隧道超前帷幕注浆作业指导书

1、精选文档目 录1适用范围22作业预备22.1内业技术预备22.2外业技术预备23技术要求34施工程序与工艺流程34.1施工程序34.2施工工艺流程35施工要求55.1超前地质预报65.2 施工方法66劳动组织146.1劳动力组织方式：接受架子队组织模式。147材料要求148设备机具配置 主要施工设备机具配置表159质量把握及检验159.1质量把握159.2质量检验1710. 平安及环保要求1810.1 平安要求1810.2 环保要求18超前帷幕注浆施工作业指导书1适用范围适用于金州村隧道D2K358+550D2K358+900段位于岩溶季节变动带水平循环带中，且猜测全隧雨季最大涌水量约2960

2、0m³/d，具有较大规模，较大可能的涌水、突水、掉顶或岩体结构性能脆弱，易产生大型溶腔，开挖后极可能导致掌子面失稳诱发突水、突泥段的超前帷幕注浆施工作业。 2作业预备 2.1内业技术预备 围岩裂开发育、岩体脆弱、可能产生突泥、涌水地段隧道应依据金州村隧道施工方案及相关应急预案，制定包括技术、组织、平安、抢险、抢救等技术组织措施。 施工前必需依据设计供应的工程地质及水文地质资料，结合现场实际状况进行分析争辩，制定专项施工技术方案。 围岩裂开发育、岩体脆弱、可能产生突泥、涌水地段隧道施工前做好超前地质预报，探测掌子面前方岩溶发育状况。设置突发性大事指挥中心，编制应急救援预案。 加强平安技

3、术培训，围岩裂开发育、岩体脆弱、可能产生突泥、涌水地段隧道施工前必需对职工进行平安生产教育和培训、保证从业人员具备必要的平安生产学问，把握隧道施工突发性大事逃命学问。 2.2外业技术预备对掌子面接受综合超前地质预报手段（地震反射波、红外探水和地质雷达探测法）探测掌子面前方岩溶发育状况（规模、性质及位置等）、地下富水状况（水量及水压等），并用超前探孔并辅以加深炮孔进行验证，据此进行突水、突泥危急性判别。按地质猜测、预报的结果确定注浆方案，进行超前注浆。 检修、调试钻孔、注浆机具，检查平安应急逃命设备。 每道施工工序作业前，应由当班平安员用班前平安讲话的形式，将作业风险和平安措施告知全部作业人员，

4、并按平安措施执行。 3技术要求 3.1 隧道通过围岩裂开发育、岩体脆弱、可能产生突泥、涌水地段时，应依据设计图结合施工现场状况，接受综合超前地质预报，探明掌子面前方的地质状况，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脆弱，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，注浆量有时会比估计的多处数倍，因而施工现场必需备足够的注浆材料方可开头注浆，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大事，注浆作业人员应进行专业培训，未参与培训人员不得上岗作业。 3.3依据地质猜测、预报，选择注浆范围、注浆

5、材料及注浆挨次。 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四周肯定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有肯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爱护阀压水注浆扫孔注浆终孔。 4.2施工工艺流程4.3注浆方式依据设计和围岩状况可接受全孔一次性注浆、分段前进式注浆、分段后对是注浆三种方式，其适用条件和施工方法如下：1、 对孔深小于6m或地层较均匀的地层，可接受全孔一次性注浆，直接将注浆管路接在孔口管上，在孔口处设置

6、止浆塞，利用孔口管进行全孔注浆施工如图1图12、 如钻孔较深，为了适应脆弱裂开围岩和裂隙不均匀地层，保证注浆质量，需要将全孔分为若干段进行注浆。依据钻孔和注浆挨次，又可分为分段前进式和后退式注浆两种：(1)在裂隙发育或裂开难以成孔的岩层，可接受分段前进式注浆，即自孔口开头，钻进一段，注浆一段，知道孔底最终一段注浆为止，每次钻孔注浆分段长度依据围岩状况定为3-5m。前进式分段注浆接受止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。其施工方法如图2. 图2 (2)对于围岩局部裂开,但可以成孔的岩层，可接受后退式分段注浆，一次性钻孔至全孔深度，而后在孔内设置止浆塞，从孔底开头，对一个注浆分段进行注浆，第一个分段注浆完

7、成后，后退一个分段长度注浆，如此往复，直到将整个注浆完成，注浆分段长度宜取0.6-1m。其施工方法如图3.图35施工要求 帷幕注浆是通过在掌子面钻注浆孔，再向孔内压注水泥浆或水泥砂浆，浆液挤出开挖断面及其四周肯定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有肯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 接受开挖面地质素描、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猜测预报。对围岩的裂开和富水程度进行猜测和验证。准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25m，

8、固结范围：开挖轮廓线外5m。 开挖轮廓线外5m注浆5.2.2注浆方式 注浆挨次为先外圈后内圈，同一圈孔间隔施工。内圈孔应接受后退式注浆，外圈孔环接受前进式注浆。 5.2.3注浆参数 每一循环注浆长度为25m，开挖20m，并保留5m止浆岩盘。按注浆孔集中半径2m，孔底间距2.5m布置，钻孔孔径89。 注浆压力：注浆压力是注浆的主要参数，它对浆液的集中范围，岩层裂隙充填的密实程度及注浆效果的好坏起着打算性的作用，所以必需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1.52.0MPa。 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。依据注浆段围

9、岩状况预留5m厚度的止浆岩盘，这样既确保注浆效果，又避开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。 止浆岩盘的施工 当消灭大股涌水时，应接受下面的施工方案：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筑止浆岩盘，最终进行引流管的关水工作。 止浆墙的设置：依据掌子面围岩及出水状况确定砼止浆墙长，分两段施工，第一段为3 m长，其次段为2m，第一段止浆墙起引水归槽作用，其次段止浆墙起到封闭形成止浆墙作用。 具体施工步骤：在出水点接受260 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

10、模板加工成木箱形图状，并预留2根108 泄水管（如图Q）。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，浇筑其次段砼前，对孔口管、引流管及泄水管进行接特长理。同时在浇筑其次段砼中预埋二、三环注浆孔的孔口管，和拱部预埋32 小导管，小导管环向间距40cm。 如图Q止浆岩盘注浆加固注浆孔的布置分三种方式：按圆形布置注浆孔，依据地质和涌水状况确定注浆加固孔，预留注浆加固孔的2 倍的孔位用于帷幕注浆和检查孔；小导管布置在拱部；108 泄水管，布置在引流管下方。 注浆加固：注浆前进行关水试验,观看止浆墙背后渗水状况。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

11、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进行预注浆，注浆完成后进行超前注浆。注浆过程中双液浆会随水从周边流出，稳定注浆压力，待浓浆流出且压力上升时，停止该孔注浆，间隔进行下一孔注浆。全部小导管注浆完成后，对集水槽108 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。 围岩整体性差探孔出水处理措施(>5 m) 施工方案：围岩工程地质条件简单，围岩整体性差，质软，但出水点距掌子面较远(>5 m)地段，接受套管注浆形成止浆岩盘，再进行注浆止水。 套管加工：接受两根

12、32 小导管，套入108 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108 间空隙时，出水点水便从32 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。 围岩整体性较好探孔出水处理措施(>5 m) 施工方案：在出水孔四周埋设孔口管，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、

13、周边探孔及周边渗水处埋设23 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，注浆机接受低压、低档注浆，直到浆液渐渐变浓，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 固结坚固密实，保证不漏浆、不窜浆的孔口管是打算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108 孔口管插入，外露2030cm，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，钻孔安装时要把握好外插角度。 5.2.6钻孔 依据不同用途，选用全液压钻机及风动钻机，风动钻机

14、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。 先依据设计图孔位、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势并调整。 依据探孔猜测结果，打算是否接受孔口管。对探孔猜测水压较高（P1.0MPa），且水量较大（Q20m3/h）的区域，接受孔口管注浆，否则接受止浆塞止浆方式注浆。 当实行后退式分段注浆时，可直接钻孔至设计深度。当实行前进式分段注浆时，实行钻一段注一段的方式，直至设计孔深。 钻孔按先外圈，后内圈的挨次进行。内圈钻孔可参照外圈钻孔的挨次，后序孔可检查前

15、序孔的注浆效果。逐步加密注浆一方面可依据钻孔的状况调整注浆参数，另一方面假如钻孔状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，削减钻孔的工作量，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、岩石裂隙发育状况、消灭涌水位置、涌水量和涌水压力。施钻过程中，若单孔出水量小于30L/min，可连续施钻；若单孔出水量大于30L/min ，马上停钻进行注浆。 5.2.7制浆 选用叶片式搅拌机作为制浆设备，接受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。为了便利吸浆，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。 依据选

16、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注浆预备 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30200L/min 范围内，选用凝胶时间为46min 的浆液；当注浆孔涌水量大于200L/min，选用凝胶时间为34min的浆液。 5.2.10注浆挨次 先注外圈后内圈，同一圈孔间隔施工。 5.2.11注浆速度 当钻孔涌水量50L/mi

17、n 时，注入速度80150L/min；当涌水量50L/min时，注入速度3580L/min。 5.2.12注浆结束标准 单孔结束标准：注浆压力逐步上升至设计终压，并连续注浆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：全部注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏浆现象；注浆后洞壁稳定；注浆后猜测涌水量小于3m3/m·d；浆液有效注入范围大于设计值；猜测岩体经注浆后可保证开挖后洞壁稳定。 5.2.13特别状况处理由于停电、机械故障、器材等问题消灭的被迫中断灌浆状况 ,应尽快恢复灌浆 .恢复时应

18、从稀浆开头 ,假如吸浆率与中断前接近 ,则可尽快恢复到中断前的稠度 ,否则应逐级变浆 .若恢复后的吸浆率削减很多 ,则短时间内即告结束 ,说明裂隙口因中断被堵 ,应起出栓塞进行扫孔 ,冲洗后再灌 。若钻孔过程中，遇见突泥状况，马上停钻，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，在漏浆处接受一般风钻钻浅孔注浆固结。若掌子面前方m范围内大裂隙串浆或漏浆，接受止浆塞穿过该裂隙进行后退式注浆。 在灌浆过程中发生表面冒浆时 ,稍微者 ,可以稍停灌浆 ,让其自行凝固堵漏 .严峻者应先行实行堵漏措施 ,无效 ,可越级

19、变浓浆液 ,降低压力 ,中断间歇等方法 。 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，压力长时间不上升，则调整浆液浓度及协作比，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。当特大吃浆量时，在只具有一般性裂痕的岩层中灌浆 ,大都可在 1 3之内灌注结束 ,注灰量不会超过 100 200kg/2。然而有时候会消灭大量吃浆不止 ,长时间灌不结束的状况 .其缘由大多不是因空隙体积太大没有灌满 ,而是由于地层的

20、特殊结构条件促使浆液从四周地表冒出 ,或始终沿着某一固定的通道从或明或暗的地方流失了。对此 ,实行以下方法进行处理。进一步降低灌注压力 ,限制吸浆率不超过 5/ min ,以削减浆液在缝隙里的流淌速度 ,促使尽快沉积 在最稠的水泥浆中掺入速凝剂 ,如水玻璃、氟化钙等 ,促使尽快分散 灌注更稠的水泥砂浆 间歇灌浆 ,以促使浆液在静止状态下沉积 ,将通道堵住 .每次间歇前应灌入的材料数量和停留时间 ,视地质条件、灌浆目的等确定 ,一般可按每次灌入 200 500 kg/ ,以停留2 8把握 .这种特殊状况的灌浆 ,限制吸浆滤 ,不使其超过 5/min,以削减浆液在缝隙里的流淌速度 ,促使浆液尽快沉

21、积 在最稠的水泥浆中掺入速凝剂 ,如水玻璃、氟化钙等促使尽快分散 灌注更稠的水泥砂浆 间歇灌浆 ,以促使浆液在静止状态下沉积 ,将通道堵住 .每次间歇前应灌入的材料数量和停留时间 ,视地质条件灌浆目的等确定 ,一般可按每次灌入 200 500 kg/,以停留 2 8把握 .这种特殊状况的灌浆 ,结束时不必强迫达到设计压力 ,但如能达到则必需达到 .若到此压力时就发生冒浆或大量吃浆的 ,可在较低的压力下结束 .但凡在低压结束的 ,待凝一段时间以后 ,应再将孔扫开复灌一次 ,在复灌中争取达到设计压力 .对于特大漏水通道接受直接充填细骨料的方法。5.2.14超前预注浆施工留意事项 进行前进式分段注浆

22、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依据围岩状况定位35m。前进式分段注浆接受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，对一个注浆分段段进步行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行其次分段注浆，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0.6m1.0m。 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：接受架子队组织模式。6.2施工人员应结合试验段确定的

23、施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。 超前帷幕注浆施工人员配备：施工负责人 1人 ，技术主管 1人， 测量员 3人 ，钻孔工 6人 ，注浆工 5人 ，机械师 4人， 混凝土拌合司机 1人， 拌合填料工 6人。， 7注浆材料及浆液配比的选择 注浆材料及浆液配比应依据工程地质、水文地质条件、注浆目的、注浆工艺、设备和成本等因素选择和调整。注浆材料应来源广、价格廉价。注浆材料形成的浆液具有良好的流淌性、可灌注性。注浆材料胶凝时间可依据需要调整、固化时间收缩小，浆液与围岩、混凝土、砂土等粘结性强，团结体具有高强度和良好的抗渗性、稳定性、耐久性。注浆材料要求设备简洁、操作平安便利。一般状况接

24、受水泥基浆材，不宜接受化学浆材。在淤泥质、粉质粘性土、全风化、中强风化及断层裂开带富水和动水条件下宜接受水泥浆液或水泥水玻璃双液浆；水泥水玻璃双液浆主要在封孔或涌突水时用；水泥接受42.5号一般硅酸盐水泥；水玻璃波美度Be=40；水泥浆水灰比=0.81:1；水泥浆：水玻璃浆液=1:0.8。 8设备机具配置 主要施工设备机具配置表：序号名称数量1多功能钻孔台车1台2全液压钻机1台3往复式注浆泵1台4全液压双液注浆泵1台5叶片式搅拌机1台9质量把握及检验 9.1质量把握 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限界四周范围内

25、的地表水文地质状况进行调查和监测。 9.1.3在接近进入设计富水区段施工处设立试验段进行注浆参数的选定和调整，现场培训直接施工作业人员。 9.1.4编制钻孔、注浆作业指导书，设立专职质量、平安检查人员。 9.1.5注浆是一门现场发挥的技术，施工过程中应依据注浆状况调整协作比，注浆后准时整理资料，组织人员研讨施工工艺，不断提高注浆效率。 9.1.6建立完善的质量管理体系，设立质量检查小组，现场设质量检查员，随时对施工的各个环节进行监督检查，定员定岗，质量责任到人。 9.1.7严格按施工图进行施工，进行层层把关，杜绝不合格的产品进入下道工序。 9.1.8加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，

26、保证施工材料满足设计要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。 9.1.9严格施工纪律，确保钻孔深度，做好钻孔记录。严格依据技术交底作业，依据注浆工艺流程施工，做好施工记录，孔口管与管壁之间封闭密实，防止孔口处跑浆，确保注浆质量。 9.1.10注浆前，先对钻孔注浆设备进行检修，确保设备正常使用以免影响注浆质量。注浆开头时宜接受小流量以免堵塞浆液渗透通道。注浆结束必需达到设计标准。注浆结束后，应综合分析钻孔注浆记录，并打检查孔检查注浆效果，如不能满足要求，则要补注。 9.1.11定期召开质量分析会议，对注浆工艺进行改进，提高注浆质量，并组织质量教育，严格执行“三检”制度，强化工序把握。 9.1

27、.12在注浆工艺操作中，机敏的把握单液、双液相结合的原则；接受凝胶时间长短相结合的浆液；正确地打算注浆挨次、注浆起止时间，注浆初压和终压等参数，选用泵量大、压力大、注浆量可调的适用于不同注浆要求的注浆泵等，都是建筑止浆岩盘行之有效的措施。 9.1.13注浆加固止浆岩盘时，实行先注无水区，后注有水区，先注无水孔，后注有水孔；先注小水孔，后注大水孔；先内后外，先上后下；先近后远的程序进行，逐步加固止浆岩盘，用浆液填砼之间，砼与围岩之间的裂隙使之形成一个整体。 9.1.14注浆压力是注浆加固止浆岩盘的重要参数，一般注浆加固均接受定压注浆，即注浆压力稳步上升当达到设计压力后用双液去封孔。对无水孔可实行

28、上述的原则。对于有水孔和泄水孔注浆时，由于这些管路与引流管存在通水管路，此时注浆无注浆压力，可接受先注单液浆，待连通孔窜浆且浆液较浓后，改注双液浆充填两孔之间的连通管路，确定达到注浆效果后停注。 9.1.15适当选择凝胶时间短的浆液是注浆加固止浆岩盘的特点，特殊是对个别有水孔在有漏水状况下利用高压大量注浆时显得尤为重要。选取的原则是先稀后浓，先单液后双液，逐级变换。在用两台单液泵注双注浆时可通过注浆泵的排浆挡位来把握双液浆的协作比。 9.1.16在隧道注浆施工中，必需依据出水状况及掌子面围岩状况，实行全断面止浆墙、局部止浆墙或钻孔注浆加固掌子面等措施，来建筑一个完整的止浆岩盘，保证帷幕注浆的效果。利用止浆岩盘变动水为相对或临时静水，是封堵大股涌水的关键所在。 9.2质量检验 9.2.1主控项目 l 超前帷幕注浆所接受水泥的