隧道注浆施工方案

隧道帷幕注浆施工方案1 工程概况*********。

2 帷幕注浆施工方案考察现场实际情况，决定在空洞区域进行泵送砂浆回填加固，通过上台阶进行全断面帷幕注浆，加固坍塌体，在隧道开挖轮廓线外形成一定厚度具有一定抗压能力的稳定固结体并通过超前超前大管棚刚性支护，提高胶结体的承载能力，保证隧道开挖及结构安全。

按照“注浆挤密、劈裂，管棚支护”的原则，对**********超前注浆加固方案如下：2.1 止浆墙于********里程处施做止浆墙，止浆墙采用C20混凝土浇筑，厚1.5m，周边采用2排环向间距1.5m，排距1.0 m，长2m的Φ25mm砂浆锚杆，嵌入围岩1m。

止浆墙浇筑前采用的Φ108mm钢管并焊接好法兰盘对掌子面股状水进行集中引排，并将基岩面虚渣清理干净，以便于径向注浆施工结束后对掌子面涌水进行顶水注浆。

周边预埋5根2.7m长的Φ42mm导管，止浆墙浇注完成后，通过导管进行注浆对止浆墙与初支护间的裂隙进行封闭。

2.2 场地硬化处理为了满足钻机施工作业要求，必须在止浆墙后方预留10m长的作业平台。

将止浆墙后方10m范围内整平压实，之后填筑20cm厚渣石做为钻机施做平台，平台顶面距离拱顶初支高度为4.5m，便于钻机移动定位，提高工效。

5002000500600100112810006°150图1 止浆墙与钻机操作平台纵断面示意图2.3 注浆加固范围对********段进行超前预注浆施工，单循环纵向长度20m （含止浆墙1m ）。

径向加固范围开挖轮廓线外布设注浆孔，采用****钻机对坍塌处进行加强注浆，终孔位置在开挖轮廓线外5m ，浆液扩散距离2m ，共计布设注浆孔48个、管棚孔38个。

开孔位置和终孔位置均按环形布孔方式，采用钻杆前进式注浆结合分段前进式注浆施工工艺。

2.4 径向注浆径向注浆加固止浆墙后方20m 范围内的初支。

通过初期支护钻设Φ108mm 钻孔，孔深3m ，之后顶入Φ42mm 无缝钢管，钢管长度3m ，外露20cm ，下好后用锚固剂填充空隙，避免注浆过程中漏浆。

注浆孔间距1.2m ，排距1.2m ，梅花形布置。

之后进行注浆施工，浆液类型为水泥单液浆，注浆压力不大于1.0Mpa 。

图2帷幕注浆孔位布置图隧道中线1448A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A17A18A19A20A21A22A23B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B15B16C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13C14C15图3帷幕注浆20m 终孔位置图隧道中线D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15D16D17D18D19D20D21D22D23图4帷幕注浆12m 终孔位置图10004812261251226125231200800图6 帷幕注浆加固纵断面图3.5 注浆设计参数全断面注浆设计参数见表1：表1 全断面注浆设计参数表序号参数名称参数值备注1 纵向加固段长单循环20m 含止浆墙2 环向加固范围开挖轮廓线外5m3 浆液扩散半径2m4 注浆速度20～90 L/min5 注浆终压前进式注浆1.5-2Mpa 施工时可适当调整6 终孔间距≤3m7 注浆方式钻杆前进式注浆8 钻孔数量注浆孔单循环48个出水重点区域可补孔管棚单循环38根检查孔钻孔总数5%9 孔口管L=1.5m，φ108mm，壁厚5mm3.6 注浆材料注浆材料采用水泥—水玻璃双液浆。

施工过程中根据地质情况及地层吸浆情况进行材料种类及配比选择调整，如表2所示。

原材料：普通硅酸盐水泥：P.O 42.5；水玻璃：浓度：40Be’，模数：2.4～2.8。

所使用材料必须合格、保质、新鲜。

表2 浆液配比参数表序号名称配合比1 水泥水玻璃双液浆W:C=0.8~1：1；C:S=1：1；水玻璃浓度：30～35Be’3.7 注浆顺序先在掌子面选择4个孔作为超前地质探孔，对前方地质情况进行判释。

注浆顺序按“由外到内、由下到上、间隔跳孔”的原则进行，以达到控域注浆，挤密加固的目的。

3.8钻孔注浆工艺（1）标定孔位确定钻进外插角后，采用Φ130mm钻头低速钻进至1.5m，安设孔口管；（2）孔口管采用Φ108mm，δ=5mm无缝钢管加工，管长1.5m，孔口管外壁缠绕50～80cm长的麻丝成纺锤型，采用钻机冲击安设到要求深度，并用水泥基锚固剂锚固，以保证孔口管安设牢固不漏浆；（3）钻杆后退式注浆：采用90钻头通过孔口管进行钻孔，钻进至设计深度后进行注浆施工，当该段注浆达到注浆结束标准后，拆除2m钻杆，之后再进行注浆施工，以此循环，直至后退至孔口。

分段前进式注浆：采用90钻头通过孔口管进行钻孔，每次钻深5～10m后安设注浆堵头进行注浆施工，当该段注浆达到设计结束标准后，拆除注浆堵头，在原孔深基础上再钻进5～10m，注浆到设计标准，再钻孔，如此循环直到钻注到设计深度，施工中可根据地质情况适当调整钻注分段长。

全断面超前预注浆前进式分段注浆工艺流程图如图5所示。

图7 前进式分段注浆施工工艺3.9注浆结束标准 (1)单孔注浆结束标准注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计压力并稳压10min 后，即可结束该孔注浆。

(2)全段结束标准①设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象。

②按总注浆孔的5%设计检查孔，检查孔满足设计要求。

8)效果检查及评定注浆效果评定是决策开挖施工方案的依据。

(1)根据现场钻孔所揭示的地质状况，注浆结束后，可采取分析法即结合注浆过程中P-Q-t 曲线分析及反算注浆后地层的浆液填充率判断注浆效果。

(2)选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，检查孔钻不坍孔，不涌泥，涌水量小于2L/m ·min 。

检查孔另行设计。

若达不到注浆效果应进行补孔注浆。

3.10 管棚支护拱部沿开挖轮廓线布置超前大管棚。

开挖轮廓线向内30cm 环向布置，开孔不好不好好好补孔注浆继续注浆结 束整体注浆效果检查结束该孔钻孔注浆效果检查浆液制备浆液制备…………第二分段长度注浆第二分段长度钻孔第一分段长度注浆 钻设Φ90钻孔5～10m前进式分段注浆安设Φ108孔口管开孔φ130mm ，长150cm 测量放线、标定孔位施 工 准 备环向间距40cm ，外插角6度，共布设38根管棚，管棚孔可兼作上断面补充注浆孔。

管棚布置见图6：G1G1G38G38图8 管棚布置图大管棚采用外径Φ108mm ，壁厚5mm 热轧无缝钢管加工，每节长9m ，沿管壁布设4排Φ6mm 对称溢浆孔，梅花形布设，孔间距50cm ，每根管棚末端2m 不布设溢浆孔，前端加工成椎形尖端并封闭。

采用Φ89mm 、壁厚5mm 热轧无缝钢管套入Φ108mm 管棚，焊接连接顶入孔内。

管棚安设完成后进行全孔一次性注浆。

大管棚施作流程：(1)测量放线，根据设计孔位标出开孔位置。

(2)调整好钻孔角度，先采用地质钻机引孔，成孔后再下入大管棚至设计深度。

(3) 为防止管棚安设过程中泥浆进入管棚内，影响注浆施工，管棚布设完成后，对管棚进行全孔一次性注浆。

(4) 注浆材料普通水泥单液浆，液浆配比同帷幕注浆。

(5) 注浆终压：1.5～2MPa 。

4资源配置 4.1机械配置主要机械配置见表3：表3 机械设备配置表序号 机械名称 型 号 数量 单位 备 注 1履带钻机1台2 双液注浆泵KBY系列 2 台3 水泥浆搅拌桶自购 2 台容量≥300L4 自搅拌储浆桶自购 1 个储存水泥浆5 清水桶自制 2 个容量≥100L6 混合器T型 2 个与注浆泵配套购置7 高压注浆管Φ25mm200 m 与注浆泵配套购置8 防震压力表10MPa 10 个4.2劳动力配置主要劳动力配置见表4：表4 劳动力配置表序号分工小计工作安排1 项目负责人 1 项目总体负责2 工班长 2 负责劳动力组织安排3 司钻 2 钻机操作4 司泵 2 注浆机操作5 拌浆8 浆液的配制及注浆管路维护6 机修 1 现场机械维修与保养7 杂工 5 上、下钻杆等合计214.3 现场施工平面布置图水泥平台注浆机平台搅拌桶注浆机注浆机配电箱钻机平台止浆墙水泵图9 现场施工平面布置图5关键技术及质量保证措施1)在钻孔过程中如遇涌水，单孔出水量小于2m3/h，继续钻进；若水量在2～5m3/h，则注意观察水量变化情况，并通知值班技术工程师，决定是否注浆；若水量大于5m3/h，则停止钻进，退出钻杆，进行注浆，同时通知项目技术负责人到现场制定有关处理方案；2)配制浆液严格按照制浆要求按顺序投料，不得随意增减数量；水泥在倒入搅拌桶前捡去其中的水泥纸及包装线等杂物，要在倒入口安装过滤筛；3)水泥浆搅拌好放入储浆桶后，在吸浆过程中要不停地搅动，注意观察，防止浆液离析，影响配比参数；4)注浆泵水泥浆吸浆头安设吸浆笼头，水玻璃吸浆头用纱网包裹，防止大颗粒吸入卡在注浆泵的圆球与胶圈间造成吸浆能力减弱，并间隔一定时间提起吸浆头晃动，防止浆液堵塞吸浆头；5)注浆管路连接完毕后，关闭进浆阀，打开泄压阀先压水检查注浆管路的密闭性，各种连接应连接牢固，防止高压下脱开伤人；6)注浆开始时，先打开进浆阀，再关闭泄浆阀；注浆结束时，先关闭进浆阀，再打开泄浆阀，待泄压后清洗管路并拆卸注浆管路；7)注浆过程中遇到突然停电时，要立即拆卸下注浆胶管，用高压水冲洗干净管内的浆液，与洞外联系后如停电时间较长时，注浆管全部拆下冲洗，注浆泵也要拆洗，将搅拌机中浆液放入储浆桶后清洗搅拌机；8)注浆过程中，若地层吸浆量很大时，注浆压力长时间不上升，可通过调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，以达到控制注浆范围的目的；9)注浆过程中，如注浆压力突然上升，立即停止注浆泵工作，打开泄浆阀泄压，找明原因后再决定该孔是否继续注浆，如是管路堵塞，则清除故障后继续注浆，如管路未堵塞，接管注浆时仍旧出现压力突然上升，可结束该孔注浆；10)注浆过程中，如发生其它孔串浆，可关闭该串浆孔继续注浆，但若发生频繁时，应加大钻孔与在注浆孔的间隔或钻一孔注一孔，减少串浆现象；11)注浆过程中，如跑、漏浆现象严重时，可通过间歇注浆技术或通过调整浆液配比缩短凝胶时间的方法进行封堵，但若无效时，可暂停该孔注浆，分析原因，采取其它措施；12)注浆过程中，要保持注浆管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断，注浆连接件、注浆变头应经常清洗干净，注浆结束后，一定要清洗管路，清洗完以后，把注浆管从注浆法兰盘上拆掉，并及时把注浆法兰盘从孔口管上拆掉，以便下一次扫孔；13)严格按照设计的段长进行分段注浆，不得任意延长分段长度，必要时可进行重复注浆，以确保注浆质量；14)钻孔时，值班工程师应注意出水量，并按时测定出水量。