注浆试验方案(第二阶段)

XX集团XX综合交通枢纽地下交通工程（XX)项目注浆加固隧道两侧土体试验方案编制：审核：批准：XX集团有限公司二〇一六年一月目录TOC\o"1-3"\h\u一、编制依据 1二、工程概况及试验概况 1三、工程地质与水文地质 21、工程地质条件 22、水文地质 4四、施工准备 4五、施工安排 111、人员组织 112、试验施工流程 11六、主要施工方法 18七、施工注意事项 19八、保障措施 20注浆加固隧道两侧土体试验方案编制依据1、设计提供的施工图纸，《基坑围护结构施工图》《隧道保护施工图》等;2、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；3、XX综合交通枢纽地下交通（XX）项目地铁一号线盾构区监测数据超警戒值处理方案及后续施工方案专家评审意见；4、XX综合交通枢纽地下交通工程（XX）人防工程岩土工程勘察报告；5、《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）6、《建筑施工计算手册》7、XX综合交通枢纽地下交通工程（XX）项目轨道交通1号线新-博区间隧道影响加密监测自动化监测报告工程概况及试验概况XX综合交通枢纽地下交通工程（XX）项目1#、2#联络通道施工期间，正在运营中的地铁1号线局部（收敛）数据超过警戒值。根据项目部编写的土层加固处理及后续施工方案于2015年12月30日组织专家评审，依据专家评审意见，在对隧道影响较小的区域选取试验段进行注浆试验，根据试验数据确定注浆压力、水泥浆配比、注浆量、注浆位置。根据专家意见要求，在影响较小区域进行试验，采集相关数据。试验方案采用注浆管加测斜管监测方式进行。试验方案分两阶段进行，第一阶段在对盾构区影响较小的范围进行，采集初始数据。根据第一阶段采集的数据，第二阶段在盾构区进行，和设计沟通，选取合适的位置进行试验，试验方法同第一阶段试验方法。第二阶段针对盾构区试验段采集到精确数据后，开始正式注浆。注浆加固目的：控制盾构管片继续收敛，减小管片收敛数据至10mm以内。工程地质与水文地质1、工程地质条件从上到下分述如下：第①层粉土（Q4-3al+pl）：表层为耕植土，含植物根茎，下部为粉土，褐黄色，稍湿，稍密。含针状孔隙，偶见大孔隙，局部夹粉质粘土团块、粉砂，干强度低，韧性低。第②层粉砂（Q4-3al+pl）：褐黄色，稍湿，松散。局部夹粉土薄层，含植物根茎，主要矿物成分为石英、长石、云母。第(2-1)层粉土（Q4-3al+pl）：褐黄~褐灰色，湿，稍密。含蜗牛壳碎片。摇振反应中等，干强度低，韧性低，局部见砂。第③层粉质粘土（Q4-3al+pl）：灰~褐灰色，软塑，饱和。含铁锈斑点、蜗牛壳碎片、钙质结核，夹粉土薄层，干强度中等，韧性中等。第④层粉土（Q4-3al+pl）：灰~灰褐色，湿～很湿，中密。含蜗牛壳碎片和铁锈斑点，含小块钙质结核，局部夹粉质粘土薄层。摇振反应中等，干强度低，韧性低。第(4-1)层粉质粘土（Q4-3al+pl）：褐灰色，软塑，饱和。含铁锈斑点、蜗牛壳碎片，夹粉土薄层，干强度中等，韧性中等。 第⑤层粉土（Q4-2al+pl）：灰~灰褐色，湿，中密。含蜗牛壳碎片、铁锰质氧化物，局部夹粉质粘土。摇振反应中等，干强度低，韧性低。第⑥层粉质粘土（Q4-2al+pl）：灰黑~黑灰色，软~可塑，饱和。切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。含铁锈斑点和小颗粒钙质结核，结核粒径约为0.3~1.0cm，有腥味。有机质含量平均值为8.1%，按《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）定为有机质土。该层土灵敏度平均值为1.33，为不灵敏土。夹粉土薄层。第(6-1)层粉土（Q4-2al+pl）：褐灰～黑灰色，湿，中密。含蜗牛壳碎片。摇振反应中等，干强度低，韧性低。层面有起伏。第⑦层细砂（Q4-1al+pl）：褐灰~灰黄色，饱和，中密~密实。主要成份为石英、长石、云母等矿物，含蜗牛壳碎片。夹粉砂薄层。磨圆度中等，分选性一般。第(7-1)层粉砂（Q4-1al+pl）：褐灰~灰黄色，饱和，中密~密实。主要成份为石英、长石、云母等矿物，含蜗牛壳碎片。第⑧层中砂（Q4-1al+pl）：灰色~褐黄色，饱和，密实。主要成份为石英、长石、云母等矿物，含蜗牛壳碎片。磨圆度中等，分选性一般。第(8-1)层细砂（Q4-1al+pl）：灰~灰黄色，饱和，中密~密实。主要成份为石英、长石、云母等矿物，含蜗牛壳碎片。夹粉砂、中砂薄层。磨圆度中等，分选性一般。第⑨层粉质粘土（Q4-1al+pl）：黄褐~褐黄色，可塑，饱和。切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。含铁锈斑点和小颗粒钙质结核，结核粒径约为5.0~15.0mm，局部夹粉土薄层。第(9-1)层粉土（Q4-1al+pl）：褐黄色，湿，密实。摇振反应中等，干强度低，韧性低。含铁锈斑点和钙质结核。2、水文地质场区地下水为上层浅水和承压水。孔隙潜水主要赋存于7.8～11.3m以上的Q4-3al+pl、Q4-2al+pl的粉土、粉砂地层中。承压水主要赋存于13.9m～37.0m范围内的Q4-1al+pl粉土、粉砂、细砂、中砂地层。结合区域水文地质资料，综合考虑本场地的承压水头高度为12.0m，其对应高程为82.50m。地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水状态下无腐蚀性，干湿交替的状态下有弱腐蚀性。四、施工准备（一）、试验场地选择依据专家评审意见：对隧道影响较小的区域选取试验段。依据岩土工程勘察报告：3-3断面与通道所处6-6断面、7-7断面地质情况比较类似，选用3-3断面与2#通道相对应场地（北侧基坑顺作区）为试验场地。、注浆半径选择依据依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012），（表8.2.2硅化法注浆加固半径依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）8.2.2第五条注浆孔间距可取加固半径的（1.5-1.7）倍。试验注浆孔间距分别取0.5m、0.8m、1m、1.5m。、注浆压力选择依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）8.2.1第五条当采用水泥水玻璃双液快凝浆液时，注浆压力不应大于1.0MPa。试验注浆压力分别取0.1MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa。（三）、加固半径监测与测斜管选择依据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013），7.4条深层水平位移监测来确定加固半径。为监测加固半径，测斜管距离注浆管距离分别取0.5m和0.8m。测斜管采用聚氯乙烯（pvc)工程塑料制成，长度为注浆管长度+2m=16m，测斜仪系统精度不宜低于0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500m,电缆长度应大于测斜孔深度。水平位移监测前，宜用清水将测斜管内冲刷感觉，并采用模拟探头进行试孔检查后使用。监测时，应将测斜仪探头放入测斜管底，恒温一段时间后自下而上以0.5m间隔逐段量测。每监测点均应进行正、反两次量测，并取其平均值为最终值，监测频率为5次，注浆前一次、注浆1小时后一次，注浆2小时后一次，注浆4小时一次，注浆12小时一次。（四）、浆液选择。依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）8.3.1，浆液基准配比：

A液：重量比：水/水泥=1.0，\t"C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\360zip$Temp\\360$1\\_blank"外加剂：缓凝剂/水泥：2～3%

B液：\t"C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\360zip$Temp\\360$1\\_blank"水玻璃：选购市场上销售的符合国家质量要求的波美度为35°～40°的水玻璃。双液浆为A液和B液的混合液，双液浆的配合比为A液：B液=1：1。在浆液基准配比的基础上，现场进行试调，并在潜土层试压浆，调至出适合现场的配合比。注浆水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，注浆用水pH值不小于4，水温不得超过30℃-35℃，盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态下不得暴露于阳光下，防止浆液凝固；当日平均温度低于5℃或最低温度低于-3℃的条件下注浆时，采取措施防止浆液冻结。（五）、注浆花管选择。依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）8.3.1，注浆花管采用Φ42mm壁厚3mm金属花管，长度（85.2-76.7）+3+2+0.5=14m，距离底部4m处金属花管与孔壁之间的空隙封堵，在底部4米范围内开设小圆，小圆孔呈梅花型布置，每隔10cm横向开设两个Φ6mm小圆孔。第二阶段注浆管长度（87.2-76.7）+3+2+0.5=16m，底部4米范围内花管注浆。（六）、注浆量。在一般情况下，理论上注入的耗浆量，应填充到颗粒之间的孔隙中，或沿层理或裂隙劈裂式注入。每孔（段）浆液注入量可用下式计算：Q=πAHR2·β·n=A·S·H·n·β=q·H式中，Q为每孔段注浆量m3；A为浆液损耗系数，取1.15～1.30；H为注浆孔深m；R为浆液有效扩散半径m；β为浆液充填系数；S为浆液扩散面积，m2；n为孔隙率。综上计算，每延1m注浆量Q为0.8m3，每根注浆量为2.4m3。（七）、注浆孔距选用计算根据测斜管的变形情况测定浆液扩散半径，如下图所示，相邻两根注浆孔的影响测斜管的距离得出一定厚度b，两根注浆管的距离为D，b=r2-D2（八）、注浆时间注浆时间进行双控，首先控制注浆压力，并控制注浆流量。注浆流量控制在10-15L/min.当注浆量小于0.4L/min，记录注浆时间，然后稳压10min时即可完成注浆。（九）、试验数据收集

根据试验数据完成如下表格：1、测斜管距离注浆管0.5m时，注浆压力分别为0.1MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa。注浆孔间距（m）0.50.811.5注浆时间（s）注浆量（L)变化量2、测斜管距离注浆管0.8m时，注浆压力分别为0.1MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa。注浆孔间距（m）0.50.811.5注浆时间（s）注浆量（L)变化量五、施工安排1、人员组织为保证试验施工高效和精准，按照“管理干部职责分明、权限到位，工人一专多能，特殊工种持证上岗”原则，全面负责本试验工程的实施。序号姓名职务备注1孟磊项目经理负责全面组织、协调管理工作2兰岚项目总工负责施工方案的设计及交底3李金钊项目副经理负责现场施工组织4郭小林质检工程师负责现场质量控制，报验5王杰测量负责人负责现场控制工作6曹光乐试验负责人负责材料检验、试件留样工作7陈丽婷实验员负责现场试件、混凝土检测工作8张亚昆现场技术员负责现场技术、质量控制9李发雯现场施工员负责现场施工及工序转换10张连辉专职安全员负责现场安全11祝博博内业资料负责内业资料的填写2、试验施工流程第一步、注浆压力为0.1MPa时，施工布置分八小步，如下图：在每小步施工过程中，都要进行数据分析，如果测斜管监测到水平位移的变化后进行下一步，如未监测到水平位移变化不进行下一小步。第二步、注浆压力为0.4MPa时，施工布置重复第一步；第三步、注浆压力为0.7MPa时，施工布置重复第一步；第四步、注浆压力为1.0MPa时，施工布置重复第一步。如果第一步注浆压力0.1MPa可以达到渗透范围时，反之降低注浆压力，按照0.08、0.06、0.04MPa进行试验。第一阶段实验结果及参数选定第一阶段注浆试验在1月13日至1月18日进行，注浆试验已经结束，采集了相关数据。根据第一阶段试验结果，注浆压力选用0.1MP，注浆管距离盾构管片0.8m，每孔注浆量为0.4-0.6m³，水灰比1:1，水玻璃掺量1%。以上数据作为试验盾构区注浆参数。第一阶段注浆数据分析如下表所示：注浆孔间距（m）0.50.811.5注浆孔与测斜管间距（m）0.50.8注浆压力（MPa）0.10.1注浆时间（min）3125284538403640注浆量（m³)1.4位移变化量（mm）1#6.010.990.922.356.030.742.444.352#26.431.410.800.961.390.250.694.663#17.982.090.8714.560.53/2.641.284#19.493.9710.730.380.546.431.943.28最大位移变化量（mm）26.433.9710.7314.566.036.432.644.66最小位移变化量（mm）6.010.990.800.380.540.250.691.28测斜管布置图根据以上数据分析，当注浆管间距为1m，注浆管与测斜管间距为0.8m时，对测斜管的影响最小，且能达到土体注浆加固效果。4、第二阶段施工方法经过与设计单位沟通，选定1号联络通道右DM7断面为第二阶段试验位置，在右线两侧各对称布置3个注浆孔，注浆孔间距1m。注浆管布置方式如下图所示：注浆管平面布置图注浆管平面布置图六、主要施工方法施工工艺流程：钻孔花管制作与安放（测斜管安放）浆液拌制开注浆机结束、清洗。1、测量定位：根据施工布置图和现场实际情况进行测量放线定位，布置孔位。现场技术人员按施工图及现场实际情况放样，并做好明确标志，放样偏差≦5CM。2、成孔。依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）8.3.1，注浆孔的孔径宜为70mm-110mm。注浆孔施工选用孔径为80mm的XY-100型钻机成孔。在测量人员的控制下，钻机就位，对准孔位时应保证钻杆垂直度，倾斜钻孔应保证倾斜角度正确。钻机就位，地基应垫平压实或搭设稳固的脚手架，防止机器在运转时产生晃动。一旦对好孔位后，钻机不得移位。成孔时钻机机架垫平，钻具垂直地面，成孔垂直度≦1.5%。3、花管（测斜管）制作以及安放。根据注浆花管参数进行制作，成孔后注浆花管下入至孔底，将孔口管封闭。4、注浆管封堵。花管按放后，在注浆管底部4m处封堵花管与孔壁之间的空隙。5、双液注浆。将水玻璃与水泥浆交替注入土壤中，两种溶液迅速反应生成硅胶和硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，使土壤的强度和承载能力提高。常用于粉土、砂土和填土的地基加固，称为双液注浆。在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆，注浆过程中主要通过\t"C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\360zip$Temp\\360$2\\_blank"听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果；听声音是否有异常，严格按照试验数据控制注浆压力，看注浆量是否达到计算的注入量；这个过程主要靠注浆司机来控制，另外技术人员还要做好注浆记录，并保证记录的真实性。6、清洗。如不需要连续施工，注浆完成后务必要及时清洗浆泵、管路等。如连续施工可视具体情况不进行操作。7、测斜管。注浆试验完成后，根据同条件试块强度确定开挖时间，测量浆液扩散半径。施工注意事项1、施\t"C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\360zip$Temp\\360$2\\_blank"工工人员必需按技术方案组织施工。2、在注浆施工中应通过\t"C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\360zip$Temp\\360$2\\_blank"现场试验对注浆参数及浆液配比作进一步试验调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果。3、如出现堵管，堵管的处理要快速及时，不能慌乱，要按顺序一步步尽快处理。4、注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如多做试验选定合理的凝结时间。5、水泥浆液若发生沉淀、\t"C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\360zip$Temp\\360$2