DB14∕T 2399-2022 大涌水量隧道工程高聚物注浆技术规程

ICS93.080CCSR1814山西省地方标准DB14/T2399—2022大涌水量隧道工程高聚物注浆技术规程Technicalspecificationforpolymergroutingofbigwaterinflowedtunnel2022-01-12发布2022-04-10实施山西省市场监督管理局  发布学兔兔—2022I目次前言.......................................................................................................................................................................II1范围...................................................................................................................................................................12规范性引用文件...............................................................................................................................................13术语和定义.......................................................................................................................................................14基本规定...........................................................................................................................................................25技术设计...........................................................................................................................................................26材料...................................................................................................................................................................57施工...................................................................................................................................................................68检验及评价.......................................................................................................................................................7附录A（规范性）大涌水量隧道工程高聚物注浆流程.................................................................................8参考文献.................................................................................................................................................................9学兔兔—2022II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由山西省交通运输厅提出并监督实施。本文件由山西省交通运输标准化技术委员会（SXS/TC37）归口。本文件起草单位：山西省交通科技研发有限公司、山西交通科学研究院集团有限公司、山西交科岩土工程有限公司。本文件主要起草人：周新星、张艳聪、李旭华、兰建丽、张俊生、郝晋高、许鑫、郭书翊、谢鹏达。学兔兔—20221大涌水量隧道工程高聚物注浆技术规程1范围本文件规定了大涌水量隧道工程高聚物注浆技术设计、材料、施工、检验及评价的要求。本文件适用于大涌水量公路隧道工程高聚物注浆的设计、施工及验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50027供水水文地质勘察规范GB50404硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范GB/T1041塑料压缩性能试验方法GB/T6343泡沫塑料及橡胶表观密度的测定JTG3370.1公路隧道设计规范第一册土建工程JTG/T3660公路隧道施工技术规范TB10049铁路工程水文地质勘察规范YS/T5211注浆技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1涌水waterinflow隧道在施工过程中，地下水突然大量涌出的现象。3.2含水体waterbearingzone地下水赋存场所（含水层、含水带等）的统称。3.3最大涌水量maximumwateryield隧道在含水体中出现的日最大水量。3.4正常涌水量normalwateryield隧道的涌水达到相对稳定时的涌水量。学兔兔—202223.5凝胶时间geltime高聚物注浆材料按一定比例混合后，在一定温度下，由液体变为固态凝胶体所需的时间。4基本规定4.1隧道最大涌水量、正常涌水量的预测与评价按照TB10049和GB50027确定的方法，宜选用简易水均衡法或地下水动力学法进行预测与评价。4.2隧道涌水量的测定采用秒表和定量容器，按涌水量流满容器的时间折算出单位时间的隧道涌水量。4.3隧道大涌水的判定隧道长10m区段内涌水量大于100L/min时，即判定为隧道出现大涌水。4.4隧道大涌水的处理措施按照JTG/T3660确定的涌水处理措施进行预处理。5技术设计5.1资料准备按照JTG3370.1确定的资料搜集内容进行资料准备。5.2注浆现场试验方法5.2.1地质钻探确定土质柱状图。5.2.2渗透系数测定确定岩土的渗透性。5.2.3触探试验划分土层，确定土体的性质。5.2.4现场抗剪强度测定确定土体的抗剪强度。5.3现场原位注浆试验5.3.1单孔注浆试验应通过单孔注浆确定注浆管的选择、各层土的注浆方法、注浆压力及注浆量。5.3.2多孔注浆试验学兔兔—20223应通过多孔注浆试验确定注浆孔间距、注浆压力及注浆量。5.4注浆设计5.4.1注浆标准的确定对于较为重要的隧道防渗工程，渗透系数应小于10-7m/s；对于临时隧道工程或允许出现较大渗漏量而又不至于发生渗透破坏的隧道，渗透系数应小于10-5m/s。5.4.2注浆范围的确定大涌水量隧道注浆时应根据注入目的、周围环境、围岩条件等综合确定注浆范围。不同工况下，隧道注浆范围的确定如下：a）隧道穿越建筑物底部正处于建筑物荷载分布区域时，横断面可呈马蹄形，宽度宜为2-5倍隧道直径；b）隧道穿过桩基础时其注浆范围应达到增加地层承载力和开挖时防止坍塌的要求；c）隧道穿越铁路时，在铁路路基荷载范围内，纵向应有足够长度，横断面可呈方形或马蹄形，隧道顶部的注浆区厚度应不小于2-5倍隧道直径。5.4.3注浆孔的布置5.4.3.1注浆孔间距的布置止水的场合，注浆孔间距宜为0.8m～1.2m；加固的场合，注浆孔间距宜为1.0m～1.5m。5.4.3.2预注浆孔的布置大涌水量隧道注浆时，预注浆孔的布置如下：a）地面预注浆孔的布置方式分为单排和多排。采用单排注浆孔布置时，各孔间距D与注浆半径R应满足：D＜2R。采用多排注浆孔布置时，注浆孔宜采用梅花形排列。b）隧道工作面预注浆注浆孔的布置应根据注浆范围、注浆段长度、单个注浆孔的作用范围等现场条件确定。注浆孔布置宜长短结合、呈伞形辐射状，且应以含水层为主。c）隧道工作面预注浆注浆孔布置宜双圈（内、外圈钻孔按梅花状排列）或三圈，当岩层裂隙不甚发育或单次开挖长度很短时，注浆孔也可布置为单圈。d）隧道工作面预注浆时，注浆段长度应按公式（1）计算：·······················································(1)式中：L——为注浆段长度（m）；D——为开挖轮廓线外注浆层厚度（m）。对于大涌水量、含裂隙的岩层，破碎带、断层，隧道工作面预注浆注浆段长度应选低值；地质条件良好时，应选高值。5.4.3.3隧道工作面预注浆止浆岩盘的布置止浆岩盘包括岩层止水岩盘和混凝土止水岩盘，对于大涌水量隧道工程高聚物注浆，应选用岩层止水岩盘。当注浆段长为30m～39m时，岩层止水岩盘宜取5m；当注浆段长为40m～50m时，岩层止水岩盘厚度宜取8m；当注浆段长度小于30m或大于50m时，止浆岩盘的厚度可参照相关厚度计算公式[1]确定。隧道穿越断层破碎带宜采用混凝土止水岩盘。学兔兔—202245.4.4注浆方式与注浆分段长度的确定5.4.4.1注浆方法应根据工程实际及适用范围综合确定，隧道注浆方法及适用范围见表1。表1隧道注浆方法的选择注浆方法说明适用范围隧道全断面帷幕预注浆钻孔分布在开挖面内及轮廓线外一定距离，注浆形成一个整体水下隧道及无排水条件的隧道工程隧道周边半封闭注浆在工作面周边布孔，注浆在开挖轮廓线外形成半封闭壳有自然排水条件的水工、铁路、公路隧道隧道围截注浆在出水口周围一定范围内布孔注浆，先外后内，最后顶水注浆封堵涌水隧道开挖后出现大涌水隧道固结注浆衬砌（或一次支护）完成后，隧道仍在通过注浆加固围岩，增强支护抗力（急剧变形或大面积漏水）围岩隧道回填注浆衬砌背后与地层之间有孔隙，浆液充填后，起到加固和堵水作用衬砌背后5.4.4.2注浆方式与注浆分段长度应符合表2的规定。表2注浆方式与注浆方式的选择岩层裂隙程度钻孔涌水量m3/h注浆方式注浆分段长度m发育＞10下行式5～10较发育5～10下行式10～15不够发育2～5上行式15～20不发育＜2上行式20～305.4.5凝胶时间与注浆压力的确定5.4.5.1凝胶时间的确定对于大涌水隧道工程高聚物注浆材料，凝胶时间宜控制在5s～50s。5.4.5.2注浆压力的确定注浆压力应通过现场原位注浆试验确定。5.4.6注浆量的确定5.4.6.1应根据工程地质、水文条件、注浆方案及注浆材料综合估算注浆量。5.4.6.2总注浆量宜按公式（2）计算，单孔注浆量宜按公式（3）计算：··········································