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1、德勝口隧道洞口地表注漿施工技術論文發表 寫作指導資料參考發表時間：2010-11-18來源：鳴網作者：張治國 摘要：德勝口隧道洞口位置都處于淺埋、偏壓地段，且地表覆土松散，通過地表注漿加固土體，隧道實現了快速、安全進洞的目的，本文主要介紹注漿的施工方案設計,施工工藝,施工控制及注漿前后的監測情況等。關鍵詞：德勝口隧道，地表，水泥漿液，注漿隧道施工中，洞口段圍巖一般比較破碎、地質條件較差，應遵循盡量減少對巖體擾動的原則，以提高洞口段巖體和邊、仰坡的穩定性。強調“早進洞、晚出洞”，適當延長洞口和隧道的長度,盡量避免對山體的大挖大刷，提倡零開挖洞口.讓隧道洞口周圍的植被得到妥善保護,維護原有的生態地2、貌。洞門力求與自然環境、人文景觀相協調。在保持邊、仰坡穩定的前提下，及時施作洞口，并在進洞之前，結合洞口的實際情況，先作好洞口地表的防排水措施。在大斷面、淺埋和地質條件差的情況下通常采用地表預注漿、超前長管棚注漿等預加固措施。1工程概述德勝口隧道進京方向洞口處于十三陵鎮溝涯風景區，為了減少對原有生態環境破壞，力求保持風景區原貌，洞門采用削竹式洞門，減少邊、仰坡開挖。隧道洞口段近80m覆蓋層厚度僅214m。且覆土主要為為碎石夾粘土、碎石土、強風化基巖，靠東側為山體，地勢較高，西側為沖溝，地勢較低。呈淺埋偏壓地勢。同時德勝口隧道開挖面積達154.5m2，屬超大斷面隧道，洞口暗洞施工條件極為不利，進3、洞難度相當大。由于施工期間臨近冬季，為保證冬季隧道能正常施工，需盡早進洞，通過多次組織專家論證，擬定對洞口淺埋偏壓段松散覆土采取地表注漿預加固，然后采用雙層小導管進洞的方式。2注漿加固原理在地表用鉆孔機械打孔，通過鉆孔用一定的壓力將水泥漿液壓入土體孔隙、強風化巖體裂隙中，碎石土孔隙、巖土層的界面、巖土的裂隙以及細顆巖體內注入具有充填、膠結的漿液材料，經過漿體的充填、壓密、滲透、劈裂等作用后，使巖土體洞穴、孔隙、裂隙被漿體充填，增強覆土強度、穩定性和防水性，使隧道或地下工程能正常施工。3注漿方法采用雙層管雙栓法。雙層管雙栓法施工工藝：采用液壓潛孔鉆鉆孔成形后，拔出鉆桿撤走鉆機，然后向鉆孔中插入一4、根套管，該套管的節長3350cm，其中開有小孔（即注漿孔），孔口外側用脹圈包好，當孔內加壓注漿時，脹圈脹開漿液從小孔中噴出進入土層，不注漿時脹圈封閉噴射口，故土和地下水均被脹圈拒之噴射口之外，不會逆向進入注漿管內。注漿時把兩端都裝有密封雙塞的注漿芯管插入上述外管中，由于注入壓力的作用漿液從兩組雙塞的中間經噴射口脹開脹圈進入土層中，逐次提升（或下降）芯管，即可實現逐段分層注漿。4施工工藝4.1注漿參數的選擇4.1.1注漿范圍注漿主要控制在碎石土層及強風化基巖層，注漿加固圈為隧道開挖輪廓線以上4.5m。4.1.2注漿壓力周邊孔：051.0MPa；中間孔：11.5MPa。4.1.3注漿材料及漿液注漿5、材料：水泥：42.5級普通硅酸鹽水泥水泥。水泥不應超過出廠日期三個月，受潮結塊不得使用，水泥的各項指標應符合驗收標準。水：注漿用水通過試驗不得采用PH值小于6的酸性水和工業廢水。注漿漿液：采用普通單液水泥漿，水灰比(重量比)（061.0）：1，調整水灰比，達到不同的終凝時間。4.1.4孔間距及布置孔間距：周邊孔孔距0.80.8m，中間孔孔距：1.01.0m，呈梅花型布置。4.1.5漿液注入量采用定壓和定量相結合的方法，根據圍巖孔隙率和填充率計算注漿量。參考公式為：Q=(A?n*a%)。式中：Q注漿總數量，m3；A被加固圍巖的體積，m3；n被加固圍巖的孔隙率，a經驗充填率，%。4.2施工工藝4.6、2.1施工準備1）施工場地、測量放樣（1）平整場地：首先對于要注漿的施工場地進行平整，然后進行碾壓密實；（2）施工放線：按照設計布孔形式放出注漿孔位，并明確標示出來；（3）鉆孔前，對注漿段測設橫斷面，在橫斷面圖上對每個鉆孔進行放樣，標明每個斷面上點位的鉆孔深度。2）主要機具設備序號機械名稱規格數量（臺）說明1鉆機JS-11005超前勘探、鉆進成孔2壓漿泵UB-33把配制好的漿液壓入巖層、土層3柴油機R175A5動力4漿液攪拌機SM2001配制注漿用漿液5儲料桶400L1儲存配制好的漿液3）勞動力組織序號組別工作內容人數1技術員安排任務、指揮施工，作好施工記錄12鉆孔鉆進成孔、下套管103注漿制7、備漿液、注漿、封孔54試驗員檢查施工配合比、做試驗塊15清運組清除樁頭及多余棄土、運至棄土場24.2.2鉆孔鉆孔開孔直徑110mm，在土層過厚地段開孔130mm，鉆孔采用干鉆或無水反循環，注漿套管采用跟管鉆進，直至軟粘土頂部。如無軟粘土層，鉆進至基巖面下20cm，換徑91mm鉆進，鉆進至巖層基巖面以下設計要求部位。鉆孔施工按照先兩邊、后中間的施工順序，先進行最遠一排孔的施工，然后進行最內一排孔的施工，最后進行中間一排加強孔的施工。在同一排，為防止相臨施工孔之間竄漿，采用間隔施工法，施工孔間距為5孔，即：先進行1#、6#、11#、16#孔施工，再進行2#、7#、12#、17#孔施工，按此順序，直8、到全排孔施工完畢。4.2.3壓水試驗在兩側坡面第一個成孔作為壓水試驗孔，以此孔的壓水量、終止壓力來確定注漿壓力、注漿量、影響半徑等注漿參數，同時調整設計參數，確定合理的注漿施工參數。4.2.4下套管與封堵套管采用91mm鋼管，每個孔的套管從孔底向上4.5m范圍鉆設注漿孔，孔徑68mm，間距15cm，梅花形布置。芯管管采用76mm鋼管，與注漿軟管連接。套管與孔壁的間距1m范圍用砼封堵或用止漿塞，以確保注漿孔的密封性。4.2.5注漿注漿順序與鉆孔順序一樣：按照先兩邊、后中間的施工順序，先進行最遠一排注漿孔的施工，然后進行最內一排注漿孔的施工，最后進行中間一排加強注漿孔的施工。在同一排，為防止相臨施9、工孔之間竄漿，采用間隔施工法，施工孔間距為5孔，即：先進行1#、6#、11#、16#孔施工，再進行2#、7#、12#、17#孔施工，按此順序，直到全排孔施工完畢。1）注漿施工步驟及施工重點（1）施工注漿應先外側邊緣，后中心部位；（2）土層注漿宜隔排跳孔、分層進行注漿；（3）對于注漿效果較差地段應進行補充注漿。（4）注漿壓力控制:注漿壓力一般控制在0.50.1MPa，最大壓力1.5MPa，當注漿壓力超過1.5MPa時，可停止注漿；必要時可間歇式注漿。2）注漿結束標準碎石層（1）土層注漿初始的注漿量控制，每延米注漿量達到300500升時即可轉放下一延米處注漿；（2）注漿范圍中部的土層注漿壓力逐漸增10、加，當注漿壓力達到1.0MPa，進漿量明顯減少并持續30分種可終止注漿，當注漿壓力達至1.5MPa即可停止；（3）注漿過程中發現冒漿暫停注漿，孔口封堵后繼續進行注漿，但應減少壓力或加濃漿液。巖層（1）當注漿量小于20升/分，注漿壓力達到0.51.0MPa時，并持續30分鐘時；（2）巖層裂隙不發育和巖層完整的鉆孔，注漿壓力達至1.01.5MPa，漿液難以注入時；（3）單孔注漿量達到平均注漿量1.52.0倍以上，且注漿量明顯減少時；（4）冒漿點已出有效距離3m時。4.2.6注漿效果檢查全部注漿完成以后7天，進行注漿效果檢查和評定，不合格者進行補鉆孔注漿。檢查孔不少于6個。1）對注漿過程中的各種施工11、記錄資料綜合分析，注漿壓力和注漿量變化是否合理，是否達到設計要求。2）檢查孔是主要檢測質量方法、取芯、肉眼判斷注漿固結質量和抗壓強度測定，固結土體強度大于0.2Mpa。5保證措施5.1安全措施（1）鉆機移位必須聽從統一指揮；（2）鉆機定位后必須墊實安穩，三腳架要有防滑措施工，鉆機座于腳手架上應有足夠的強度和穩定性。（3）注漿泵必須安裝回漿閥，并保持暢通,拆除注漿管路時，應先打開回漿閥，釋放壓力；（4）鉆孔前期，應做好對外協調工作，切實保證下部無管線，并制定切實可靠的措施，以保護好地下管線；5.2、質量措施（1）嚴格按設計要求及國家現行規范施工。注漿孔位準確無誤,注漿鉆機偏斜率不大于0.3%。（12、2）嚴格執行注漿終結標準，注漿質量主要由注漿壓力和注漿量所控制。（3）漿體經攪拌機充分攪拌均勻后,才能開始注漿,并在注漿過程中不停頓地緩慢攪拌,攪拌時間要小于漿液初凝時間,漿體在泵前需經過篩網過濾。對普通攪拌機械攪拌時,攪拌時間不少于3min。（4）對注漿情況進行核實和準確記錄。減少串漿、大量漏漿、冒漿等異?，F象，注漿壓力達設計要求，并按正常工序結束注漿。（5）各班交接時,做到注漿孔移交、原始記錄核對移交,以防漏灌,發現問題立即糾正。（6）檢查孔是主要檢測質量方法、取芯、肉眼判斷注漿固結質量和抗壓強度測定，固結土體強度大于0.2Mpa。5.3環境保護措施本工程處于十三陵風景保護區，需加大環境保13、護力度，減少對自然環境破壞。（1）施工時，保持現場規范整潔，無用材料要及時收集整理歸位；（2）鉆孔注漿時，要隨時注意周圍的地面情況，避免漏漿造成水污染；（3）注漿時及注水試驗時，要把廢棄的水或漿液通過排水溝排入指定位置，沉淀過濾；（4）結石及其他廢棄材料清運至指定棄土場，不得隨意放置。6結束語德勝口隧道進京線洞口地表注漿耗時45天，與洞口段明洞開挖同時進行，從鉆芯取樣看，土柱被壓緊擠密，石柱裂隙充滿漿液，暗洞開挖過程中，土體自穩性較好，易成拱，原設計采用CRD法開挖，后改為七部臺階法開挖，順利通過了洞口淺埋、偏壓段。大大縮短了開挖時間，節約了投資。參考文獻：關寶樹隧道工程施工要點集人民交通出版設