-28风钻或煤电钻引孔，或用吹管将砂石吹出成孔，孔径50mm，孔深视导管深度而定。2、插入导管，如插入困难，可用带冲击锤的风钻顶入。43、用吹风管将管内砂石吹出或用掏勾将砂石掏出。4、导管周围缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞。2.4.3为防止注浆过程中工作面漏浆，小导管安设后必须对工作面进行喷砼封闭。喷射厚度视地质情况以50~80mm为宜。2.5浆液配置2.5.1单液水泥浆配置应在搅拌机内进行。其投料顺序为：在放水的同时，将促凝剂食盐和三乙醇胺一并加入并搅拌，待水加至设计量后，继续搅拌1min，然后投入水泥，再搅拌3min。2.5.2改性水玻璃浆液的配制1、水玻璃的稀释：采用边加水边搅拌边用波美计测量的方法进行，亦可用计算方法，先算出加水量，然后加入水搅拌均匀。d配-1d原-1式中：d原、d配—分别为原水玻璃和预配水玻璃的比重，水玻璃比重与波美度的关系为d=145/（145-be′）V水、V配、V原—分别为加水、原水玻璃和预配水玻璃的体积2、硫酸的稀释：先算出所需浓硫酸量和加水量，然后将浓硫酸缓慢倒入水中，搅拌均匀，严禁将水倒入浓硫酸中。3、改性水玻璃配制：在高速搅拌情况下，将水玻璃缓慢倒入稀硫酸中，并用PH计（或试纸）测其PH值。2.5.3水泥-水玻璃浆的配制1、水泥的配制：与第2.5.1条单液浆配制相同，只是将促凝剂换成缓凝剂（磷酸氢二钠）。2、水玻璃的稀释：与第2.5.2条水玻璃稀释方法相同。2.5.4硫铝酸盐水泥类（TGRM，HSC）浆液配制应在搅拌机内进行，先放入一定量的水，在高速搅拌的情况下放入一定量的水泥，搅拌5min。2.5.5配浆时要严格按照设计配合比进行下料，下料误差：主料不得大于5%，外掺剂不大于1%。2.5.6配制浆液或稀释水玻璃时，严防水泥包装纸及其它杂物混入。注浆时应对浆液V原=·V配V水=V配-V原5设网过滤。未经过滤的浆液不得进入泵体。2.5.7配制好的浆液不要停放时间过长，停放超过一小时应重新对浆液凝胶时间等指标进行测定。2.6注浆施工2.6.1注浆开始前，应根据注浆方式（单、双液浆）正确连接管路。2.6.2注浆开始前，应进行压水或压稀浆试验，检验管路的密封性和地层的吸浆情况，压水试验的压力不小于设计终压，时间不小于5min。2.6.3注浆时，要经常观测注浆压力和流量的变化，发现异常情况及时处理。（注浆过程中，如压力逐渐上升，流量逐渐减少属于正常现象；如压力长时间不上升（小导管注浆5min）流量不减，可能是跑浆或漏浆；如压力急剧上升，流量急剧减少，在排除地层因素外，可能是管路阻塞。）2.6.4注浆过程中，要经常观察工作面及管口情况，发现漏浆和串浆，要及时进行封堵。2.6.5双液注浆时每隔5min或变更浆液配比时，要在孔口测量浆液凝胶时间，并根据情况进行调整。2.6.6注浆过程中要做好注浆记录（见附表1），每隔5min详细记录压力流量、凝胶时间等，并记录注浆过程中的情况。2.6.7为防止串浆情况发生，注浆时应采取隔孔注浆的顺序进行。2.7注浆设备2.7.1小导管注浆应配备与工艺相适应的成孔设备、注浆设备、搅拌设备和其它设备，不可临时拼凑，以保证注浆质量。2.7.2成孔设备可根据地质情况选用成孔深度3m以上的风钻、高压（0.6Mpa）吹管或煤电钻。2.7.3根据注浆工艺，应配有单液注浆泵、双液注浆泵（或两台单液注浆泵），其注浆压力应不小于5Mpa，排浆量应大于50L/min并可连续注浆。（目前国产KBY-50/70双液泵和SYB50/50的单液注浆泵在地铁注浆中广泛应用，可适当选用。）2.7.4搅拌水泥浆的设备应选用低速机械式搅拌机，其搅拌有效容积不小于400L；搅拌改性水玻璃的设备应选用高速机械式搅拌机或自制风动搅拌机。2.7.5小导管注浆时，应根据需要配有混合器、抗震压力表、高压胶管、高压球阀、6水箱及储浆桶等辅助设备。2.7.6小导管注浆时，还应配备必要的检验测试设备，如：秒表、PH计、波美计等。2.7.7所有计量仪器、仪表均应有产品合格证及检定单位检定合格证。2.8注浆效果检查2.8.1注浆结束前，必须对注浆效果进行检查，确认已达到注浆结束标准，方可结束注浆。否则必须进行补孔注浆。效果检查的主要方法为分析法和直观检查法。2.8.2分析法：对注浆记录进行统计分析，检查每孔压力流量是否达到注浆结束标准，有无漏浆、串浆情况，从而反算浆液扩散范围；检查本循环所有注浆孔是否都按规定进行了注浆，有无漏注或无法注浆的情况，判定注浆效果。2.8.3直观检查法：在开挖过程中观察浆液扩散情况，地层是否达到了有效的固结，有无漏水和流砂现象，完善和修改下次循环注浆参数。3、一次支护背后充填注浆3.1一般规定3.1.1一次支护完成后应及时进行充填注浆。（目的是充填一次支护背后的空隙和加固因施工而被扰动的土体，从而减少地层和地表沉降，控制一次支护的变形，并作为封堵地下水的一道防线。）3.1.2一次支护背后充填注浆应跟随开挖工作面，并距开挖工作面5m的地方进行。3.2设计3.2.1一次支护背后充填注浆孔的布置应沿隧道拱部及边墙布设。环向间距：起拱线以上为2.0m，边墙为3.0m；纵向间距为3.0m，呈梅花型布置；注浆深度为一次支护背后0.5m。3.2.2一次支护背后充填注浆终压为0.5Mpa，浆液扩散半径为1.4~1.8m，注浆速度不大于50L/min。3.2.3一次支护背后充填注浆结束标准为：1、单孔标准：注浆压力逐渐上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到0.5Mpa，稳定3min即可结束注浆；2、全段结束标准：一次支护表面无明显漏水点，隧道允许漏水量为0.12L/m·h。3.3注浆材料3.3.1一次支护背后充填注浆可根据一次支护背后（或地层）孔隙大小或压水试验情7况选择水泥砂浆、普通单液水泥浆或超细单液水泥浆。地层孔隙较大，压水试验时吸水率大于30L/min，可压注水泥砂浆；孔隙较小，吸水率小于30L/min，可压注单液水泥浆；基本无孔隙，吸水率小于10L/min，但有大面积渗水可压注超细单液水泥浆。3.3.2水泥砂浆是由水泥、砂和水混合搅拌而成的浆液。1、原材料水泥：新鲜的普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5砂：细砂，粒径不大于2mm2、浆液配合比水灰比（W:C）为0.8:1~1:1（重量比）灰砂比为1:2（重量比）3.3.3普通单液水泥浆及配制参见第2.3.2条。3.3.4超细单液水泥浆是用超细水泥、促凝剂和水共同搅拌的浆液。1、原材料超细水泥：粒径d90≤20μm比表面积＞8000cm2促凝剂：食盐（工业品）、三乙醇胺（工业品）2、配合比水灰比（W:MC）为1:1~1.2:1（重量比）促凝剂采用食盐与三乙醇胺复合促凝剂，分别占水泥总量的0.5%及0.05%。3.4注浆施工3.4.1一次支护施作时，应按设计要求预埋充填注浆管，注浆管外露100mm，以便接管注浆，并用棉纱塞紧孔口，然后再喷射混凝土。3.4.2注浆管用φ32.5焊接钢管制成，长800mm，前端做成圆锥形，后部焊接φ6钢筋箍，在距后部400mm处对开溢浆孔。3.4.3浆液配制见第2.4节。3.4.4按单液注浆方式连接注浆管路，并进行压水（或稀释）试验，测试吸水率。3.4.5注浆时从两边墙底部向拱顶交叉进行。从少水（或无水）孔向有水孔（大水孔）进行。3.4.6注浆时，要时刻观察压力和流量变化，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到设计终压，再稳定3min，可结束本孔注浆。83.4.7注浆时要做好注浆记录，每隔5min记录一次压力、流量值及串、漏浆情况，以便分析注浆效果。3.4.8单孔注浆结束后，应关闭孔口阀门或用棉纱塞紧孔口，以防浆液外溢。3.5注浆设备3.5.