地下工程帷幕注漿加固施工方案一、工程概況本工程為城市軌道交通區(qū)間隧道工程，施工區(qū)間全長(zhǎng)1200m，穿越第四紀(jì)松散土層及中風(fēng)化巖層，最大埋深38m。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，隧道洞身穿越②-3層粉細(xì)砂層（滲透系數(shù)1.2×10?3cm/s）及⑤-1層中風(fēng)化灰?guī)r（節(jié)理裂隙發(fā)育），存在突水突泥風(fēng)險(xiǎn)。為確保隧道開挖安全，設(shè)計(jì)采用超前帷幕注漿+局部徑向注漿的復(fù)合加固方案，加固范圍為隧道開挖輪廓線外5m，注漿加固后巖體滲透系數(shù)需≤1×10??cm/s，單軸抗壓強(qiáng)度≥5MPa。二、注漿設(shè)計(jì)參數(shù)（一）帷幕注漿設(shè)計(jì)孔位布置采用同心圓布孔方式，共設(shè)3圈注漿孔：外圈孔：直徑5.5m，孔間距1.2m，數(shù)量24個(gè)中圈孔：直徑4.0m，孔間距1.0m，數(shù)量18個(gè)內(nèi)圈孔：直徑2.5m，孔間距0.8m，數(shù)量12個(gè)梅花形錯(cuò)位排列，鉆孔直徑φ91mm，傾角15°~25°（根據(jù)巖層走向調(diào)整）注漿材料砂層段：采用水泥-水玻璃雙液漿（C:S=1:0.8~1:1.2），水泥選用P.O42.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥，水玻璃模數(shù)2.8~3.2，波美度35°Be'巖層段：采用超細(xì)水泥漿（水泥細(xì)度≤3μm），摻加2%膨潤(rùn)土（重量比）及0.5%高效減水劑工藝參數(shù)注漿壓力：砂層段初壓0.5~1.0MPa，終壓1.5~2.0MPa；巖層段初壓1.0~1.5MPa，終壓2.5~3.0MPa注漿流量：30~50L/min（雙液漿），20~30L/min（超細(xì)水泥漿）凝膠時(shí)間：砂層段30~60s，巖層段60~120s單孔注漿量：Q=πR2Hnβ（R=擴(kuò)散半徑，H=注漿段長(zhǎng)，n=孔隙率，β=損耗系數(shù)1.2~1.5）（二）徑向注漿設(shè)計(jì)針對(duì)局部裂隙發(fā)育區(qū)，采用φ42mm小導(dǎo)管注漿加固：導(dǎo)管長(zhǎng)度3.5m，環(huán)向間距0.6m，外插角10°~15°漿液采用純水泥漿（水灰比1:1~0.8:1），注漿壓力1.0~1.5MPa單孔注漿量按每延米導(dǎo)管80~100kg水泥控制三、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備編制詳細(xì)施工組織設(shè)計(jì)，組織專家論證通過(guò)后實(shí)施進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)核對(duì)，補(bǔ)充地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)，繪制詳細(xì)地質(zhì)剖面圖制定注漿效果檢查標(biāo)準(zhǔn)，編制專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案（含地表沉降、洞內(nèi)收斂監(jiān)測(cè)）對(duì)施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，考核合格后方可上崗，特種作業(yè)人員持證率100%（二）設(shè)備材料準(zhǔn)備主要施工設(shè)備|設(shè)備名稱|型號(hào)規(guī)格|數(shù)量|技術(shù)參數(shù)||----------------|----------------|------|-----------------------------------||地質(zhì)鉆機(jī)|XY-2PC|3臺(tái)|最大鉆孔深度100m，轉(zhuǎn)速0~600r/min||注漿泵|PZ-100|2臺(tái)|最大壓力10MPa，排量0~100L/min||雙液注漿機(jī)|JS-40|1臺(tái)|雙缸雙液同步注漿，配比可調(diào)||高速攪拌機(jī)|JBW-200|2臺(tái)|攪拌容量200L，轉(zhuǎn)速1500r/min||注漿記錄儀|ZJ-500|1臺(tái)|實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、流量、注漿量|材料檢驗(yàn)水泥：每200t為一批次進(jìn)行強(qiáng)度、細(xì)度檢驗(yàn)水玻璃：檢驗(yàn)?zāi)?shù)、波美度及密度指標(biāo)外加劑：進(jìn)行相容性試驗(yàn)，確定最佳摻量所有材料進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試（三）作業(yè)面準(zhǔn)備清理掌子面，噴射5cm厚C25早強(qiáng)混凝土封閉圍巖搭設(shè)鉆孔作業(yè)平臺(tái)，平臺(tái)采用滿堂腳手架，立桿間距0.8×0.8m，設(shè)置雙向剪刀撐安裝風(fēng)水管路及電力線路，配置3套應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)置排水系統(tǒng)：掌子面周邊開挖30cm×30cm排水溝，配備2臺(tái)φ150mm污水泵（揚(yáng)程≥50m）四、施工工藝流程（一）帷幕注漿施工測(cè)量放線使用全站儀按設(shè)計(jì)坐標(biāo)放樣孔位，用紅漆標(biāo)記，孔位偏差≤5cm，角度偏差≤1°鉆孔作業(yè)采用地質(zhì)鉆機(jī)配金剛石鉆頭鉆進(jìn)，開孔安裝φ108mm孔口管（長(zhǎng)度1.5m），管靴嵌入基巖≥0.5m每鉆進(jìn)5m進(jìn)行孔斜測(cè)量，偏差超過(guò)1°時(shí)采用糾偏器調(diào)整終孔后進(jìn)行沖孔換漿，清除孔內(nèi)巖粉，直至返出清水注漿作業(yè)采用分段后退式注漿工藝，分段長(zhǎng)度2~3m：第一段（孔底段）：安裝止?jié){塞，試壓（壓力為設(shè)計(jì)終壓1.2倍，穩(wěn)壓15min無(wú)泄漏）漿液制備：雙液漿采用動(dòng)態(tài)配比系統(tǒng)，超細(xì)水泥漿攪拌時(shí)間≥5min注漿過(guò)程：當(dāng)壓力突然升高或流量驟降時(shí)，應(yīng)立即停注檢查；出現(xiàn)串漿時(shí)采用間隔注漿或堵塞串漿孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后，穩(wěn)定注漿30min，且注漿量≤20L/min封孔處理注漿完成后，采用M30水泥砂漿封孔，封孔長(zhǎng)度≥2m，孔口采用速凝水泥封堵抹平（二）徑向注漿施工小導(dǎo)管制作采用φ42×3.5mm無(wú)縫鋼管，前端加工成錐形，管身按梅花形鉆φ8mm注漿孔（間距15cm），尾部留50cm止?jié){段鉆孔安裝使用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔深度比導(dǎo)管長(zhǎng)0.2m，采用錘擊法將導(dǎo)管打入孔內(nèi)，外露長(zhǎng)度30cm注漿作業(yè)單液注漿泵注漿，采用孔口封閉、全孔一次性注漿工藝注漿順序：由下往上、由外往里，間隔跳孔施工結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到設(shè)計(jì)壓力后穩(wěn)壓20min，進(jìn)漿量≤10L/min五、質(zhì)量控制措施（一）過(guò)程控制要點(diǎn)材料控制建立材料臺(tái)賬，實(shí)行"先進(jìn)先出"管理，水泥存儲(chǔ)期不超過(guò)3個(gè)月雙液漿現(xiàn)場(chǎng)配置時(shí)，每小時(shí)檢測(cè)一次凝膠時(shí)間，偏差超過(guò)±10s及時(shí)調(diào)整配比參數(shù)控制注漿壓力：采用分級(jí)升壓法（0→0.5P→0.8P→1.0P），安裝壓力傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注漿量：采用自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，當(dāng)實(shí)際注漿量超過(guò)理論值1.5倍時(shí)，應(yīng)分析原因并采取間歇注漿措施記錄要求每孔注漿需記錄：孔號(hào)、起止時(shí)間、注漿段長(zhǎng)、漿液配比、壓力變化曲線、總注漿量、事故處理情況等，填寫《注漿施工記錄表》并由質(zhì)檢員簽字確認(rèn)（二）特殊情況處理涌水處理當(dāng)涌水量＞10m3/h時(shí)，先采用速凝漿液（凝膠時(shí)間＜30s）封堵，再進(jìn)行正常注漿孔斜超限鉆孔偏斜率超過(guò)1.5%時(shí)，應(yīng)掃孔重鉆或采用定向鉆進(jìn)技術(shù)糾偏串漿處理發(fā)生串漿時(shí)，關(guān)閉串漿孔閥門，采用"隔一注一"方式施工，必要時(shí)采用雙液漿快速封堵六、安全保障措施（一）施工安全掌子面防護(hù)設(shè)置兩道防護(hù)欄（高度1.2m），懸掛安全警示標(biāo)志配備4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥200m3/min），保證洞內(nèi)風(fēng)量≥3m3/min·人設(shè)備安全注漿泵安全閥定期校驗(yàn)（每月1次），高壓管路采用鋼絲編織膠管，額定壓力≥注漿終壓1.5倍電氣設(shè)備設(shè)置接地保護(hù)（接地電阻≤4Ω），使用防爆型照明燈具（二）監(jiān)測(cè)預(yù)警實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地表沉降：沿隧道軸線每10m布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，警戒值30mm洞內(nèi)收斂：采用測(cè)桿式收斂?jī)x，每5m設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面，日變化量≤2mm注漿壓力：設(shè)置三級(jí)預(yù)警值（黃色0.8P、橙色0.9P、紅色1.0P）應(yīng)急準(zhǔn)備配備應(yīng)急注漿材料（速凝劑、棉絮、木楔等），儲(chǔ)備量滿足3個(gè)孔的封堵需求制定突水突泥應(yīng)急預(yù)案，每季度組織1次應(yīng)急演練七、注漿效果檢查（一）檢查方法物探檢測(cè)采用地質(zhì)雷達(dá)（中心頻率100MHz）對(duì)注漿體進(jìn)行掃描，分析波速變化（加固后波速應(yīng)≥2500m/s）鉆孔取芯按總孔數(shù)的5%布置檢查孔，芯樣采取率≥85%，觀察漿液充填情況并進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)壓水試驗(yàn)在檢查孔內(nèi)進(jìn)行分段壓水試驗(yàn)，計(jì)算滲透系數(shù)，每10m為一個(gè)試驗(yàn)段（二）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢查孔合格率≥90%，不合格孔需進(jìn)行補(bǔ)注漿加固后巖體完整性系數(shù)Kv≥0.65無(wú)明顯滲漏點(diǎn)（單孔涌水量≤0.2L/min·m）施工記錄完整，注漿參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求八、施工組織（一）勞動(dòng)力配置工種人數(shù)職責(zé)范圍技術(shù)員2技術(shù)交底、參數(shù)調(diào)整、質(zhì)量檢查鉆機(jī)操作工6鉆孔作業(yè)、設(shè)備維護(hù)注漿工4漿液制備、注漿操作安全員1安全巡查、隱患整改監(jiān)測(cè)工2數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)分析普工3材料轉(zhuǎn)運(yùn)、場(chǎng)地清理（二）進(jìn)度計(jì)劃采用平行作業(yè)法組織施工，單循環(huán)（30m）施工周期計(jì)劃：鉆孔施工：12d（3臺(tái)鉆機(jī)同步作業(yè)）注漿施工：15d（2個(gè)作業(yè)面流水施工）效果檢查：3d合計(jì)：30d/循環(huán)（含間歇時(shí)間）（三）環(huán)保措施設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水處理達(dá)標(biāo)后排放水泥罐安裝袋式除塵器，粉塵排放濃度≤10mg/m3廢棄漿液經(jīng)脫水固化后運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)，固化體含水率≤30%九、質(zhì)量記錄與歸檔施工資料原材料出廠合格證及復(fù)試報(bào)告注漿施工日志（含影像資料）注漿參數(shù)監(jiān)測(cè)曲