饱水砂层隧道穿越建筑物专项施工方案(编辑修改稿)

饱水砂层隧道穿越建筑物专项施工方案(编辑修改稿)内容摘要：

编号       水平偏角（度）     竖直偏角（度）    钻孔深度（米）       全断面注浆孔位布置 表 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、涌水量和涌水压青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 17 力。 钻进过程中的技术措施 a、为了及时清除孔内岩渣、减少钻具的磨损，应经常从孔底提起 钻头 ，对孔进行充分的排渣。 b、如孔内突然发生坍塌，应保持 钻杆旋转 并立即在孔内上下运动，以及时土 渣从孔内排清为止。 c、加接钻杆时，要特别注意钻杆内的清理，以免砂土、 土 渣及管内铁锈等赃物进入 钻杆 ，引起零件损坏或发生停钻事故，钻杆螺纹应涂润滑脂。 d、调换钻头时，要保证替换钻头只 应 小于被替换钻头，以防替换钻头卡在孔内，因此，钻头应排队使用。 e、应经常检查圆键及柱销的磨损情况，及时修理或调换，以防钻头掉进孔内。 钻进过程中的防尘措施 a、钻进 挂网喷砼面 时，孔内将返出大量灰尘，这是需在孔口安装防尘罩，并在防尘罩与孔口之间喷射高压水流。 b、现场工作人员需佩戴防尘口罩和防护 眼镜。 c、加强现场的通风。 注浆施工工艺 压水试验 压水试验的目的是为了了解注浆孔各注浆段岩层的富水性、透水性，以确定浆液配比。 预估浆液消耗量及材料用量。 压水试验方法采用双塞正水法，压力表安装在孔口管回水管上，试验压力取净水压力的 ~ 倍， 即 ,试验时每间隔 10 分钟观测一次流量和压力，流量和压力保持相对稳定，流量连续四次读数，其最大值和最小值之差小于最终值的 10%，试验工作即可结束，以最终流量为计算流量。 浆液材料及制浆 注浆 浆液采用水泥 — 水玻璃浆液。 水泥采用 PO425 普通硅酸盐水泥，所用水泥必须新鲜无结块，每批 进场水泥均应有出厂合格证及检验分析报告单，不合青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 18 格的水泥不能使用，水泥浆的水灰比为 1:1； 水玻璃 原浆 浓度 40 波美度，模数为~，水玻璃原浆：水 =1： 1（体积比） ，调配出水玻璃稀释液 ；水泥浆：水玻璃稀释液 =1:1（体积比）。 封口浆液采用磷酸 水玻璃浆液。 磷酸浓度 85%，浓磷酸：水 =1： 1520（体积比），调配出磷酸稀释液稀释液；水玻璃原浆浓度 40 波美度，模数为 ~，水玻璃原浆：水 =： 1（体积比），调配出水玻璃稀释液 2022 波美度；磷 酸稀释液：水玻璃稀释液 =1:1（体积比）。 选用 JZ350 叶片式搅拌机作为制浆设备，为了保证浆液的均匀性和在注浆间隙时不沉淀，另自行加工搅拌储浆桶两台，容量 立方米，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，确保浆液均匀。 注浆 分为前进式和后退式两种方式，在其他注浆参数不变的情况下分别试验这两种注浆方式，视注浆效果确定最后的注浆方式。 前进式是一次性钻进 23m， 注入水玻璃 磷酸混合 浆 封口， 封口浆凝结后注入水泥 水玻璃双液浆，压力达到 持续 5 分钟或不再吸浆后， 后退 钻杆， 继续注入双液浆，完成钻进的该段后，前进钻杆， 进行下一段的注浆作业， 如此循环，直至该孔 达到预定深度后结束。 后退式注浆是钻孔完成 后 ， 注入水玻璃 磷酸混合 浆 封口， 封口浆凝结后注入水泥 水玻璃双液浆，压力达到 持续 5 分钟或不再吸浆后，后退钻杆，进行下一段的注浆作业， 如此循环，直至该孔结束。 作业顺序：先外圈，后内圈，间隔钻孔注浆。 注浆压力控制在 ～ ，现场再根据注浆试验进行优化，并注意不要将浆液溢出地表。 注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将水玻璃吸浆管拿出放入清水桶中，然后再拿出水泥管，并同时将注浆管拔出 1m，向孔内注清水后再停止注浆，这样既保持管路畅通，又保证注浆段不受注水影响。 青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 19 浆液在钻头喷嘴内混合完成该孔注浆排除多余浆液 清洗设备吸入注浆泵浆液注入地层配B或C液配A液保持横压注入 孔口冒浆或压力上升排浆管乙排浆管甲完成最后一段 注浆流程图 注浆结束标准 单孔注浆结束标准以定量定压相结合的方式控制。 定量标准：当注浆量达到设计注浆量的 ～ 2 倍，压力仍然不上升，可采取速凝浆液等措施结束该孔注浆；定压标准 ：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注浆压力 ，持续 20 分钟 ,吸浆量很少或不吸浆时，可结束本孔注浆。 该结束标准为参考值，实际结束标准应通过现场试验最后确定。 全段结束标准 ： 设计的注浆孔全部注完成后，要对该段的注浆效果进行评价，只有经过评价认为注浆效果达到要求后，方可结束本段注浆，进行开挖。 评价方法有如下几种：根据注浆量进行判断，实际的注浆量应达到设计量的 80%以上，过少的注浆量很难保地层的加固效果；钻检查孔时，浆液充填饱满，密实；压水试验时，吸水率小于。 根据后续注浆孔的钻进情况对前面注浆孔的注浆效果进行确认，一个孔注浆完成后，其邻近的孔在钻进中应能看到水泥浆，并且成孔相对容易。 注浆过程中的技术措施 a 一个孔段的注浆作业一般应连续进行直到结束，不宜中断，应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。 对于因实行间歇注浆、制止串浆冒浆等有意中断，则应先扫孔至原设计深度后进行复注。 b、注浆顺序由外向内、同一圈孔间隔施工。 c、当注浆中断时间超过 浆液 凝胶时间时，应在浆液凝胶之前把浆液从注浆管路系统中排出，用清水冲洗干 净，查明中断原因，排除故障，处理好后再恢复注浆。 d、为防止浆液中混入纸片及水泥硬块杂物堵塞管路，在搅拌桶进口及出口青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 20 处设置过滤筛或过滤网。 e、注浆过程中，必须注意观察注浆压力和吸浆量的变化情况，当出现异常时，应立即检查并及时处理。 f、注浆中出现注浆压力突然下降、流量增大，属跑浆或超扩散，可采用缩短凝胶时间，增大浆液浓度或采用低压、间歇注浆方法，及时调整处理。 特殊情况下的注浆措施 a、注浆中断 对于注浆中断，应及时采取措施，缩短中断时间，尽量恢复注浆。 如中断时间较长，应及时冲洗钻孔，并检查注浆设备，找出中断原因，采取有效措施，对注浆中断的孔段扫孔并进行复注弥补，以保证注浆质量。 b、串浆 当发生串浆应立即采取措施，可对串浆孔同时进行灌浆，或者将串浆孔用堵头封堵， 待 灌浆孔结束灌浆后，再将串浆孔打开，进行扫孔，冲洗，而后继续钻进和 注浆。 c、大量漏浆： 发生大量漏浆时， 加快后退速度 ，降低注浆压力，限制进浆量或加大浆液浓度等措施，严格控制注浆量，既保证注浆质量又不浪费浆液。 注浆质量检验及资料整理 注浆段的注浆孔全部注完后，应进行注浆效果检查和评定，不合格者应补钻孔注浆。 对注浆质量的检查和评定首先要对注浆过程中的各种记录资料进行综合分析，分析注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求；其次通过打检查孔来判断注浆质量，钻取岩心，观察浆液充填情况，并检查孔内涌水情况。 检查孔应布置在出水较多的部位或布置在开挖面中心处，每循环拟布设 2~3 个检查孔。 施工人员组织及主要机械设备 施工人员组织 单位 人员配备（人） 备注 工区经理 1 青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 21 技术主管 1 技术组 3 质检员 2 人、内业资料 1 人 钻工 6 白班 3 人，晚班 3 人 制浆组 6 白班 3 人，晚班 3 人 材料供应 2 机修电工 2 合计 21 主要机械设备 序号 机械设备名称 规格型号 数量 备注 1 钻机 ZYG150 2 台 2 风钻 YT24 2 台 3 注浆泵 SYB60/5 双液变量 2 台 4 搅拌机 JZ350 叶片式 2 台 5 回浆高压阀 特制 20 个 6 抗震压力表 量程 05MPa 20 个 7 注浆高压软管 I 200m 8 输浆管 Φ 40mm 300m 9 搅拌桶 179。 3 个 地面井点降水施工 河河 区间地下水水位较高，埋深 ～ 左右，为保证 施工的顺利进行，在有条件施工的区域积极协商打设降水井，穿越建筑物区域降水井布置如下图。 施工过程中应打设水位观测孔，依据水位监测结果适当调整降水措施。 青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 22 降水 井参数 结合本地段工程地质，水文水质情况以及现场钻井设备，降水采用地表 700管井降水，降水井管选用内径 350mm，每延米长度为 米的无砂井管，井壁采用 6080 目的尼龙网包裹，井壁管与孔间距采用粒径 13cm 填充。 降水井应穿透含水层，同时井底标高应低于隧道仰拱不小于 2米，降水井布置在距离隧道边线 米左右， 在施工过程中降水井间距及井管材料等根据降水效果调整。 管井降水计算 根据地勘单位提供的隧道涌水量、渗透系数、地层岩性，确定降水井的类型，降水井滤水管所伸入的土层。 确定井径，依据 经验计算公式计算单根管井的出水量。 由隧道涌水量计算管井根数，换算出管井间距。 q = (π ∗n∗ Dg∗l)∗ν —— 管井出水量计算公式 V = 65√K3 —— 地层允许流速 R = 2 ∗S√K∗H —— 降水影响半径 Q = ∗K∗(2H−S)∗SLg(R+r)−Lgr —— 涌水量计算 n = Qq —— 管井数量计算 d=2*(B+L)/n —— 管井间距 青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 23 q—— 管井出水量 ； l—— 管井管滤水管长度，此处取粗砂 ~砾砂段长度约 6m； n—— 滤水管孔隙率 ， 10%； Dg—— 滤水管半径 米； v—— 允许流速（ m/d） ； S—— 地下水降深（ m） ； H 含水层厚度（ m） ； K—— 地层渗透系数（ m/d） ； r—— 降水井至隧道中心的距离（ m） ； （ 1）滤水管深入两层土中，其渗透系数不同，从保守角度出发，滤水管计算长度只考虑粗砂 ~砾砂层深度。 （ 2）管井出水量计算中的地下水流速，有几种，分别为：地层流速、井壁允许流速以及滤水管允许流速，分析认为，最小流速应为土层流速，故采用土层流速公式进行估算。 （ 3）涌水量计算，通常按照基坑模式计算，不同形状的基坑公式换算为圆形，采用经验公式估算。 （ 1） 粉质黏土， K=， V=， q=。 （ 2） 砂 ~砾砂， K=， V=， q=。 H=16m 时（地下水位于基地一下 ）： K=， R=； K=， R=445m； 根据以上情况，结合含水层中两种地层厚度以及不同渗透系数分析 ，水位线越高，含水层厚度减小，影响半径越小；水位线越低，含水层厚度增大，影响半径增大；经厚度加权平均后，影响半径分别为 199m。 长条形基坑（ 50 ）换算成圆形基坑，换算后，基坑半径为 ，降水井至基坑中心距离为。 青岛地铁一期（ 3 号线）土建十标河河区间 穿越建筑物专项 施工方案 24 （ 1） K=， Q=； （ 2） K=， Q=； 、间距估算及布置 涌水量，取 2200m3/d，井间距按 10m 考虑，布井 3 口（一排）共六口管井。 采用 35m3/h 的水泵进行排水，利用率按 75%计算，则单井出水量为 35 24=630m3/d。 每天总排。