隧道涌水及初支下沉处理方案.doc

中铁隧道集团有限公司炎汝高速公路第十二合同段项目经理部隧道涌水及初支下沉处理方案编制 审核 批准 2010年10月13日隧道涌水及初支下沉处理方案1、编制依据：1、炎汝高速公路第12合同段两阶段施工图设计。2、中华人民共和国交通部颁发的现行公路工程施工规范、规程、验收标准及相关文件。3、炎汝高速公路项目部下发的关于炎汝高速公路第12合同段实施性施工组织设计编制指导性意见4 、第12合同段现场实际地形，结合我单位多年从事高速公路工程隧道施工积累的施工、管理经验。5、业主及监理对工程建设进度、质量、安全等方面的具体要求。6、设计院下发的施工变更图纸。2、工程概况：湖南炎陵至汝城高速公路第12合同段起点位于炎陵县龙渣乡双奎村，路线南行，左线设置大奎山隧道直接穿越山体，于李家湾北出洞，隧道长3185m。右线先设牛角湾隧道穿山后，沿山坡台地布明线，再设置大奎山隧道穿越山体，于李家湾北出洞。起讫里程桩号YK49+750YK52+968，线路全长3.218km。3、堵水方案选择根据高速公路隧道“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”的防排水原则，该段宜采取“以堵为主，限量排放”的注浆堵水方案，拟采用局部径向后注浆堵水法处理,同时在每榀钢拱架的左右侧各增设4根25中空注浆锁脚锚杆，锚杆长度3.5米，增强钢支撑拱脚位置的纵向连接。4、注浆技术参数4.1、注浆孔布置注浆孔按梅花型布置，间距1.01.0m。单孔注浆深度6.0m。详见图1-注浆正面布置图，图2-注浆平面布置图，图3-注浆孔平面展开布置图。注浆孔采用YT-28风钻钻孔，方向为隧道断面径向，孔径为50mm，比小导管外径大8mm。钻孔孔位最大允许偏差为50mm，钻孔偏斜率最大允许偏差为0.5%，即70mm。4.2、小导管设计参数小导管采用42mm(外径)，壁厚4mm的热轧无缝钢管，小导管长600cm。小导管安设在孔内，用锚固剂锚固牢，外露10cm以便于注浆操作。小导管孔口处焊接闸阀式止浆阀。图1-注浆正面布置图图2-注浆平面布置图图3-注浆孔平面展开布置图4.3、注浆压力注浆初期选择：P =0.51.0Mpa作为参考使用值，转入正常注浆后，根据注浆中的具体情况再加以修正，选择合适的注浆压力。4.4、注浆材料及设备大奎隧道围岩主要特征为破碎、节理发育、地下水发育，因此选择结石强度高、结石率大、凝胶时间可控，无毒无污染的水泥水玻璃双液浆。主要注浆材料和设备如下： 水 泥：金磊南方， PO 42.5；水玻璃：浓度，30Be(玻美度)；模数：n=2.4； 缓凝剂：厦门宏发缓凝剂。 注浆机：KBY-50/70双液注浆机4.5、浆液配制4.5.1、水泥浆配制： 水泥浆要有充分的可溶性和一定的结石强度，根据地层裂隙情况，经现场确定合理的水灰比，并在施工过程中依情况变化不断进行调整。基本配制方法如下： 水灰比(重量比)：=Ww/WC 水泥体积：Vc= WC /c= WC /3 (水泥密度c=2.7kg/dm3=3 kg/dm3) 水的体积：Vw= Ww /w= Ww (水密度w=1kg/m3=3 kg/m3) 水泥浆体积：Va= Vc+ Vw 配制一定体积水泥浆所需水泥及加水重量： WC =cVa/(1+c)=3 Va/(1+3) Ww =WC 缓凝剂：掺量为水泥重量的1%需要注意的是缓凝剂的加料顺序、搅拌及放置时间：加料顺序：水缓凝剂溶液水泥搅拌时间：不小于5min放置时间：不宜超过30min4.5.2、水玻璃液制： 水玻璃出厂浓度一般为5060Be,而注浆使用的浓度为30Be,因此须稀释后方能使用： 稀释加水量：V水=V原(原-配)/(配-水) 稀释后的水玻璃体积：V配=V原+V水4.6、浆液配比 经现场试验初步确定：水灰比(重量)=11水泥浆：水玻璃浆(体积比)=10.8缓凝剂：水泥重量的1%5、注浆工艺及质量控制5.1、质量控制措施5.1.1、钻孔孔位最大允许偏差为50mm，钻孔偏斜率最大允许偏差为0.5%，即70mm。5.1.2、小导管安设在孔口，外露10cm以便于注浆操作，用锚固剂锚固牢，必要时可在小导管附近及工作面补喷混凝土。5.1.3、压水试验：注浆之前检查机械运行情况、管路密封情况、进浆管的进浆情况。试验压力不低于1.31.5倍的终压，即1.31.5MPa。压水试验进行三次，每次5min，试验完成后，把水放掉。由于涌水导致仰拱基底下沉，处理方案如下：6、初支下沉处理布孔6.1、施工工艺流程图 钻孔清孔导管制作 安装注浆导管 注浆 仰拱沉降处树根桩施工工艺6.2、施工方法及要求6.2.1施工方法（1）根据设计图要求采用红油漆在已回填的仰拱面部进行布孔；（2）采用90钻头的潜孔钻（50钻头的风钻）根据所布孔位进行钻孔，钻孔深度不小于注浆管长度；（3）对已钻好的孔位采用风管进行清空，并用麻絮封堵孔口以免石渣或其他物体掉入孔内影响注浆管安装；（4）安装注浆管采用人工锤击的方法将导管打入，个别不能打入的用风钻采用特制钻杆将小导管顶入。（5）将钢管前端加工成尖锥状，除尾部1.0m不钻孔外，管壁四周钻压浆孔，孔径为8mm，间距15cm梅花型布置，以便浆液向围岩内压注，注浆管与仰拱钢拱架焊接起来，以使形成整体受力抵抗下沉。（6）插入及孔口密封处理：小导管尾部用6钢筋焊接一加劲箍，以免插入时损伤管口，影响注浆。安装小导管前用高压风进行清孔。采用人工锤击的方法将导管打入孔内，安装长度不小于钢管长度的90%，注完浆后填充M30水泥砂浆。（7）小导管注浆：采用ZCSYB型双液注浆机注浆，注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当达到设计注浆量或注浆压力达到0.5-1.0Mpa时继续压注5min，即可结束注浆，封堵管口，防止浆液倒流溢出。在注浆过程中，浆液应保持准确比例，不断搅动。注浆顺序先周围后中间。注浆前导管孔口应达到密闭标准，以防漏浆，在注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确。为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次35根）。注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。6.2.2施工要求（1）树根桩采用896mm钢管并注浆固结：在仰拱左右两侧拱脚下各布置3根896mm钢管L=6m，环纵向间距为150150cm，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上6加筋箍，管壁四周钻8mm压浆孔，间距为150150cm在管壁四周梅花形布置，注浆管尾部留有1m不设压浆孔；（2）仰拱基底：开挖后软基厚度在2m以内，采用5%水泥泥结碎石换填；软基厚度超过2m不换填，采用L=4.5m、423.5mm热轧无缝钢管注浆加固，布置在仰拱中部，环纵向间距为150150cm。钢管前端呈尖锥状，尾部焊上6加筋箍，管壁四周钻8mm压浆孔，间距为150150cm在管壁四周梅花形布置，注浆管尾部留有1m不设压浆孔。（3）注浆参数：896mm钢管并注浆固结，注浆采用双液注浆，423.5mm热轧无缝钢管注浆加固，注浆采用单液浆。水泥浆与水玻璃体积比为1：（0.61.0），水泥浆水灰比为0.8：11：1，水玻璃浓度35波美度，水玻璃模数2.62.8，注浆压力初压0.51.5Mpa，终压2.0Mpa。7、安全应急处理措施：7.1.当发生突泥涌水突发事故时，在场值班领导、领工员、工班长或安全员，应立即组织人员迅速撤离危险区域，无法立即撤离的机械不予撤离，以人为主，确保施工人员生命安全。7.2.撤离危险场所（一般撤离至洞外）后，立即清点现场施工人员数量，查看有无人员未逃离现场，并立即上报有关情况给项目部领导。7.3.项目部领导接到通知后，应立即启动应急救灾程序，组织人力、物力全力抢险救灾，减少降低灾害损失。7.4.当发生人员伤亡时，按紧急抢险方案及时进行救援工作。在确保救援工作人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作，若自身无救援能力时，及时上报当地人民政府或相关部门进行救援，同时做好相关配合救援工作。7.5.当抢