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1、 新 铁 路 XXX 城 际 轨 道 交 通 项 目 XX 标 准 地 下 隧 道 帷 幕 注 浆 专 项 方 案 编制：审查：赞同：中 铁 X X 局 集 团 有 限 公 司 X X X 城 际 X X 标 准 项 目 经 理 部 2 0 1 3 年 1 2 月 目录 1 施工概况 1 1.1 地质概况 1 1.2 水文概述 1 2 灌浆的目的 2 3 灌浆段 2 4 灌浆前的准备工作 3 5 灌浆施工方案 3 5.1 孔位排列 3 5.2 钻孔 4 5.3 埋孔管 4 5.4 确定灌浆参数 4 6 灌浆工艺及操作要点 5 6.1 灌浆工艺 5 6.2 灌浆段长度及灌浆孔布置 5 6.3 灌
2、浆方法 6 6.4 灌浆参数的选择 6 6.5 停止岩浆 6 6.6 埋孔管 6 6.7 钻孔 7 6.8 浆料制备 7 6.9 灌浆准备 7 6.10 灌浆 8 6.11 灌浆速度 10 6.12 灌浆结束准则 10 6.13 异常处理 11 6.14 注释 11 七、安全和质量保证措施 12 7.1 安全保障措施 12 7.2 质量保证措施 13 1 施工概况 XXXXXXXXXXXX 1.1 地质概况 隧道上覆第四系全新世人工堆积层（Q4ml）、冲积层（Q4al）和第四系残余层（Qel），下伏基岩为下第三系（E）含砾岩砂岩，具体层描述如下：(1)第四系全新世人工堆积层(Q4ml)1 素填
3、土：棕黄色、灰黄色、疏松至微密状态，主要成分为风化粘性土、砾石、砾石或混凝土碎屑。局部钻孔顶部为 0.300.60m 混凝土。厚度 0.50 5.00m，底标高 8.92 16.98m。(2)全新世第四纪冲积层(Q4al)粉质粘土：棕黄色，硬塑性，可压缩性中等。厚度为1.00 18.40m，顶部标高 4.43 16.37m，底部标高-4.96 14.21m。2 粉质粉质粘土：灰黑色，流体至软塑，含有机质不均匀，压缩性高。厚度为 1.10 8.00m，顶部标高-2.91 13.78m，底部标高-5.41 10.08m。(3)残差层(Qel)1 粉质黏土：淡黄色、紫红色、硬塑、砾砂岩风化残土，遇水
4、易软化，压缩性中等。厚度为 0.80 11.70m，顶部标高 16.80m-2.26，底部标高-3.86 12.27m。(4)下第三系含砾砂岩(E)下伏基岩为下第三系含砾砂岩，为泥质胶结、砂状构造、层状构造。砾石砂岩和(11)3 弱风化含砾砂岩共 3 个亚层，描述如下：(11)1 全风化含砾砂岩：岩心为土状，夹砂砾石 9.70m，厚度 0.50，顶高程-5.59 15.21m，顶埋深 0.00 20.90m。(11)2 强风化含砾砂岩：岩心破碎，部分柱状，出露厚度0.70 16.30m，顶部标高-9.09 16.98m，顶部埋深 0.50 24.40m。(11)3 弱风化含砾砂岩：岩心为柱状及
5、少量碎屑，顶部高程-30.04 17.80m，顶部埋深 0.00 45.80m。1.2 水文概述(1)素填土：棕黄色、灰黄色、疏松至微密状态，主要成分为风化粘性土、砾石、砾石或混凝土碎块。厚约 3.2m (2)粉质粘土：棕黄色，硬塑性，中等压缩性，基本承载力 180KPa，厚 7.3m。(3)粉质粉质粘土：灰黑色，流体至软塑，含有机质不均匀，压缩性高，基本承载力 70KPa 左右，较厚 8m，已侵入洞体范围 3m。隧道主体以强风化含砾砂岩为主，基本承载力为 350KPa，隧道底部以弱风化含砾砂岩为主，基本承载力为 600KPa。本次调查中，地下稳定水位埋藏深度约为 2.50m，各岩土层渗透系数
6、建议值如下：冲积粉质黏土和粉质粉质黏土层含水量低，透水性弱。建议取渗透系数 k=0.05m/d。含水量低、透水性弱的残余粉质粘土，建议取渗透系数 k=0.1m/d。全风化含砾砂岩，含水量低，渗透性适中，建议取渗透系数 k=1.5m/d。强风化含砾砂岩含水量大，透水性强。建议取渗透系数 k=3m/d。弱风化含砾砂岩，含水量低，渗透率适中，建议取渗透系数 k=1.0m/d。2 灌浆的目的 注浆的主要目的是加固围岩，限制排水，保证洞室的稳定性，保证施工和运营的安全。本方案的设计位移控制标准是考虑灌浆后洞壁每延米的渗漏量不大于1m3/(dm)。在施工过程中，根据项目场地的环境敏感性、提前预测的地质条件
7、和揭示的地质条件进行调整。为达到目的，根据具体工程地质、水文地质和条件，选择一种或几种以防渗、阻水、固结为目的的组合注浆措施。防渗 降低围岩渗透性，消除或减少地下水渗流，降低孔隙水压力，提高围岩抗渗变形能力，限制排水。阻水 截断水流，改善施工和运行条件。(3)合并 改善隧道围岩的力学性能，提高其完整性。3灌浆段 段采法隧道采用上半断面深孔帷幕注浆对掌子面前方地质进行超前加固。4 灌浆前的准备工作 灌浆人员组织：设置灌浆操作专班，每班8 人。隧道预灌浆设备包括钻机、灌浆泵、浆料搅拌机、堵头、搅拌机、流量计、压力表、阀门、灌浆管道等配套装置。机械设备见下表：注浆工程机械设备表 4-1 序列号 姓名
8、 规格 起源 现状 数量（套）评论 1 提升龙门架 自制 好的 2 2 地质钻机 GK-180-1 中国 好的 2 3 灌浆机 KYB-70 中国 好的 2 4 浆料塞 5 流量计 中国 好的 2 6 压力计 中国 好的 2 7 搅拌机 WNJ5.5 中国 好的 2 5灌浆施工方案 5.1 孔位布置 深孔注浆加固范围在隧道上半部开挖轮廓之外，注浆2m 沿隧道开挖方向循环。17m 灌浆段完成后，3m 不留开挖作为下一轮止水岩盘。上半段深孔注浆孔从工作面向开挖方向呈放射状排列，钻孔分布均匀，保证注浆充分不留死角，浆液扩散半径大 1.5m。每个提前预灌浆周期共设置灌浆孔 90 个。孔深约 20m.深
9、孔注浆布置见图 5-1 图 5-1 半段预灌浆段 5.2 钻孔 用地质钻机开孔，注浆孔直径不小于 110mm，终孔直径不小于。91mm 孔形成后，使用高压空气对其进行清洁。5.3 埋孔管，壁厚热轧无缝钢管作为孔口管5mm 埋入注浆势岩浆盘中 108mm，注浆管外露 200-300mm，孔口管长 3m。孔板管埋入牢固，堵浆措施好。5.4 确定灌浆参数的工艺试验 正式注浆前，选择 3 个孔进行注浆试验，初步掌握浆体充填率、注浆量、浆体混合比、凝胶时间、浆体扩散半径、终注压力等指标。试验时注浆采用恒压注浆：采用单液普通水泥浆，浆液浓度图设计水灰比范围采用水灰比：0.8:1、09:1、1:1（重量比）
10、。注浆压力：注浆压力根据水文地质和工程地质条件确定，其设计终压力总则比注浆现场静水压力大 0.5-1.5Mpa；当然。根据隧道埋深地质条件和注浆加固的止水效果，计算注浆压力为 8MPa。单孔注浆以 8Mpa 恒压注入，充填后稳定压力10 分钟，检查浆液流量计基本无浆液。效果检验：水灰比为 1：1 的水泥浆可以满足工作面前的堵浆效果。单孔水泥用量 200 kg。6 灌浆工艺及操作要点 6.1 灌浆工艺 图 6-1 深孔注浆工艺流程图 6.2 注浆段长度及注浆孔布置 根据钻机的性能，选择每个周期的注浆段，20m 帷幕注浆就是使浆液在注浆帷幕范围内扩散到岩层的所有裂缝中。设计注浆孔数以隧道上半段中心
11、轴线为中心呈放射状排列。6.3 灌浆方法 采用分段正向灌浆或全孔一次性灌浆。钻进过程中无泥浆夹层或涌水时，钻到底，一次全孔压入灌浆。分阶段进行渐进式灌浆，直至孔底。6.4 灌浆量的确定 每次 循环 长度 为 20m,单 孔 有效 扩散 半径 为 0.2m,注浆 范围 在 隧道 开挖 轮廓 外 2m.注浆方法：若出水量小，易成孔，可采用一次性注浆法或分段倒灌法。如果成孔困难，使用分段正向注浆。注浆压力：正常注浆压力为静水压力+0.5Mpa，最终注浆压力不大于静水压力的 2.5 倍，根据现场注浆试验调整施工。浆液注入量：指单孔的注入量。根据浆液在地层中均匀扩散的假设，公式为：注浆压力及单孔扩散半径
12、：终孔压力为静水压力的 23 倍，单孔注浆有效扩散半径为 0.2m.每孔灌浆量：Q=R2Ln 式中：Q每孔注浆量（m3）；R灌浆有效扩散半径（m 0.2m）；L灌浆段长度（m）；n围岩孔隙率，取 2-3%；灌浆填充系数，取 1；损失率，取 1.1；6.5 岩浆塞 塞石板的止流效果好坏，将直接关系到帷幕注浆的成败。根据注浆段围岩情况，隧道预留 3m 挡石板，既保证了注浆效果，又避免了每次注浆周期都需要重新喷混凝土作为挡墙的过程，可加快施工进度。止浆处的隧道断面应适当扩大50-100cm，必要时可安装少量径向螺栓，以保证灌浆墙体的稳定性。止浆墙施工时，可将注浆管预埋在外围和拱形处。正式灌浆开始时，
13、应先进行灌浆填空。待止浆墙混凝土强度达到设计强度的 75%以上后，方可开始钻孔。泥浆施工。6.6 埋孔管 孔板管是否牢固压实，保证不渗漏、不窜浆，是决定灌浆质量的重要因素。其埋设方法：先用YQ-100冲击钻机钻3m深，再钻108孔口管插入，露出20-30cm，用麻丝填满管壁与孔口的接触区域，然后灌浆进入孔管进行巩固。孔板管起导向作用，钻孔安装时应控制外插角。安装孔板管后，测量水压和进水量，按表格填写记录。6.7 钻孔 首先根据设计图纸中的孔位和钻孔参数，在工作面上放开钻孔位置，并用油漆标记，调整好钻杆的仰角和水平角，移动钻机，对中带有标记孔位置的钻头。将棱镜放在钻杆末端，用全站仪检查钻杆的姿态
14、并进行调整。钻机安装应平整稳定，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线一致，钻孔过程中应经常检查和纠正钻杆方向.注浆孔的孔底偏差不应大于孔深的 1/40，检查孔的偏差不应大于孔深的1/80。采用全孔一次性注浆时，可直接钻孔至设计深度。采用正向分段注浆时，采用钻一段、注一段的方法，直至设计深度。钻孔的顺序是先内圈，后外圈，先无水孔，后有水孔。在内圈一排钻孔完成后，及时进行该段注浆。灌浆完成后，进行下一个外圈的钻孔施工。外圈钻孔顺序可参照内圈钻孔顺序，后续孔可检查前孔注浆效果。渐进注浆可根据钻井条件调整注浆参数。减少钻孔工作量，加快施工进度。钻孔时要严格做好钻孔记录，包括钻孔编号、进尺、起止时间、岩缝发
15、育情况、涌水位置、涌水量、涌水压力等。钻孔过程中，若单孔出水量小于 30L/min，可继续钻孔；若单孔出水量大于30L/min，应立即停止钻孔灌浆。6.8 浆料制备(1)单液水泥浆 根据灌浆工艺试验确定的混合比，单液水泥浆采用水灰比：1：1。先在机内加入一定量的水进行搅拌，然后放入水泥，继续搅拌3 分钟。(2)制浆注意事项 为了保证浆料的质量，在配料时必须对制浆物料进行准确计量。水泥固体物料采用重量称量法，水采用体积称量法，其中水泥与水称量的内容偏差不大于 1%。严格按照比例添加材料。搅拌时不要将绳头、纸片等杂物放入搅拌机。混合浆料在进入注浆机前必须通过筛网过滤。搅拌时间不少于 3min，以免
16、浆料搅拌不均匀。6.9 灌浆准备(1)注浆管道连接如图 6-2 所示，注浆管道密封性用加压水检查。同时冲刷岩石裂隙，扩大泥浆通道，增加泥浆冲洗塞的密封性。图 6-2 注浆管道连接图（2）对于暴露在工作面上并与灌浆孔相连的裂缝，应封闭喷射混凝土，喷射混凝土应为 25-30cm，以免浆液从裂缝中渗出。(3)检查灌浆料量是否能满足连续灌浆的要求。(4)注浆系统应通过水压校核，压力总则为设计注浆压力的 1.2 倍。为了检查每台注浆机的密封性和完整性，检查搅拌机的运行状态，并立即解决问题，以免在注浆过程中因机械故障而中断注浆。(5)检查灌浆塞的磨损程度。如果发现灌浆塞不能有效封堵灌浆，应立即更换，以免灌
17、浆从灌浆塞返回。凝固后无法拔出注浆芯管，影响正常施工。(6)安装挡浆器 在总则的水力钻进中，当能借助人力或机械的帮助将堵浆器送入孔内时，应尽量使用机械膨胀式堵浆器。当静压头很高时，普通的堵头很难送入孔内，必须选用小直径的高膨胀液压或气压堵头。浆料塞的抗压强度应大于6Mpa。安装时用钻机将灌浆位置送入孔内，用力扩孔。灌浆通过中央管道进入地层。(7)加压水试验 注浆系统通过试验后，立即转入压水试验。全孔压水试验按一个压力阶段进行，压力零点为静水压力。首先观察静水压力，每分钟一次，当静水压力连续3次变化小于平均压力的 1%时，最后一次为静水压力。然后进行测试。测试过程中，每隔 2 分钟同时记录压水量
18、和压力值，直至达到稳定。稳定性标准是连续四次观测的变化幅度小于平均值的 1%。压水试验过程应按规定格式详细记录，注浆配合比应根据地层渗透性确定。6.10 灌浆(1)灌浆法 a、后向分段灌浆 后向分段注浆采用钻机钻孔，将气囊（水囊）型塞子放入注浆孔中。通过水（气）设备，使塞子膨胀，与岩壁形成塞子系统。，满足分段倒灌的要求。每个 注浆段较长 5 米，第一个注浆段完成后，将注浆塞收回到下一个注浆段的预定位置进行第二段注浆，以此类推，直到注完孔开始下一个注浆孔.灌浆施工。见下图 6-3 图 6-3 背式分段注浆示意图 b、推进分段灌浆 正向分段注浆工艺是在成孔困难、进水量大等特殊地质条件下的一种高度可
19、行的注浆技术。深洞。见下图 6-4 图 6-4 正向分段注浆示意图(2)对于喷水压力较低的注浆孔，可将注浆塞直接放入孔内进行注浆。如果孔深大于孔深 8m，则在注入单一浆料时应考虑分段注入。对于水压较高的注浆孔，可将注浆芯管焊接在法兰上。然后安装在孔板管的法兰上进行灌浆。(3)当岩石破碎或进水量过多不能一次成孔时，设置孔板管，分段注浆。，然后灌浆，以此类推，直到设计深度。(4)注浆泵流量控制 注浆泵的流量是通过调节注浆机的运行速度来控制的。(5)灌浆顺序 先注外圈，后注内圈，从下往上间隔涂同圈。6.11 灌浆速度 当钻孔进水量 50L/min时，注水速度为80-150L/min；当进水量 50L
20、/min时，注水速度为 35-80L/min。6.12 灌浆结束标准(1)根据灌浆压力和灌浆量控制灌浆结束标准。总则采用恒压注浆。当注浆压力逐渐增大，达到设计终压并继续注浆10min 以上时，注浆量小于初始注浆量的1/4，检查孔进水量小于 0.2L/min，该孔的灌浆可以终止；注浆结束标准：所有注浆孔均满足单孔结束条件，注浆后隧道预计进水量小于 1m3/(dm)，可结束本周期注浆。注浆结束时，应先打开进浆管阀门，然后关闭进浆管阀门，并用清水冲洗注浆管，方可停机。(2)注浆效果检查 所有灌浆孔灌浆完毕后，在断面的上、下、左、右、中各设置一个检查孔。每个孔的长度 20m 与灌浆孔的长度大致相同。可
21、进行开挖，否则应进行补充灌浆。注浆效果判断标准：综合分析注浆过程中各种记录数据，注浆压力和注浆量变化是否合理，是否符合设计要求；检查孔出水量小于 0.2L/min，任一检查孔进水量小于 10L/min；从检查孔钻取岩心，观察灌浆充填情况；根据注浆前后地层声速对比，判断注浆的充填密度；采用多种手段测量灌浆后工作面的进水量。进水量小于定值，质量合格；如不能满足上述要求，应视情况进行填孔注浆，直至满足上述要求。6.13 深孔注浆验收 一段注浆完成并达到设计年限后，由监理单位负责检查注浆效果。经检验，灌浆效果达不到设计要求的，不得进入下一道施工工序。施工单位应采取灌浆措 施，经监理复查合格后方可进行开
22、挖。6.14 异常处理 钻井过程中如有泥浆侵入，应立即停止钻井，拔出钻杆，安装孔管和高压阀，进行注浆。如果水泥浆从面的小裂缝处渗出，先用浸过水泥浆的麻丝填充裂缝，并调整水泥浆的比例，以缩短胶凝时间；.较大缝隙 8 米，若有泥浆或渗漏，可用止堵塞穿过缝隙进行倒灌。当注浆压力突然增大时，只能注入纯水泥浆或清水。当泵压恢复正常时，进行注浆；如果压力没有恢复正常，停止灌浆，检查管道是否堵塞。进浆量大，压力长时间不升时，调整浆液浓度和混合比，缩短胶凝时间，以小泵量、低压进行注浆，使浆液具有相对在岩层裂缝中的停留时间，使混凝；有时也可进行间歇注浆，但停工时间不能超过浆液的凝胶时间。6.15 注释 为保证灌
23、浆效果，施工时应做好以下工作：1、认真填写工作面地质说明，并将超前地质预报结果及时上报设计院，以便及时进行幕墙施工设计，指导施工。2、严格按照设计和应用组的布置布置孔，严格掌握布置参数，做好钻孔记录。钻井数据将为施工提供更直接的依据。3、按照跳孔、恒压或恒压的原则，严格按照既定的注浆顺序控制钻孔和注浆施工。4、做好现场灌浆试验。注浆施工前，取 3 个孔，按恒压注浆原理进行注浆试验，验证注浆计算设计是否合理。验证合理后，应按选定的参数进行灌浆控制。否则，监理单位将及时向设计单位报告试验情况并报总指导，由珠三角工程部业主组织五方调查，重新确定现场控制参数。5、严格控制现场灌浆，按设计原则控制灌浆量
24、。当单个注浆孔注浆时间较长且压力不升高时，应适当调整注浆材料和注浆配比参数，通过采取重新注浆措施，达到可控区域注浆，并满足加强圈的厚度要求。6、重新注浆措施：当注浆压力长期不上升时，应停止注浆，8 小时后继续注浆至孔内或在注浆孔旁进行注浆。七、安全质量保证措施 7.1 安全保障措施 建立以工业区负责人为第一责任人的安全生产组织和领导机构，自上而下形成安全生产保障体系。召开安全生产会议，分析安全生产形势，总结部署安全生产工作，组织开展安全培训。实施建设和生产全过程安全监控。落实安全生产责任制，实现责任、权益统一，层层签订安全生产保障责任书，把安全生产责任落实到层层，到注浆工地、工序、员工，与严格
25、的奖惩。各施工队施工前，各施工队领班就当日开展的帷幕灌浆工序安全生产操作注意事项进行了发言，杜绝了施工过程中的各种安全事故。隧道通过特殊建筑路段时，必须严格执行相关技术要求。做好地质预报工作，根据预报结果分析前方地质情况，按既定工程措施做好帷幕注浆工作。图 7-1 安全生产管理组织领导组织结构图 施工队伍交接时，必须交接施工过程中的安全防护措施、人员设备安全、安全警示等，确保下一个队伍能够在安全保障的情况下进行施工。隧道内发生突水、爆泥等情况，施工人员应保持冷静，第一时间通知项目指挥部。项目部接到隧道现场报告后，由组长启动应急预案（详见突泥、突水应急预案）。根据隧道现场情况，及时、准确地向驻地
26、主管、设计院合作组和局总部汇报。设计方案出台时，将处理隧道涌水和突泥。在设计方案制定之前，禁止施工人员进入孔内。突水、突泥事故发生后，在确保救援人员安全的前提下，尽快以钢管、型钢为骨架，用草袋、木板等填塞开口，并然后喷混凝土密封，加固孔周围，加工区负责人：xxx 工区总工:xxx 工区施技部长：xxx 工区安全员：xxx 工区质检员：xxx 工区材料员：xxx 工区预算员：xxx 工区技术员：xxx 工区资料员：xxx 工区测量员：xxx 工区试验员：xxx 固该区域。监视器。7.2 质量保证措施 强化以项目经理为首的质量保证体系，加强与甲方、监理、设计单位的密切配合，实现共同卓越的“四位一体
27、”质量工作格局。建立健全内部检查制度，实行建设技术部管理、质检部监督的监督分离制度。制定各工序、各环节的作业标准、工艺标准、检验标准。记录工艺标准的执行情况，让每一道工序的质量始终处于受控状态。对成品、半成品和原材料进行严格的检验和控制，确保材料质量合格，数据完整，检测数据准确；所有与注浆施工有关的工程材料，必须有出厂合格证。施工时，灌浆浆料严格计量。所使用的测量设备应按规定周期进行检验校准，合格后方可投入使用，经监理工程师批准后方可现场使用。严格执行三级质量检验，加强过程控制。每道工序完成后，班班会进行自检。工作区将设置专职质量工程师先进行巡检，再由工程总部质检工程师巡检，重要工程总部总工程师检查。在自检合格的基础上，报监理工程师验收，并做好质量记录。各道工序合格后，可转入下道工序施工。根据灌浆参数及时调整灌浆浆液。搅拌机按规定转速运转，生产的浆料必须搅拌均匀，搅拌程序和时间由试验确定。严格控制钻孔和注浆设计参数，避免闭环盲区，严格按照注浆程序认真记录钻孔和注浆过程，及时分析处理施工过程中出现的异常现象，必要时及时处理向相关人员报告，避免出现不可控制的情况。