大量渗水涌水隧道施工建筑防水建筑建筑建筑文章.pdf

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1、大量渗水、涌水隧道施工 一、大量涌水隧道施工 1施工方法 运用新奥法原理，沿隧道开挖轮廓线（含底部）按轴向辐射状布孔（开挖面中心 也布孔），进行全断面全封闭深孔注浆固结止水，使 隧道周边及开挖面形成一个堵水 帷幕（加固区），切断地下水流通路，保持围岩稳定，增强施工安全。2.施工工艺（1）施工程序（见施工程序图）（2）超前地质预报 对于构造复杂、水量丰富的地层，必须准确预报工作面前方 2025M范围的工程 地质和水文地质情况，以便为制定施工方案和确定注浆参数提供依据。钻孔方法：利用液压钻孔台车或 YQ-100A施钻深孔，在拱顶、起拱线和隧道中 下部位各钻 76mn孔，孔深超出注浆段5m左右。预报

2、内容：预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性、地下水出露位 置和水量大小，以及围岩变化情况。预报方法：采用钻眼排碴取样分析，记录钻速、水质水量变化情况以及开挖后 的岩面观测素描，综合判断预报前方水文、地质条件。（3）钻孔作业 封堵墙（止浆墙）施工：首先按照注浆设计施工封堵墙，封堵墙设于开挖面后 端，封堵墙厚0.81.0m，用C20砼灌注一次成型。布孔：由测工站在工作平台上，用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位 置，标注编号。钻孔：A.钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动而影响施钻精度。B.钻机开孔时钻速宜低，钻深 20cm后转入正常钻速。C.第一根钻杆钻完后，凿岩机与钻杆脱

3、离，使用联接套接第二根，依次接杆直至 钻到设计深度。D.钻孔深度达到设计要求后，凿岩机后退带出钻杆，人工用卡或大扳手卡紧前 杆，凿岩机反转，松开连接套卸下钻杆，按同样方法依次拆卸钻杆退出孔外。E.注浆孔角度参数：仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小 3、最大26内。开孔孔径及深度：注浆孔用 100钻头开孔，孔内放置长36m的 86钢管(或橡胶止浆塞管)做孔口管，掏孔清碴时用 76钻头。注浆段长度为20m环。钻孔深度控制：台车大臂按设计布孔位置点对正，用简易垂球量角器测钻杆仰 角，调整至设计角度，并在钻杆上安装导向指示器，控制钻孔偏角。台车钻孔工作参数：凿岩台车钻孔作业的推进压力 2.54.0

4、MPa,回转压力 5.06.0MPa,冲击压力1920MPa(4)注浆作业 注浆材料：水泥：用425号以上的普通硅酸盐水泥，质量应符合标准。水玻璃：用出厂浓度 4245Be，比重1.421.45，模数2.42.8的水玻璃原 液。拌合水：水质应符合铁路砼及砌石工程施工规范中的各项规定。配合比控制：水灰比(W/C为0.8;水玻璃稀释浓度为2535Be;双液体积比(C/S)为 1：0.5 0.7。凝胶与凝结时间控制：为满足浆液扩散半径的要求，采用凝结时间为：一般地 段3分钟，富水地段12分钟。施工控制分以下三种：A 水灰比固定，水玻璃浓度不变，变换双浆比例。当水玻璃溶液所占比例由小到 大，凝胶时间则

5、由长到短，初、终凝由慢到快。B 水玻璃浓度不变，双液比例固定，变换水灰比。当水灰比由小到大，凝胶时间 由短到长，初、终凝由快到慢。C 水灰比不变，双液比固定，变换水玻璃浓度。当水玻璃浓度由高到低，凝胶时 间由短到长，初、终凝由快到慢。注浆：连接注浆管路，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正 常，然后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性，核实岩石的渗透性。对于富水断层破碎带清孔后，先压水泥浆液，再压 CS双液浆。标定注浆泵上电接触点压力表的最大压力指标，泵压后观察压力变化及水泥浆和 水玻璃的消耗数量。记录注浆时间和注浆量。开挖面中心也布孔进行全断面全封闭深孔

6、注浆固结止水使隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕加固区切断地下水流通路保持围岩稳定增强施工安全施工工艺施工程序见施工程序图超前地质预报对于构造复杂水量丰富的地层必须准确钻孔台车或施钻深孔在拱顶起拱线和隧道中下部位各钻孔孔深超出注浆段左右预报内容预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性地下水出露位置和水量大小以及围岩变化情况预报方法采用钻眼排碴取样分析记录钻速水质水设计施工封堵墙封堵墙设于开挖面后端封堵墙厚用砼灌注一次成型布孔由测工站在工作平台上用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置标注编号钻孔钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上以防止过大颤动而影响施钻精度钻机开孔注浆达到标准后，打开三通混合器

7、的减压阀排浆，卸下混合器换注另一孔。注浆结束后，拆卸各注浆器件，全部清洗干净，并对注浆泵进行检查保养。作业方式：注浆方式采用前进式或全孔一次压入式。钻孔过程中未涌水的，就一钻到底，全 孔一次压入式注浆；在钻孔过程中，如发现有水，即停止钻孔，采取注一段钻一段的 前进式注浆，直至达到设计段长位置。在水压、水量较大的情况下，还可采用分层泄水减压、分层注浆方式。即下层管 注浆，中层管放水；中层管注浆，上层管放水，这样逐层抬水，把水排挤到拱顶以上 规定的止水固结圈以外。注浆顺序为由下而上，由里向外。注浆参数：A 注浆压力及单孔扩散半径：注浆压力一般为地下水静水压力的 23倍，考虑到岩层裂隙阻力，初始压力

8、 3MPa终压45MPa单孔浆液扩散半径4m B 注浆速度：钻孔出水量大于50L/min时，注浆速度取80100L/min。钻孔出水量等于0 50L/min时，注浆速度取6080L/min。C注浆扩散范围：注浆有效范围为开挖轮廓线外4.0m（塌方段为5.0m）。D 注浆量：按注浆范围内围岩体积的5流右考虑，实注量由钻孔压水试验确定。（单孔注浆 量v=iim，参考值）。3 劳动力组织 深孔超前预注浆工序多，要求工序衔接紧凑，因此施工组织安排要合理，使各道 工序协调动作。作业工序为四大项：钻孔、运料、配料、注浆。每班施工作业人员 29人，劳动力 安排见下表。序号 作业内容 人数 备 注 1 注浆孔

9、司钻 2 2 接钻杆，安孔口管、接注浆管 4 3 操作注浆泵，接电和维修 3 开挖面中心也布孔进行全断面全封闭深孔注浆固结止水使隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕加固区切断地下水流通路保持围岩稳定增强施工安全施工工艺施工程序见施工程序图超前地质预报对于构造复杂水量丰富的地层必须准确钻孔台车或施钻深孔在拱顶起拱线和隧道中下部位各钻孔孔深超出注浆段左右预报内容预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性地下水出露位置和水量大小以及围岩变化情况预报方法采用钻眼排碴取样分析记录钻速水质水设计施工封堵墙封堵墙设于开挖面后端封堵墙厚用砼灌注一次成型布孔由测工站在工作平台上用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔

10、位置标注编号钻孔钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上以防止过大颤动而影响施钻精度钻机开孔4 调释水玻璃，拌水泥浆 3 5 装、运料，卸料 9 6 运料汽车司机，值班汽车司机 3 7 质量安全检查 1 8 测量 1 9 试验 1 10 技术指导工程师 1 11 指挥 1 12 合计 29 4 机械设备配置 (1)主要注浆配件 制作注浆孔口管，管长3m 6m两种，管尾焊接联接套，联接套长 56mm内径 90mm外径98mm它的另一头带有梯形螺纹丝扣，也可用止水浆塞做注浆管，止浆塞 采用自制橡胶止浆塞。羊角式注浆嘴套帽 注浆嘴套帽内口径螺纹能与孔口管尾外螺纹扣套接。帽头上钻两个孔，接成半角 式接头，接头

11、直径30mm长85mm与三通混合器连接。三通混合器 三通混合器外形尺寸92mrK 92mm 90%浆液扩散 施工程序图 施工设计图 施工准备 地质超前预报 t-1 注浆配合比试验与设计 超前支护 洞要挂网回填砼。固定PVC防水板 每环PVC防水板拱部与边墙分别铺设，先将拱部 PVC防水板中线重合隧道中线，并及时在PVC防水板两边，离边缘5cm间距0.5m，进行锚定，边墙铺设从起拱线开 始，板边固定点距边缘5cm间距1m向下展开。防水板当中的锚固点布置：沿横不合格 合格 开挖 范围从开挖轮廓算 起4m 开挖面中心也布孔进行全断面全封闭深孔注浆固结止水使隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕加固区切断地

12、下水流通路保持围岩稳定增强施工安全施工工艺施工程序见施工程序图超前地质预报对于构造复杂水量丰富的地层必须准确钻孔台车或施钻深孔在拱顶起拱线和隧道中下部位各钻孔孔深超出注浆段左右预报内容预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性地下水出露位置和水量大小以及围岩变化情况预报方法采用钻眼排碴取样分析记录钻速水质水设计施工封堵墙封堵墙设于开挖面后端封堵墙厚用砼灌注一次成型布孔由测工站在工作平台上用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置标注编号钻孔钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上以防止过大颤动而影响施钻精度钻机开孔Z 1.塑料板质量检查；2.划焊缝搭接线；洞外任务 洞内任务 工作台架就位;准备工作 2

13、接通电线路；3.烧焊锚杆及铁丝网断 头；4.如J 断面线 上弹T装钉T枪 r-口放垫圈射击 r 固定塑料板 用射钉枪 用电锤 钻孔T清孔T放胀 管T塑料板对位穿 孔T垫圈T放塑料 板上再穿螺钉T螺 钉进塑料胀管上紧 PVC防水板施工程序（见下图）断面方向间距为0.51.0m,沿隧道轴线方向为1.0m，梅花形布置 焊接PVC板搭接缝 搭接缝的焊接工作要超前于另一边。焊缝补强 焊缝有不符合质量要求时，及时进行修补处理。3.劳动力组织 PVC防水板施工每班28人，分边墙与拱部两组，其分工如下：班长2人 锚固6人 焊接12人 辅助工8人 施工机具配备见下页：开挖面中心也布孔进行全断面全封闭深孔注浆固结

14、止水使隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕加固区切断地下水流通路保持围岩稳定增强施工安全施工工艺施工程序见施工程序图超前地质预报对于构造复杂水量丰富的地层必须准确钻孔台车或施钻深孔在拱顶起拱线和隧道中下部位各钻孔孔深超出注浆段左右预报内容预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性地下水出露位置和水量大小以及围岩变化情况预报方法采用钻眼排碴取样分析记录钻速水质水设计施工封堵墙封堵墙设于开挖面后端封堵墙厚用砼灌注一次成型布孔由测工站在工作平台上用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置标注编号钻孔钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上以防止过大颤动而影响施钻精度钻机开孔4 施工工具配备见下表 名 称 型号

15、单位 数量 备 注 射钉枪 SD A301 型 台 3 电锤 回ZIC 16型 台 3 电烙铁 220V/150W 把 12 调压器 1KVA 台 6 铜刷 46排刷 把 12 小锤 3 螺丝刀 把 3 锥子 把 3 卡丝钳 把 3 剪刀 把 3 万能表 个 1 试电笔 T支 3 工具袋 个 1 5.质量控制要点(1)固定防水板时，要将防水板放松，不可绷得太紧，根据岩石基面情况留够富 余量，使二次模筑砼挤压后，防水板与喷砼层表面自然密贴。(2)两防水板间的搭接宽度10cm (3)用电锤固定防水板时，由于塑料胀锚螺栓直径为 42mm所以选用直径8mm勺 钻头钻眼，孔深4050mm (4)防水板焊

16、缝宽度不小于1cm焊接电压110V,最高不得超过130V。(5)用电烙铁焊接防水板时，烙铁头在两塑料板间均匀移动，同时在上层防水板 之上用手指均匀用力推挤，以防水板焊缝间挤出塑料熔液为最佳。(6)抽出烙铁头时，需将其上残留的熔融塑料刷掉。6 安全质量措施 (1)为保证铺设PVC板的平整，隧道开挖采用光面爆破，喷砼后要达到隧道轮廓 线圆顺整齐。(2)铺设防水板前，先将边墙基础灌注好，严禁在已铺设防水板处进行爆破作业。(3)喷射砼表层有淋水时，米取引、挡、排、遮等措施，保证焊接时无滴水浸入。(4)射钉枪或电锤，都要垂直于岩层面，同时防水板上要加垫圈。(5)焊接开始前，电烙铁需在小块塑料板上试温，能

17、使塑料板熔化时才能焊接，停焊时应及时切断电源。(6)用电烙铁进行焊缝补强时，要防止烙铁头将下块防水板烫出沟槽，影响防水 效果。若发现有烤焦变色或焊穿等现象时，要及时进行补贴处理。(7)隧道内各洞室铺防水板时，均须自上而下，从外向洞室内展铺，并注意正洞 的防水板应搭接开挖面中心也布孔进行全断面全封闭深孔注浆固结止水使隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕加固区切断地下水流通路保持围岩稳定增强施工安全施工工艺施工程序见施工程序图超前地质预报对于构造复杂水量丰富的地层必须准确钻孔台车或施钻深孔在拱顶起拱线和隧道中下部位各钻孔孔深超出注浆段左右预报内容预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性地下水出露位

18、置和水量大小以及围岩变化情况预报方法采用钻眼排碴取样分析记录钻速水质水设计施工封堵墙封堵墙设于开挖面后端封堵墙厚用砼灌注一次成型布孔由测工站在工作平台上用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置标注编号钻孔钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上以防止过大颤动而影响施钻精度钻机开孔在洞室防水板里面，并在正洞与洞室边缘增加固定点。(8)在模筑砼施工时，砼不能直接冲击防水板，震捣器不得接触防水板 开挖面中心也布孔进行全断面全封闭深孔注浆固结止水使隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕加固区切断地下水流通路保持围岩稳定增强施工安全施工工艺施工程序见施工程序图超前地质预报对于构造复杂水量丰富的地层必须准确钻孔台车或施钻深孔在拱顶起拱线和隧道中下部位各钻孔孔深超出注浆段左右预报内容预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性地下水出露位置和水量大小以及围岩变化情况预报方法采用钻眼排碴取样分析记录钻速水质水设计施工封堵墙封堵墙设于开挖面后端封堵墙厚用砼灌注一次成型布孔由测工站在工作平台上用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置标注编号钻孔钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上以防止过大颤动而影响施钻精度钻机开孔