小浪底北岸(济源)承压水

1、小浪底北岸（济源）灌区工程四标段小浪底北岸（济源）灌区工程四标段11#11#隧洞隧洞高位承压水段超前固结灌浆施工方案高位承压水段超前固结灌浆施工方案开封黄河工程开发有限公司小浪底北岸（济源）灌区四标项目部目 录 1、工程概况、工程概况2、方案编制依据、方案编制依据3、工程地质及水文地质、工程地质及水文地质4、超前固结灌浆技术方案、超前固结灌浆技术方案5、施工组织目、施工组织目 录及资源配置录及资源配置6施工安全及质量保证措施施工安全及质量保证措施1、工程概况、工程概况四标11# 隧洞穿越地区属山间多出泉水地段，岩层中地下水丰富，断层带属富水性构造，局部地段存在高位承压水。F29断层在桩号14+

2、69015+060区间与11#隧洞轴线基本呈垂直相交，根据初设阶段工程地质勘察报告提供数据，F29断层带承压水最大水位高程为330331m，高出洞底约126m。预测施工时隧洞洞室最大涌水量为0.41m3/s，预测F29断层带宽520m，对洞挖的影响长度范围约为370m。 F29断层高承压水部位在洞挖过程中可能存在严重的突水突泥地质灾害，影响施工安全、居民饮水和周边生态环境，进而导致投资增加及工期延长。在洞挖期间需提前采用超前固结灌浆的方式对上述部位进行处理，以保证项目施工中各项控制性目标的按期完成。根据前期相关科研单位完成的小浪底北岸灌区总干渠11#隧洞施工F29断层高位承压水处理方案研究报告

3、成果，洞挖段超前固结灌浆施工范围在桩号14+73014+910之间，长度为180m。计划工期为六个月。开挖现状图隧洞照片1隧洞出水隧洞塌方隧洞涌水2、方案编制依据、方案编制依据 河南省水利勘测有限公司2011年编制的小浪底北岸灌区一期工程初步设计阶段工程地质勘察报告。 河南省水利勘测有限公司2011年编制的小浪底北岸灌区一期工程总干渠11#隧洞专题报告。 华北水利水电大学与黄河勘测规划设计有限公司2014年编制的小浪底北岸灌区总干渠11#隧洞施工F29断层高位承压水处理方案研究报告。建筑工程水泥-水玻璃双液灌浆技术规程（JGJ211-2010）水工建筑物水泥灌浆施工技术规程（DL/T5148-

4、2012） 本公司洞挖工程施工管理的制度、体系文件、成熟可靠的技术施工经验及相应的资源配置。3、工程地质及水文地质、工程地质及水文地质 3.1工程地质工程地质洞室围岩地层三叠系为椿树腰组（T3c）和三叠系谭庄组上段（T3t2）地层、下段（T3t1）砂岩、泥岩和页岩，局部见有煤层，特别是三叠系谭庄组上段（T3t2）所含煤层最厚达0.5m。围岩为类，岩性以软岩类的泥岩和页岩为主，局部较破碎，岩体相对完整，山间多出泉水，岩层中地下水较丰富，断层F29是富水性构造。局部地段存在承压水，承压水最大水头高程为330m，高出洞底约126m。岩体具弱中等透水性。F29断层呈北西325向延伸，场区内该断裂经大洼

5、东、小岭河、卧河，沿卫福安至卧河冲沟西侧至卫福安西北，同F59断层相连。断层面倾向东北，为正断层，倾角76。F29断层带宽度在520m之间，与隧洞轴线基本呈垂直相交。F29断层与11#隧洞关系图3.2 水文地质水文地质工程区内的河流水系均属于黄河流域，主要由黄河支流的蟒河和直接灌入黄河干流的小支流组成。根据地层分布状况和赋存地下水条件，可划分为基岩裂隙水、下第三系半成岩的碎屑岩类孔隙裂隙水和第四系松散岩类孔隙水三种类型。 隧洞沿线地下水主要为基岩裂隙水，岩石在各种地质应力作用下，形成断层和裂隙（风化裂隙和构造裂隙），在地表水下渗过程中，形成脉状裂隙水和风化壳裂隙水。这些裂隙水在运动中遇相对隔水

6、层或地形条件具备时即出露于地表，形成下降泉或少数上升泉。因地形切割，单斜地层结构特点，设计隧洞线沿线的地下水富水性与联通性较差，一般没有统一连续的地下水位。基岩裂隙潜水主要以泉的形式表露出来。其中F29断层带是富水性构造，断层内存在高水位承压水。 断层带、基岩破碎带是地下水和地表水沟通的良好通道，当补给量大于排泄量时，即为富水构造，隧洞穿越断层带、基岩破碎带及其附近时存在隧洞突、涌水问题。隧洞突、涌水对工程施工及人员安全威胁大，处理难度大，是造成投资增加、影响工程进度的重要不利因素之一。隧洞在富水断层F29附近工程地质与水文地质条件复杂。洞室涌水量大，易形成次生地质灾害，对工程施工造成影响。4

7、、超前固结灌浆技术方案、超前固结灌浆技术方案 4.1高位承压水段整体处理原则高位承压水段整体处理原则 依据F29断层前期地质勘察资料及已开挖洞段涌突水情况，结合前期制订的项目整体施工进度、质量、安全等控制性目标，同时根据相关方对隧洞轴线F29断层影响部位确定的“先探后掘、以堵为主、堵排结合、平行施工”的处理原则。其中，超前固结灌浆是整个处理原则的核心内容，其主要作用如下：通过超前固结灌浆的封堵及加固作用，对断层及其影响带中的高位承压水提前进行封堵，同时对相应部位的软弱及破碎围岩体提前进行加固，最终确保后序洞挖施工的顺利进行。4.2、超前固结灌浆主要目的 、防止隧洞突水灾害 、保护水环境和生态环

8、境 加固围岩，防止塌方 、缩短施工工期，节省工程投资 防止隧洞突水灾害防止隧洞突水灾害 F29断层影响带受降雨和地下水径流的影响，隧洞施工渗透水的补给量稳定、充足，局部地下水具有承压性。据该段岩性特点，地表水与地下水有较强的水力联系，有较完整的一直水系统，隧洞施工中易发生突涌水。F29断层影响带基岩节理裂隙发育，纵横贯通性好，隧洞开挖后将形成较大的集水廊道，具备了必生涌突水的水源和通道。发生涌突水灾害时，施工机械和人员根本无法及时撤退，会造成无法估计的财产损失和人员伤亡。为防止涌水事故的发生，需要通过超前灌浆的形式提前进行注浆堵水。保护水环境和生态环境保护水环境和生态环境 F29断层影响带为砂

9、岩、泥岩地层，裂隙较发育，围岩破碎，隧洞开挖后，地表水易漏失，发生各种涌突水现象。地下水排泄，引起水位下降，造成附近居民无生活用水和生产用水，地表水可能枯竭，造成不良的社会影响。为实现环境保护的需要，进行堵水处理，防止地表水漏失，保护水环境和生态环境。加固围岩，防止塌方。加固围岩，防止塌方。 F29断层影响带多为砂岩、泥岩、夹少量煤层和断层角砾岩等，岩层破碎，岩体完整性差，易塌塌失稳。因岩层节理裂隙发育，该段又位于河谷底部，地下水来源较丰富，泥岩在开挖过程中，在地下水作用下，易崩解、软化，强度明显降低，围岩易失稳。多种不利地质条件组合，隧洞施工易发生塌方甚至冒顶。开挖前通过注浆加固围岩，可防止

10、围岩塌方，确保施工安全。缩短施工工期，节省工程投资缩短施工工期，节省工程投资 通过超前固结灌浆施工，增强了围岩的自稳能力，减少了处理洞挖、排水、处理塌方体、临时支护工作的大量工程量；提高了洞挖掘进速度，同时减少工程施工总耗时。最终达到缩短施工工期，节省工程投资的目的。4.3超前固结灌浆具体实施方案超前固结灌浆具体实施方案 根据隧洞围岩的工程地质条件，岩体完整性，岩溶发育情况，涌突水位置、水量、水压及岩体的综合渗透系数等情况，超前固结灌浆具体方案拟采用超前导管预灌浆超前导管预灌浆、超前固结灌浆超前固结灌浆两种方案相结合。设计灌浆方案的选择主要是针对四标段11#隧洞复杂的隧洞岩溶发育地段的不同工程

11、地质、水文地质情况进行初步选定，施工中根据超前地质预测预报等措施综合分析的成果来合理选择灌浆方案。具体实施方案 、对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及、对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部预测水压大、极可能产生较严重突水突向斜核部预测水压大、极可能产生较严重突水突泥地段，预测地下水压力泥地段，预测地下水压力3.0MPa并并2.0MPa时，采用超前导管预灌浆方案，预灌浆加固圈固时，采用超前导管预灌浆方案，预灌浆加固圈固结范围：正洞为开挖轮廓线外结范围：正洞为开挖轮廓线外5m。 、对不同年代地层岩层接触带、物探异常区、对不同年代地层岩层接触带、物探异常区、预测水压大、可能产生突水突泥地

12、段，预测地下预测水压大、可能产生突水突泥地段，预测地下水压力水压力2.0MPa并并1.0MPa时，采用超前固结时，采用超前固结灌浆，预灌浆加固圈固结范围：正洞为开挖轮廓灌浆，预灌浆加固圈固结范围：正洞为开挖轮廓线外线外3m。 具体施工过程中，固结灌浆实施方案应根据超前地质预测预报及揭示的地质条件及时调整。4.4、超前固结灌浆孔布置形式、超前固结灌浆孔布置形式 超前固结灌浆是通过在掌子面钻灌浆孔，再向孔内压灌纯水泥浆或者化学浆液，浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有一定强度的浆体充填密实，并与岩体固结成一体，达到止水和固结的作用。具体布孔形式 超前固结灌浆孔的布置

13、。根据灌浆范围、灌浆段长、单个灌浆钻孔的作用范围、岩溶（岩层裂隙）发育情况、含水层分布情况、毛洞断面大小和钻孔作业要求而定，超前导管预灌浆、超前固结灌浆钻孔宜长短结合并呈伞形辐射状布置；全断面径向后固结灌浆钻孔按梅花型布置。 超前固结灌浆钻孔段长及止浆岩盘、混凝土止浆墙厚度的确定根据工程地质、水文地质和钻机的能力（效率）确定。在采用5 m帷幕灌浆时止浆岩盘厚度取5 m，在采用3 m帷幕灌浆时止浆岩盘厚度取3 m。对于混凝土止浆墙，采用平底型混凝土止浆墙，止浆墙的厚度在采用5 m帷幕灌浆时为1m，在采用3 m帷幕灌浆时为0.5 m。4.5、超前固结灌浆施工方案、超前固结灌浆施工方案 本方案针对隧

14、洞承压水段开挖时掌子面附近的具体地质情况，采用超前固结灌浆。灌浆孔采用孔口管和导管灌浆，钻孔设计长度30m；孔口管采用直径89mm，壁厚5.5mm的无缝钢管，作为止浆和孔口保护装置。每一循环设计长度为30m，在采用5 m固结灌浆时开挖25m，预留5m止浆岩盘，在采用3 m固结灌浆时开挖27m，预留3m止浆岩盘，固结范围：开挖轮廓线外53m。4.5.1超前固结灌浆部位及材料超前固结灌浆部位及材料 4.5.1超前固结灌浆部位超前固结灌浆部位 超前固结灌浆部位确定桩号里程为14+73014+910段，总长度180m。4.5.2灌浆材料及浆液配比灌浆材料及浆液配比采用42.5普通硅酸盐水泥；水玻璃：4

15、0Be；采用水泥浆液和水泥水玻璃类浆液两种浆液进行灌注。4.5.3 超前固结灌浆工艺流程4.5.4、灌浆单元段长和灌浆孔的布置 根据钻机性能，每循环灌浆段长30米，总共6个单元。固结灌浆使浆液扩散到灌浆加固范围内的所有岩层裂隙中，灌浆孔的布置要以浆液扩散不出现空白为原则，据此根据设计灌浆孔数量以隧洞中轴为中心呈伞形布置。灌浆孔布置图灌浆孔布置图固结灌浆剖面图固结灌浆剖面图每循环工程量4.5.5、灌浆方式 采用分段前进式灌浆或全孔一次压入式灌浆。当钻孔过程中未遇见泥夹层或涌水，就一钻到底，全孔一次压入式灌浆；在钻孔过程中遇到泥夹层或涌水，立即停止钻孔，采取灌一段钻一段的分段前进式灌浆，直至终孔。

16、4.5.6、灌浆参数的选择 每灌浆单元长度30m，单孔有效扩散半径1 m，孔底间距不大于1.8m；灌浆范围为隧道开挖断面外5m跟3m两种。灌浆方式：如果出水量较小且成孔容易，采用一次性灌浆方式或分段后退式灌浆；如果成孔困难，则采用分段前进式灌浆。灌浆压力：灌浆起始压力按静水压力加上0.5MPa控制，灌浆终压不大于2.5倍的静水压力。施工中根据现场灌浆试验进行适当调整。浆液的灌入量：指单孔灌入量，按假设浆液在地层中均匀扩散公式为： Q=R2Ln式中：Q-单孔灌浆量（m3）：R-浆液扩散半径（m）取1m； L-灌浆孔长（m）； n-地层的裂隙（），取24%； -浆液在岩石裂隙中的充填系数，视岩石情

17、况取0.30.9； -浆液消耗率，取1.1。4.5.7止浆岩盘的施工及加固止浆岩盘的施工及加固 止浆岩盘止浆效果的好坏，将直接关系到固结灌浆成功与否。施工中根据灌浆段围岩情况预留5m止浆岩盘，这样既确保灌浆效果，又避免每个灌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。 止浆岩盘的施工当掌子面出现大股涌水时，应采用下面的施工方案：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灌浆建造止浆岩盘，最后进行引流管的关水工作。止浆墙的设置：根据掌子面围岩及出水情况确定砼止浆墙长10.5m米，具体施工步骤：在出水点采用260钢管引水，同时自制“U”形槽放置于引流

18、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模板加工成木箱形图状，并预留2根108泄水管。在砼浇筑过程中预留第一环灌浆孔的孔口管，第一段浇筑完后，浇筑第二段砼前，对孔口管、引流管及泄水管进行接长处理。同时在浇筑第二段砼中预埋二、三环灌浆孔的孔口管，和拱部预埋32小导管，小导管环向间距30cm(根据围岩情况确定是否采用小导管拱架支护）。（2）止浆岩盘灌浆加固 灌浆孔的布置：分三种方式：第一，按圆形布置灌浆孔，根据地质和涌水情况确定灌浆加固孔，预留灌浆加固孔的2倍的孔位用于固结灌浆和检查孔；第二，小导管布置在拱部(根据围岩情况确定是否布置小导管）；第三，108泄水管，布置在引流

19、管下方。 灌浆加固灌浆前进行关水试验,观察止浆墙背后渗水情况。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有少量水渗出。打开引水管，进行灌浆加固。先利用灌浆机灌拱部及周边导管，灌浆过程中CS双液浆随水从周边流出，稳定灌浆压力，待浓浆流出且压力升高时，停止该孔灌浆，间隔进行下一孔灌浆。所有导管灌浆完成后，对集水槽108泄水管灌单液浆，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固结灌浆，如仍有渗水，重新加固止浆墙。4.5.8、埋设孔口管 固结牢固密实，保证不漏浆、不窜浆的孔口管是决定灌浆效果好坏的重要因素。孔口管埋设方法

20、：先用YG-125型汽动式潜孔钻机钻3.0m深，再将规格895mm/L=3m孔口管插入，外露2030cm，管壁与孔口接触处用麻丝填塞，再向孔口管内灌双液浆固结，待孔口管浆液凝固后安装闸阀，开始扫孔，孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角度。4.5.9 钻孔钻孔 采用履带轮液压气动式潜孔钻机进行钻孔，其主要特点：钻进效率高，操作方便，在78级岩石钻进可达5060m/h；不但确保钻孔的倾斜率，并且能保证钻孔的质量。先根据设计图孔位、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态并调整。根据探孔

21、预测结果，决定是否采用孔口管。对探孔预测水压较高（P1.0MPa），且水量较大（Q20m3/h）的区域，采用孔口管灌浆，否则采用止浆栓塞止浆方式进行灌浆。当采取后退式分段灌浆时，可直接钻孔至设计深度。当采取前进式分段灌浆时，采取钻一段灌一段的方式，直至设计孔深。潜孔钻钻孔钻孔顺序 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灌浆效果。逐步加密灌浆一方面可根据钻孔的情况调整灌浆参数，另一方面如果钻孔情况证明灌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、

22、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。施钻过程中，若单孔出水量小于30L/min，可继续施钻；若单孔出水量大于30L/min ，立即停钻进行灌浆。4.5.10浆液的配制浆液的配制 水泥浆的配制同上，水玻璃浆的配制方法是现在搅拌桶内加一定量的清水，然后再放入一定量的浓水玻璃，搅拌均匀即可。两种浆液通过灌浆机在混合器处混合后进入地层。水泥水玻璃双液浆中水泥浆越浓，水泥浆与水玻璃的比值越大，则凝胶时间越短，一般在30秒到数分钟；若要缩短或增加凝胶时间，可加入速凝剂或缓凝剂，可调范围十几秒至几十分钟。 制浆时注意事项：为了保证浆液质量，配料时制浆材料必须计量准确，水泥、缓凝剂、速凝剂等固体材料采用重量称量法

23、；水、水玻璃采用体积称量法。其中水、水泥、水玻璃称量误差不应大于5，外加剂称量误差不应大于1。严格按照顺序加料，有外加剂的浆液中，外加剂未完全溶解，不得加入水泥，搅拌时不得将绳头、纸片等杂物带入搅拌机内，搅拌后的浆液必须经筛网过滤后方可进入灌浆机。搅拌时间不得少于3min，以免浆液搅拌不均。掺有速凝剂的水泥浆必须在30min内用完。根据选定浆液的配比参数拌好浆液，其中水泥浆拌好后用11mm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。4.5.11、灌浆准备 、灌浆管路按下图所示联接，通过压水检查灌浆管路的密封性，同时冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充填的密实性。、对于在工作面上显

24、露并和灌浆孔连通的裂隙，应喷射混凝土予以封闭。喷射混凝土以2530cm为宜，以免浆液从裂隙泄漏。、检查灌浆材料数量能否满足连续灌浆要求，如不能保证连续灌浆要求，则要等补足数量后才能灌浆。、要对灌浆系统进行压水检查，压力一般为设计灌浆压力的1.2倍。以检查各灌浆机具的密封性和完好性，同时检查搅拌机运行状况，发现问题立即解决，以免在灌浆过程中因机械故障而造成灌浆中断。、检查止浆塞的磨损程度，若发现止浆塞不能有效密封灌浆，应立即更换，以免从止浆塞返浆，凝固后使灌浆芯管无法拔出，影响正常施工。（6）、安装灌浆塞）、安装灌浆塞 在一般水压的钻孔中，止浆塞采用人力或机械帮助能够送入孔中的情况下，尽可能采用

25、机械膨胀式止浆塞。当静水头很高时，普通的止浆塞难以送入孔中，必须选用小直径高膨胀水压或气压止浆塞。止浆塞的耐压强度应大于6MPa，安装时用钻机送入孔中灌浆位置，加力膨胀。通过中心管向地层灌浆。、压水试验、压水试验灌浆系统检测合格后，立即转入压水试验。按一个压力阶段进行全孔压水试验，压力零点为静水压力。先观察静止水压，一分钟一次，连续三次静水压力变化均小于压力平均值的1时，则最后一次即为静水压。然后进行试验，试验时每2分钟同时记录一次压入水量和压力值，直至达到稳定，稳定标准为连续4次观测值的变化幅度均小于平均值的1。压水试验过程应按规定格式详细记录，根据地层的渗透性能确定灌浆配合比。灌浆管路连接

26、图灌浆管路连接图4.5.12、浆液的确定 固结孔口管和封孔灌浆时选用水泥水玻璃双液浆；当灌浆孔涌水量小于30L/min，选用纯水泥浆；当灌浆孔涌水量在30200L/min范围内，选用凝胶时间为46min的水泥-水玻璃双液浆；当灌浆孔涌水量大于200L/min，选用凝胶时间为34min的水泥-水玻璃双液浆。4.5.13、灌浆、灌浆方法 第一、二、三环孔对隧道周壁地下水封堵，采用前进式灌浆；第四、五、六环及中心孔对每环灌浆的最后53m岩体进行加固，以封堵正面水，并为下一循环灌浆加固止浆盘，采用后退式灌浆。、后退式分段灌浆、后退式分段灌浆后退式分段灌浆利用钻机钻孔，将气囊（水囊）式止浆塞置入灌浆钻孔

27、内，通过输水（气）设备，使止浆塞膨胀，和岩壁形成止浆系统，满足分段后退式灌浆要求。每灌浆段长53米，第一灌浆段完成后，后退止浆塞至下一灌浆段预定位置进行第二段灌浆，如此下去，直至该孔灌浆完成后开始下一灌浆孔的灌浆施工。见下图：灌浆方法示意图 、前进式分段灌浆 前进式分段灌浆工艺是针对成孔困难，涌水量很大等特殊地址条件下的一种可行性较高的灌浆技术，遇水即灌浆，再扫空，再灌浆，直至设计孔深。见上图：、对于涌水压力较小的灌浆孔，可将止浆塞放入孔中直接进行灌浆。孔深大于8m的钻孔，灌注CS双液浆时应考虑分段灌入。对于水压力较大的灌浆孔，可将灌浆芯管焊在法兰盘上，再安装在孔口管法兰盘上，进行灌浆。、由于

28、岩石破碎或因涌水量过大，不能一次成孔时，设置孔口管并采用分段前进式灌浆，在该灌浆段完成灌浆后，扫孔钻进至下一段，然后灌浆，如此往复，直到设计深度。 、灌浆泵流量的控制灌浆泵流量大小通过调整灌浆机的运行速度来控制。、凝胶时间的控制通过变换水泥浆浓度，可以调整双液浆的凝胶时间，为保证凝胶时间的准确性，每变换一次浓度或配比时，需取样实配，并测定其凝胶时间；同时在泄浆口接混合料后测定实灌双液浆的凝时间，避免异常情况发生。、灌浆顺序先灌外圈，后灌内圈，同一圈由下而上间隔施作。4.5.14、浆液灌入速度 当钻孔涌水量50L/min时，浆液灌入速度80150L/min；当涌水量50L/min时，浆液灌入速度

29、3580L/min。4.5.15、灌浆结束标准 、灌浆结束标准根据灌浆压力和灌浆量来控制。一般采用定压灌浆。当灌浆压力逐步升高，达到设计终压并继续灌浆10min以上，可结束本孔灌浆；单孔灌浆量与设计灌浆量大致相同，灌浆结束时的灌浆量在2030L/min以下，可结束本孔灌浆。灌浆结束时，应先打开泄浆管阀门，再关闭进浆管阀门并汲清水将灌浆管路冲洗干净后方可停机。 、灌浆效果检查分析单元全部灌浆孔钻灌完成后，在断面上下左右及中部各设一检查孔，每孔长约30m，孔径与灌浆孔相同，测孔内涌水量或进行压水实验，若满足设计要求，则可进行下一步的开挖施工，否则应进行补充灌浆。灌浆效果判断标准：对灌浆过程中的各种

30、记录资料综合分析，灌浆压力和灌浆量变化是否合理，是否达到设计要求；检查孔出水量小于0.2L/min ，任一检查孔漏水量小于10 L/min；检查孔钻取岩心，观察浆液充填情况；采用各种手段测定工作面灌浆后的涌水量，涌水量小于规定值，则质量合乎要求。如不能达到以上要求，则要根据情况进行补孔灌浆，直到满足上述要求为止。4.5.16、异常情况处理 钻孔过程中，若遇见突泥情况，立即停钻，拔出钻杆，安装孔口管及高压阀门，进行灌浆处理。灌浆过程中，若掌子面小裂隙出现漏浆，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；若仍漏浆，在漏浆处钻钻1-2m深的浅孔灌浆固结。若掌子面前方53米范围内大裂

31、隙串浆或漏浆，采用止浆塞穿过该裂隙进行后退式灌浆。当灌浆压力突然增高，则只灌纯水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再用CS双液浆灌注；若压力不恢复正常，则停止灌浆，检查管路是否堵塞。当浆液注入率较大，压力长时间不升高，则调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量、低压力灌浆，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灌浆，但停灌时间不能超过浆液凝胶时间。4.6超前导管预灌浆施工超前导管预灌浆施工 对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部预测水压大、极可能产生较严重突水突泥地段，预测地下水压力3.0MPa并2.0MPa时，采用超前导管预灌浆方案，通过预灌浆加固圈固结

32、范围为开挖轮廓线外5m。 在F29断层高位承压水区开挖施工中，超前导管预灌浆方案主要针对断层带及两侧的影响带等破碎地段。该部位易发生突水、突泥及塌塌掉块等，对施工安全构成具大威胁。通过超前导管预灌浆，主要起到对顶拱周边破碎围岩的加固作用。超前导管预灌浆与洞室开挖时的其它临时支护方式（包括钢支撑、钢格栅、锚杆、挂网、喷砼等）结合使用，共同起到对断层带、破碎体围岩的加固作用。该部位若出现较大承压水时，仍采用前面提及的超前固结灌浆处理方案进行堵漏。4.6.1 导管结构导管结构 导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。导管中间部位钻10mm的灌浆孔，灌浆孔呈梅花形布置（防止灌浆出现死角），间距为

33、1 50mm，尾部1m范围内不钻孔以防漏浆，末端焊直径为6mm的环形箍筋，以防打设导管时端部开裂，影响灌浆管联接。加工成形后的导管结构详见下图。注浆导管结构图注浆导管结构图导管实物4.6.2导管布置导管布置 拱顶双层超前灌浆导管采用32mm、壁厚4mm的热轧无缝钢管。钢管长度为5m；纵向水平搭接长度为2.1m，钢管分别采用40和10的外插角交错布置。灌浆导管钻孔及安装：在预定的位置用风动凿岩机钻孔，把管子插入孔内，带好丝扣保护帽，专用顶头顶入到要求的深度，使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。然后再用CS胶泥填充孔口。灌浆管的外露长度为30cm。以便连接孔口阀门和管路。顶管时注意保护钢管尾部不被损坏，以

34、便与高压灌浆管连接。小导管布置图4.6.3 小导管灌浆 小导管灌浆工艺流程浆液的选择 浆液采用水泥砂浆，水灰比0.5:1（重量比），使用不低于42.5强度的水泥。小导管灌浆施工见下图。灌浆量为了获得良好的固结效果，必须灌入足够的浆液量，确保有效扩散范围。灌浆范围按开挖轮廓线外0.30.5m设计并且浆液在地层中均匀扩散。灌浆压力与岩层裂隙的关系见下图。浆液单孔灌入量Q和围岩的孔隙率有关，根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算，其值为：Q=R2L(m3)式中：R浆液扩散半径(m)；L压浆段长度(m)；岩层孔隙率，砂土取40%，粘土20%，断层破碎带5%。灌浆压力灌浆压力为0.51.0MPa，施工中根据施

35、工现场试验确定较合理的灌浆参数。止浆盘由于采用低压加固灌浆，止浆盘为510cm厚喷射混凝土封闭，防止跑浆。灌浆注意事项灌浆前检查灌浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。灌浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。灌浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止灌浆，分析原因随时解决。做好灌浆压力、灌浆量、灌浆时间等各项记录。5、施工组织及资源配置、施工组织及资源配置5.1施工管理目标施工管理目标 质量目标：达到合格等级（开展创优活动）； 工期目标：在开工之后的六个月内完工； 安全目标：确保不发生重大人员、设备安全事故，千人负伤率3； 文明施工：争创文明施工样板工地。5.2管理及施工作业人员

36、配置管理及施工作业人员配置 F29断层高位承压水段超前固结灌浆施工能否顺利完成，对本标段及整个项目的各项既定目标顺利完成具有重要影响。为此，项目部在施工组织、现场管理、技术人员及作业层人员等方面加强配备。项目部派一位副经理专门负责此项工作，同时聘请一名在水电、地铁隧洞施工堵水、注浆等方面经验丰富的专家进行现场技术指导。施工前编制详细的施工作业指导书，施工中技术人员现场值班，确保灌浆堵水各项工作在按总计划顺利完成的前提下，又能根据现场情况及时进行优化和调整。管理及施工队人员配置表管理及施工队人员配置表5.3施工机械设备配置施工机械设备配置 灌浆施工机械设备配置情况一览表灌浆施工机械设备配置情况一

37、览表5.4主要材料配置主要材料配置 灌浆所用的主要材料包括水泥、水玻璃及其它聚胺脂有机堵漏材料。开工前，先进行上述材料的检验、浆液室内配比等方面的工作，待确定具体规格、型号及生产厂家后，施工中根据现场使用量提前采购。6施工安全及质量保证措施施工安全及质量保证措施 根据我公司类似工程施工经验、结合F29断层高位承压水超前固结灌浆施工所遇到的特殊的地质条件，我方认为，在施工技术方案确定的前提下，认真做好项目施工中的安全生产和施工质量管理等方面的工作，是保证项目顺利推进的前提和基础。为此，项目实施期间，项目部将对以下几个方面工作予以特别关注。 施工中，需根据工作面不同的特殊地质条件必须有对应的灌浆措

38、施，才能从根本上保证通过灌浆达到堵水和固结围岩的效果。选择适宜的钻孔灌浆设备和有效的施工方法是保证工期、质量和安全的首要条件。项目工程技术人员的施工经验、技术素质是工程质量的根本保证。在高位承压水隧洞内这一复杂的自然环境中进行工程施工，必须结合工程自身的特点，进行全面的分析，并根据分析结果采取强有力的安全保证措施。加强施工队伍的素质，责任意识的管理是保证工程顺利完成的关键。6.1灌浆施工安全和质量控制灌浆施工安全和质量控制6.1.1灌浆施工安全控制灌浆施工安全控制 灌浆钻孔的方向、深度都要严格按设计要求进行。灌浆前需要安装孔口管时，孔口管的安装一定要牢固、密实。根据超前钻孔出水情况，及时测量涌

39、水量及水压，化验水质，核实地质情况，如与计划不符，及时向设计、监理工程师提出，及时作好信息反馈，以便迅速变更设计、施工方案。灌浆中发生堵管时，先打开孔口泄浆阀，再关闭孔口进浆阀，然后停机，查找原因，迅速进行处理。施工过程中要作好施工日志及各种检查测量记录。灌浆区域内可能存在较大空洞，此时灌浆量往往会比预计的多出数倍以上。施工现场必须备足够的灌浆材料后方可开始灌浆，以免造成灌浆中途停工，堵塞岩石孔隙，影响灌浆效果。 为保证灌浆质量，处理灌浆过程中的突发事件，灌浆作业人员应进行专业培训，未参加培训人员不得上岗作业。关键工序应专人操作，不得任意调换。并建立专业灌浆队伍，严格灌浆施工纪律。灌浆材料应进

40、行检验，合格后方可使用，并妥善保管，防止失效和损坏。灌浆所用机具设备进入现场后应再次进行检查、维护、保养，以保证其时刻处于良好应用状态。认真做好防突水的安全预案工作，工作现场要配备必需的抢险材料，如棉纱、编织袋、方木等。同时要制订必要的逃生计划。6.1.2灌浆质量控制灌浆质量控制 灌浆无定式，是一门非常注重现场实践并不断创新的技术。施工过程中应根据灌浆情况及时调整配合比，灌浆后及时整理资料，组织人员研讨调整灌注工艺，不断提高灌浆效率。做好超前地质预探预报工作，包括地质调查、探测和超前探孔等。施工前对沿隧道建筑限界附近范围内的地表水文地质情况进行调查和监测。在接近进入设计富水区段施工处设立试验段

41、进行灌浆参数的选定和调整，现场培训直接施工作业人员。编制钻孔、灌浆作业指导书，设立专兼职质量、安全检查人员。建立完善的质量管理体系，设立质量检查小组，现场配备质量检查员，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。 加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，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。严格施工纪律，确保钻孔深度，做好钻孔记录。严格按照技术交底作业，按照灌浆工艺流程施工，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，确保灌浆质量。灌浆前，先对钻孔灌浆设备进行检修，确保设备正常使用以免影响灌浆质量。灌浆开始时宜采用小流量以免堵塞浆液渗透通道。灌浆必须达到设计标准后方可结束。灌浆结束后，应综合分析钻孔灌浆记录，通过检查孔压水试验等检查灌浆效果，如不能满足要求，则要补灌。定期或及时召开质量分析会议，对灌浆工艺进行改进，提高灌浆质量，并组织质量教育，严格执行“三检”制度，强化工序控制。6.2隧洞