隧道超前帷幕注浆施工作业指导书.doc

隧道超前帷幕注浆施工作业指导书1．适用范围 适用于×××隧道断层及其破碎带存在高压富水区，具有较大规模，较大可能的涌水、突水或岩体结构性能软弱，开挖后极可能导致掌子面失稳诱发突水、突泥段的帷幕注浆施工作业 2．作业准备 2.1 内业技术准备 ⑴断层、围岩破碎带段落隧道应编制切实可行的实施性施工组织设计，并制定包括技术、组织、安全、抢险、救护等技术组织措施 ⑵施工前必须根据设计提供的工程地质及水文地质资料，结合现场实际情况进行分析研究，制定专项施工技术方案 ⑶断层、围岩破碎带段落隧道施工应把超前地质预报作为一道工序纳入整个施工中，设置突发性事件指挥中心，编制应急救援预案 ⑷加强安全技术培训，断层、围岩破碎带段落隧道施工前必须对职工进行安全生产教育和培训、保证从业人员具备必要的安全生产知识，掌握隧道施工突发性事件逃生知识 2.2 外业技术准备 ⑴根据具体情况制定与实施地质预测、预报方案，按地质预测、预报的结果确定注浆方案，进行超前帷幕注浆 ⑵检修、调试钻孔、注浆机具 ⑶每道施工工序作业前，应由当班安全员用班前安全讲话的形式，将作业风险和安全措施告知所有作业人员，并按安全措施执行 3．技术要求 3.1 隧道通过断层、围岩破碎带段落时，应根据设计图结合施工现场情况，采用综合超前地质预报，探明掌子面前方的地质情况，判明是否存在高压富水区，具有较大规模，较大可能的涌水、突水或岩体结构性能软弱，开挖后极可能导致掌子面失稳诱发突水、突泥的段落。

3.2 在岩溶地区可能存在较大空洞，注浆量有时会比预计的多处数倍，因而施工现场必须备足够的注浆材料方可开始注浆，以免造成停工，堵塞岩石孔隙，影响注浆效果为保证注浆质量，处理注浆过程中的突发事件，注浆作业人员应进行专业培训，未参加培训人员不得上岗作业 3.3 根据地质预测、预报，选择注浆范围、注浆材料及注浆顺序3.4 工作现场要配备必需的抢险材料 ，如编织袋、方木等4．施工程序与工艺流程 4.1 施工程序 帷幕注浆是通过在掌子面钻注浆孔，再向孔内压注浆液，浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有一定强度的浆体充填密实，并与岩体结成一体，形成止水帷幕帷幕注浆施工程序：钻进→埋设孔口管→安装进浆及保护阀→压水→注浆→扫孔→注浆→终孔 4.2 施工工艺流程5．施工要求 帷幕注浆是通过在掌子面钻注浆孔，再向孔内压注化学浆液，浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有一定强度的浆体充填密实，并与岩体固结成一体，形成止水帷幕 5.1 超前地质预报 采用开挖面地质素描、TSP203 地震反射法、地质雷达、红外探水和超前长距离钻探进行综合超前地质预测预报。

对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证及时进行信息收集处理反馈，以调整施工方案和施工方法 5.2 施工方法 5.2.1 注浆范围 超前帷幕预注浆，每一循环长度 30m，固结范围：开挖轮廓线外5m、8m 1 挖轮廓线外 5m 注浆 2 挖轮廓线外 8m 注浆 5.2.2 注浆方式 注浆顺序为先内圈后外圈，同一圈孔间隔施工内圈孔应采用后 退式注浆，外圈孔环采用前进式注浆 5.2.3 注浆参数 每一循环注浆长度为 30m，开挖 25m，并保留 5m 止浆岩盘按注浆孔扩散半径 1.5m，孔底间距 2m 布置，钻孔孔径 Φ108 注浆压力：注浆压力是注浆的主要参数，它对浆液的扩散范围，岩层裂隙充填的密实程度及注浆效果的好坏起着决定性的作用，所以必须有足够的注浆压力克服静水压力和地层阻力，方能达到注浆目的，注浆终压为 1.5～2.0MPa 5.2.4 止浆岩盘 一个止浆岩盘止浆效果的好坏，将直接关系到帷幕注浆成功与否根据注浆段围岩情况预留 5m 厚度的止浆岩盘，这样既确保注浆效果，又避免每个注浆循环浇筑混凝土作为止浆墙这道工序，可以加快施工进度 ⑴止浆岩盘的施工 当出现大股涌水时，应采用下面的施工方案：先对掌子面出水点进行引流工作，清底，浇筑砼止浆墙，砼施工过程中预埋孔口管与小导管注浆建造止浆岩盘，最后进行引流管的关水工作。

止浆墙的设置：根据掌子面围岩及出水情况确定砼止浆墙长，分两段施工，第一段为 3 m 长，第二段为 2m，第一段止浆墙起引水归槽作用，第二段止浆墙起到封闭形成止浆墙作用 具体施工步骤：在出水点采用 φ260 钢管引水，同时自制“U”形槽放置于引流管下方，使散水归槽，保证掌子面基底干燥砼止浆墙施工时在涌水点用模板加工成木箱形图状，并预留2 根 φ108 泄水管在砼浇筑过程中预留第一环注浆孔的孔口管，第一段浇筑完后，浇筑第二段砼前，对孔口管、引流管及泄水管进行接长处理同时在浇筑第二段砼中预埋二、三环注浆孔的孔口管，和拱部预埋 φ32 小导管，小导管环向间距 40cm ⑵止浆岩盘注浆加固 注浆孔的布置分三种方式：①按圆形布置注浆孔，根据地质和涌水情况确定注浆加固孔，预留注浆加固孔的 2 倍的孔位用于帷幕注浆和检查孔；②小导管布置在拱部；③φ108 泄水管，布置在引流管下方 注浆加固：注浆前进行关水试验,观察止浆墙背后渗水情况由于散水未能全部归流，可能在止浆墙与周边岩壁之间、以及止浆墙集水槽底部的砼面均有少量水渗出打开引水管，进行注浆加固先利用注浆机注拱部及周边小导管，注浆过程中双液浆会随水从周边流出，稳定注浆压力，待浓浆流出且压力升高时，停止该孔注浆，间隔进行下一孔注浆。

所有小导管注浆完成后，对集水槽 φ108 泄水管注单液浆，直至引水管内有浓浆流出后停止关水检查：加固完成半小时，关水检查，如止浆墙无渗漏则进行帷幕注浆，如仍有渗水，重新加固止浆墙 ⑶围岩整体性差探孔出水处理措施(>5 m) 施工方案：围岩工程地质条件复杂，围岩整体性差，质软，但出水点距掌子面较远(>5 m)地段，采用套管注浆形成止浆岩盘，再进行注浆止水 套管加工：采用两根 Ф32 小导管，套入 Ф108 探测孔中，一个作为注浆口，另一个作为出水口，注浆管长度比探孔短 1 米左右 注浆加固:通过套管注浆口进行注浆，当液浆充填完出水管与 Ф108 间空隙时，出水点水便从 Ф32 小导管出水口流出，当出水口流出浆液时，关闭出水口，并不断注入单液浆，由于压力浆液会随水填充裂隙，从而达到封堵孔周边围岩的目的如此反复，将出水点外围岩加固完毕，形成完整的止浆岩盘 ⑷围岩整体性较好探孔出水处理措施(>5 m) 施工方案：在出水孔周围埋设孔口管，通过浅孔注浆形成止浆岩盘，再进行关水工作 如仍有渗漏，则在渗水处进行浅孔注浆 注浆孔布置：出水孔关水时，其周边围岩裂隙出水，因此在出水孔、周边探孔及周边渗水处埋设 2～3 根孔口管。

注浆加固：先对探孔的周边孔进行注浆，注浆时探孔闸阀打开，保证水流畅通当流水中含有浆液时，关闭闸阀，注浆机采用低压、低档注浆，直到浆液逐渐变浓，堵塞裂隙为止一孔注完后，停半小时再进行下一孔注浆 5.2.5 埋设孔口管 固结牢固密实，保证不漏浆、不窜浆的孔口管是决定注浆效果好坏的重要因素，其埋设方法：先用 YQ-100 型冲击式钻机钻4.0m 深，再将 φ108 孔口管插入，外露 20～30cm，管壁与孔口接触处用麻丝填塞，再向孔口管内注双液浆固结孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角度 5.2.6 钻孔 根据不同用途，选用全液压钻机及风动钻机，风动钻机主要用于开孔，安孔口管注浆孔开孔直径不小于 108mm，终孔直径不小于 90mm 先根据设计图孔位、钻孔参数，在工作面上放出钻孔位置，并用油漆标定调整钻杆的仰角和水平角，移动钻机，将钻头对准所标孔位将棱镜放在钻杆的尾端，用全站仪检查钻杆的姿态并调整 根据探孔预测结果，决定是否采用孔口管对探孔预测水压较高（P≥1.0MPa） ，且水量较大（Q≥20m3/h）的区域，采用孔口管注浆，否则采用止浆塞止浆方式注浆 当采取后退式分段注浆时，可直接钻孔至设计深度。

当采取前进式分段注浆时，采取钻一段注一段的方式，直至设计孔深钻孔按先外圈，后内圈的顺序进行内圈钻孔可参照外圈钻孔的顺序，后序孔可检查前序孔的注浆效果逐步加密注浆一方面可根据钻孔的情况调整注浆参数，另一方面如果钻孔情况证明注浆效果已达到设计要求，即可进行下一圈孔的钻进，减少钻孔的工作量，加快施工进度钻孔时，还要严格作好钻孔记录，包括孔号、进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力施钻过程中，若单孔出水量小于 30L/min，可继续施钻；若单孔出水量大于 30L/min ，立即停钻进行注浆 5.2.7 制浆 选用叶片式搅拌机作为制浆设备，采用立式电动机和摆线针轮式减速器，用支架倒立于储浆桶上，通过联轴节将动力直接传给搅拌轴为了方便吸浆，在储浆桶外侧设两个以上取浆口，以保证大流量注浆时浆液的供应 根据选定浆液的配比参数拌好浆液，其中水泥浆拌好后用1×1mm 网筛过滤，放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌，确保浆液均匀 5.2.8 注浆准备 注浆管路联接，通过压水检查注浆管路的密封性，同时冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性 5.2.9 浆液的确定 固结孔口管和封孔注浆时选用双液浆；注浆孔涌水量小于30L/min，选用纯水泥浆；当注浆孔涌水量在 30~200L/min 范围内，选用凝胶时间为 4~6min 的浆液；当注浆孔涌水量大于200L/min，选用凝胶时间为 3~4min 的浆液。

5.2.10 注浆顺序 先注内圈后外圈，同一圈孔间隔施工 5.2.11 注浆速度 当钻孔涌水量≥50L/min 时，注入速度 80～150L/min；当涌水量≤50L/min 时，注入速度 35～80L/min 5.2.12 注浆结束标准 单孔结束标准：注浆压力逐步升高至设计终压，并继续注浆10min 以上；注浆结束时的进浆量小于 20L/min；检查孔涌水量小于 0.2L/m·min；检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满 全段结束标准：所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏浆现象；注浆后预测涌水量小于 3m3/m·d；浆液有效注入范围大于设计值 5.2.13 异常情况处理 若钻孔过程中，遇见突泥情况，立即停钻，拔出钻杆，安装孔口管及高压阀，进行注浆 若掌子面小裂隙漏浆，先用水泥浆浸泡过的麻丝填塞裂隙，并调整浆液配比，缩短凝胶时间；若仍跑浆，在漏浆处采用普通风钻钻浅孔注浆固结若掌子面前方８m 范围内大裂隙串浆或漏浆，采用止浆塞穿过该裂隙进行后退式注浆 当注浆压力突然增高，则只注纯水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行双液注浆；若压力不恢复正常，则停止注浆，检查管路是否堵塞 当进浆量很大，压力长时间不升高，则调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液在岩层裂隙中有相对停留时间，以便凝胶；有时也可以进行间歇式注浆，但停注时间不能超过浆液凝胶时间。

5.2.14 超前预注浆施工注意事项 进行前进式分段注浆施工工艺时，实施钻一段注一段，再清孔钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定位 1～3m前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆 进行后退式分段注浆施工时，在检查合格的钻孔中放入止浆塞及其它配套装置，对一个注浆分段段长进行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行第二分段注浆，如此往复，直到将整个注浆段完成进行后退式分段注浆施工，注浆分段长度宜取 0.6m～2.5m 取全孔一次性注浆时，直接将注浆管路接在孔口管上，在孔口处利用孔口管进行全孔注浆施工 6．劳动组织 6.1 劳动力组织方式：采用架子队组织模式9．质量控制及检验 9.1 质量控制 9.1.1 做好超前地质预探预报工作，包括地质调查、TSP-203探测和超前探孔等 9.1.2 施工前对沿隧道建筑。