小浪底北岸(濟源)承壓水第一頁，共88頁。目錄1、工程概況

2、方案編制依據(jù)

3、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

4、超前固結(jié)灌漿技術(shù)方案

5、施工組織目錄及資源配置

6施工安全及質(zhì)量保證措施

第二頁，共88頁。1、工程概況四標(biāo)11#隧洞穿越地區(qū)屬山間多出泉水地段，巖層中地下水豐富，斷層帶屬富水性構(gòu)造，局部地段存在高位承壓水。F29斷層在樁號14+690～15+060區(qū)間與11#隧洞軸線基本呈垂直相交，根據(jù)初設(shè)階段工程地質(zhì)勘察報告提供數(shù)據(jù)，F(xiàn)29斷層帶承壓水最大水位高程為330～331m，高出洞底約126m。預(yù)測施工時隧洞洞室最大涌水量為0.41m3/s，預(yù)測F29斷層帶寬5～20m，對洞挖的影響長度范圍約為370m。

F29斷層高承壓水部位在洞挖過程中可能存在嚴(yán)重的突水突泥地質(zhì)災(zāi)害，影響施工安全、居民飲水和周邊生態(tài)環(huán)境，進而導(dǎo)致投資增加及工期延長。在洞挖期間需提前采用超前固結(jié)灌漿的方式對上述部位進行處理，以保證項目施工中各項控制性目標(biāo)的按期完成。

根據(jù)前期相關(guān)科研單位完成的《小浪底北岸灌區(qū)總干渠11#隧洞施工F29斷層高位承壓水處理方案研究報告》成果，洞挖段超前固結(jié)灌漿施工范圍在樁號14+730～14+910之間，長度為180m。計劃工期為六個月。第三頁，共88頁。開挖現(xiàn)狀圖第四頁，共88頁。隧洞照片1第五頁，共88頁。隧洞出水第六頁，共88頁。隧洞塌方第七頁，共88頁。隧洞涌水第八頁，共88頁。2、方案編制依據(jù)⑴河南省水利勘測有限公司2011年編制的《小浪底北岸灌區(qū)一期工程初步設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察報告》。

⑵河南省水利勘測有限公司2011年編制的《小浪底北岸灌區(qū)一期工程總干渠11#隧洞專題報告》。

⑶華北水利水電大學(xué)與黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司2014年編制的《小浪底北岸灌區(qū)總干渠11#隧洞施工F29斷層高位承壓水處理方案研究報告》。

⑷《建筑工程水泥-水玻璃雙液灌漿技術(shù)規(guī)程》（JGJ211-2010）

⑸《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)程》（DL/T5148-2012）

⑹本公司洞挖工程施工管理的制度、體系文件、成熟可靠的技術(shù)施工經(jīng)驗及相應(yīng)的資源配置。第九頁，共88頁。3、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)3.1工程地質(zhì)

洞室圍巖地層三疊系為椿樹腰組（T3c）和三疊系譚莊組上段（T3t2）地層、下段（T3t1）砂巖、泥巖和頁巖，局部見有煤層，特別是三疊系譚莊組上段（T3t2）所含煤層最厚達0.5m。圍巖為Ⅲ類，巖性以軟巖類的泥巖和頁巖為主，局部較破碎，巖體相對完整，山間多出泉水，巖層中地下水較豐富，斷層F29是富水性構(gòu)造。局部地段存在承壓水，承壓水最大水頭高程為330m，高出洞底約126m。巖體具弱～中等透水性。

F29斷層呈北西325°向延伸，場區(qū)內(nèi)該斷裂經(jīng)大洼東、小嶺河、臥河，沿衛(wèi)福安至臥河沖溝西側(cè)至衛(wèi)福安西北，同F(xiàn)59斷層相連。斷層面傾向東北，為正斷層，傾角76°。F29斷層帶寬度在5～20m之間，與隧洞軸線基本呈垂直相交。第十頁，共88頁。F29斷層與11#隧洞關(guān)系圖第十一頁，共88頁。3.2水文地質(zhì)工程區(qū)內(nèi)的河流水系均屬于黃河流域，主要由黃河支流的蟒河和直接灌入黃河干流的小支流組成。根據(jù)地層分布狀況和賦存地下水條件，可劃分為基巖裂隙水、下第三系半成巖的碎屑巖類孔隙裂隙水和第四系松散巖類孔隙水三種類型。

隧洞沿線地下水主要為基巖裂隙水，巖石在各種地質(zhì)應(yīng)力作用下，形成斷層和裂隙（風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙），在地表水下滲過程中，形成脈狀裂隙水和風(fēng)化殼裂隙水。這些裂隙水在運動中遇相對隔水層或地形條件具備時即出露于地表，形成下降泉或少數(shù)上升泉。因地形切割，單斜地層結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計隧洞線沿線的地下水富水性與聯(lián)通性較差，一般沒有統(tǒng)一連續(xù)的地下水位?；鶐r裂隙潛水主要以泉的形式表露出來。其中F29斷層帶是富水性構(gòu)造，斷層內(nèi)存在高水位承壓水。

斷層帶、基巖破碎帶是地下水和地表水溝通的良好通道，當(dāng)補給量大于排泄量時，即為富水構(gòu)造，隧洞穿越斷層帶、基巖破碎帶及其附近時存在隧洞突、涌水問題。隧洞突、涌水對工程施工及人員安全威脅大，處理難度大，是造成投資增加、影響工程進度的重要不利因素之一。隧洞在富水?dāng)鄬覨29附近工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件復(fù)雜。洞室涌水量大，易形成次生地質(zhì)災(zāi)害，對工程施工造成影響。第十二頁，共88頁。4、超前固結(jié)灌漿技術(shù)方案4.1高位承壓水段整體處理原則

依據(jù)F29斷層前期地質(zhì)勘察資料及已開挖洞段涌突水情況，結(jié)合前期制訂的項目整體施工進度、質(zhì)量、安全等控制性目標(biāo)，同時根據(jù)相關(guān)方對隧洞軸線F29斷層影響部位確定的“先探后掘、以堵為主、堵排結(jié)合、平行施工”的處理原則。其中，超前固結(jié)灌漿是整個處理原則的核心內(nèi)容，其主要作用如下：通過超前固結(jié)灌漿的封堵及加固作用，對斷層及其影響帶中的高位承壓水提前進行封堵，同時對相應(yīng)部位的軟弱及破碎圍巖體提前進行加固，最終確保后序洞挖施工的順利進行。第十三頁，共88頁。4.2、超前固結(jié)灌漿主要目的①、防止隧洞突水災(zāi)害②、保護水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境③加固圍巖，防止塌方④、縮短施工工期，節(jié)省工程投資第十四頁，共88頁。

①防止隧洞突水災(zāi)害F29斷層影響帶受降雨和地下水徑流的影響，隧洞施工滲透水的補給量穩(wěn)定、充足，局部地下水具有承壓性。據(jù)該段巖性特點，地表水與地下水有較強的水力聯(lián)系，有較完整的一直水系統(tǒng)，隧洞施工中易發(fā)生突涌水。F29斷層影響帶基巖節(jié)理裂隙發(fā)育，縱橫貫通性好，隧洞開挖后將形成較大的集水廊道，具備了必生涌突水的水源和通道。發(fā)生涌突水災(zāi)害時，施工機械和人員根本無法及時撤退，會造成無法估計的財產(chǎn)損失和人員傷亡。為防止涌水事故的發(fā)生，需要通過超前灌漿的形式提前進行注漿堵水。第十五頁，共88頁。②保護水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境F29斷層影響帶為砂巖、泥巖地層，裂隙較發(fā)育，圍巖破碎，隧洞開挖后，地表水易漏失，發(fā)生各種涌突水現(xiàn)象。地下水排泄，引起水位下降，造成附近居民無生活用水和生產(chǎn)用水，地表水可能枯竭，造成不良的社會影響。為實現(xiàn)環(huán)境保護的需要，進行堵水處理，防止地表水漏失，保護水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。第十六頁，共88頁。③加固圍巖，防止塌方。F29斷層影響帶多為砂巖、泥巖、夾少量煤層和斷層角礫巖等，巖層破碎，巖體完整性差，易塌塌失穩(wěn)。因巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，該段又位于河谷底部，地下水來源較豐富，泥巖在開挖過程中，在地下水作用下，易崩解、軟化，強度明顯降低，圍巖易失穩(wěn)。多種不利地質(zhì)條件組合，隧洞施工易發(fā)生塌方甚至冒頂。開挖前通過注漿加固圍巖，可防止圍巖塌方，確保施工安全。第十七頁，共88頁。④縮短施工工期，節(jié)省工程投資通過超前固結(jié)灌漿施工，增強了圍巖的自穩(wěn)能力，減少了處理洞挖、排水、處理塌方體、臨時支護工作的大量工程量；提高了洞挖掘進速度，同時減少工程施工總耗時。最終達到縮短施工工期，節(jié)省工程投資的目的。

第十八頁，共88頁。4.3超前固結(jié)灌漿具體實施方案根據(jù)隧洞圍巖的工程地質(zhì)條件，巖體完整性，巖溶發(fā)育情況，涌突水位置、水量、水壓及巖體的綜合滲透系數(shù)等情況，超前固結(jié)灌漿具體方案擬采用超前導(dǎo)管預(yù)灌漿、超前固結(jié)灌漿兩種方案相結(jié)合。設(shè)計灌漿方案的選擇主要是針對四標(biāo)段11#隧洞復(fù)雜的隧洞巖溶發(fā)育地段的不同工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況進行初步選定，施工中根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報等措施綜合分析的成果來合理選擇灌漿方案。第十九頁，共88頁。具體實施方案①、對可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測水壓大、極可能產(chǎn)生較嚴(yán)重突水突泥地段，預(yù)測地下水壓力＜3.0MPa并≥2.0MPa時，采用超前導(dǎo)管預(yù)灌漿方案，預(yù)灌漿加固圈固結(jié)范圍：正洞為開挖輪廓線外5m。

②、對不同年代地層巖層接觸帶、物探異常區(qū)、預(yù)測水壓大、可能產(chǎn)生突水突泥地段，預(yù)測地下水壓力＜2.0MPa并≥1.0MPa時，采用超前固結(jié)灌漿，預(yù)灌漿加固圈固結(jié)范圍：正洞為開挖輪廓線外3m。

具體施工過程中，固結(jié)灌漿實施方案應(yīng)根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報及揭示的地質(zhì)條件及時調(diào)整。第二十頁，共88頁。4.4、超前固結(jié)灌漿孔布置形式超前固結(jié)灌漿是通過在掌子面鉆灌漿孔，再向孔內(nèi)壓灌純水泥漿或者化學(xué)漿液，漿液擠出開挖斷面及其周圍一定范圍內(nèi)的巖縫中的水，保證圍巖的裂隙被具有一定強度的漿體充填密實，并與巖體固結(jié)成一體，達到止水和固結(jié)的作用。第二十一頁，共88頁。具體布孔形式①超前固結(jié)灌漿孔的布置。根據(jù)灌漿范圍、灌漿段長、單個灌漿鉆孔的作用范圍、巖溶（巖層裂隙）發(fā)育情況、含水層分布情況、毛洞斷面大小和鉆孔作業(yè)要求而定，超前導(dǎo)管預(yù)灌漿、超前固結(jié)灌漿鉆孔宜長短結(jié)合并呈傘形輻射狀布置；全斷面徑向后固結(jié)灌漿鉆孔按梅花型布置。

②超前固結(jié)灌漿鉆孔段長及止?jié){巖盤、混凝土止?jié){墻厚度的確定根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和鉆機的能力（效率）確定。

在采用5m帷幕灌漿時止?jié){巖盤厚度取5m，在采用3m帷幕灌漿時止?jié){巖盤厚度取3m。

對于混凝土止?jié){墻，采用平底型混凝土止?jié){墻，止?jié){墻的厚度在采用5m帷幕灌漿時為1m，在采用3m帷幕灌漿時為0.5m。第二十二頁，共88頁。4.5、超前固結(jié)灌漿施工方案本方案針對隧洞承壓水段開挖時掌子面附近的具體地質(zhì)情況，采用超前固結(jié)灌漿。灌漿孔采用孔口管和導(dǎo)管灌漿，鉆孔設(shè)計長度30m；孔口管采用直徑89mm，壁厚5.5mm的無縫鋼管，作為止?jié){和孔口保護裝置。每一循環(huán)設(shè)計長度為30m，在采用5m固結(jié)灌漿時開挖25m，預(yù)留5m止?jié){巖盤，在采用3m固結(jié)灌漿時開挖27m，預(yù)留3m止?jié){巖盤，固結(jié)范圍：開挖輪廓線外5～3m。第二十三頁，共88頁。4.5.1超前固結(jié)灌漿部位及材料4.5.1超前固結(jié)灌漿部位超前固結(jié)灌漿部位確定樁號里程為14+730～14+910段，總長度180m。

4.5.2灌漿材料及漿液配比

采用42.5普通硅酸鹽水泥；水玻璃：40Be’；采用水泥漿液和水泥—水玻璃類漿液兩種漿液進行灌注。第二十四頁，共88頁。4.5.3超前固結(jié)灌漿工藝流程第二十五頁，共88頁。4.5.4、灌漿單元段長和灌漿孔的布置根據(jù)鉆機性能，每循環(huán)灌漿段長30米，總共6個單元。固結(jié)灌漿使?jié){液擴散到灌漿加固范圍內(nèi)的所有巖層裂隙中，灌漿孔的布置要以漿液擴散不出現(xiàn)空白為原則，據(jù)此根據(jù)設(shè)計灌漿孔數(shù)量以隧洞中軸為中心呈傘形布置。第二十六頁，共88頁。灌漿孔布置圖第二十七頁，共88頁。固結(jié)灌漿剖面圖第二十八頁，共88頁。每循環(huán)工程量第二十九頁，共88頁。4.5.5、灌漿方式采用分段前進式灌漿或全孔一次壓入式灌漿。當(dāng)鉆孔過程中未遇見泥夾層或涌水，就一鉆到底，全孔一次壓入式灌漿；在鉆孔過程中遇到泥夾層或涌水，立即停止鉆孔，采取灌一段鉆一段的分段前進式灌漿，直至終孔。第三十頁，共88頁。4.5.6、灌漿參數(shù)的選擇每灌漿單元長度30m，單孔有效擴散半徑1m，孔底間距不大于1.8m；灌漿范圍為隧道開挖斷面外5m跟3m兩種。灌漿方式：如果出水量較小且成孔容易，采用一次性灌漿方式或分段后退式灌漿；如果成孔困難，則采用分段前進式灌漿。

灌漿壓力：灌漿起始壓力按靜水壓力加上0.5MPa控制，灌漿終壓不大于2.5倍的靜水壓力。施工中根據(jù)現(xiàn)場灌漿試驗進行適當(dāng)調(diào)整。

漿液的灌入量：指單孔灌入量，按假設(shè)漿液在地層中均勻擴散公式為：

Q=πR2Lnαη

式中：Q-單孔灌漿量（m3）：R-漿液擴散半徑（m）取1m；

L-灌漿孔長（m）；n-地層的裂隙（％），取2～4%；

α-漿液在巖石裂隙中的充填系數(shù)，視巖石情況取0.3～0.9；

η-漿液消耗率，取1.1。第三十一頁，共88頁。4.5.7止?jié){巖盤的施工及加固

止?jié){巖盤止?jié){效果的好壞，將直接關(guān)系到固結(jié)灌漿成功與否。施工中根據(jù)灌漿段圍巖情況預(yù)留5～３m止?jié){巖盤，這樣既確保灌漿效果，又避免每個灌漿循環(huán)澆筑混凝土作為止?jié){墻這道工序，可以加快施工進度。第三十二頁，共88頁。⑴止?jié){巖盤的施工

當(dāng)掌子面出現(xiàn)大股涌水時，應(yīng)采用下面的施工方案：先對掌子面出水點進行引流工作，清底，澆筑砼止?jié){墻，砼施工過程中預(yù)埋孔口管與小導(dǎo)管灌漿建造止?jié){巖盤，最后進行引流管的關(guān)水工作。

止?jié){墻的設(shè)置：根據(jù)掌子面圍巖及出水情況確定砼止?jié){墻長1～0.5m米，具體施工步驟：在出水點采用φ260鋼管引水，同時自制“U”形槽放置于引流管下方，使散水歸槽，保證掌子面基底干燥。砼止?jié){墻施工時在涌水點用模板加工成木箱形圖狀，并預(yù)留2根φ108泄水管。在砼澆筑過程中預(yù)留第一環(huán)灌漿孔的孔口管，第一段澆筑完后，澆筑第二段砼前，對孔口管、引流管及泄水管進行接長處理。同時在澆筑第二段砼中預(yù)埋二、三環(huán)灌漿孔的孔口管，和拱部預(yù)埋φ32小導(dǎo)管，小導(dǎo)管環(huán)向間距30cm(根據(jù)圍巖情況確定是否采用小導(dǎo)管拱架支護）。第三十三頁，共88頁。（2）止?jié){巖盤灌漿加固①灌漿孔的布置：分三種方式：第一，按圓形布置灌漿孔，根據(jù)地質(zhì)和涌水情況確定灌漿加固孔，預(yù)留灌漿加固孔的2倍的孔位用于固結(jié)灌漿和檢查孔；第二，小導(dǎo)管布置在拱部(根據(jù)圍巖情況確定是否布置小導(dǎo)管）；第三，φ108泄水管，布置在引流管下方。第三十四頁，共88頁。②灌漿加固

灌漿前進行關(guān)水試驗,觀察止?jié){墻背后滲水情況。由于散水未能全部歸流，可能在止?jié){墻與周邊巖壁之間、以及止?jié){墻集水槽底部的砼面均有少量水滲出。打開引水管，進行灌漿加固。先利用灌漿機灌拱部及周邊導(dǎo)管，灌漿過程中CS雙液漿隨水從周邊流出，穩(wěn)定灌漿壓力，待濃漿流出且壓力升高時，停止該孔灌漿，間隔進行下一孔灌漿。所有導(dǎo)管灌漿完成后，對集水槽φ108泄水管灌單液漿，直至引水管內(nèi)有濃漿流出后停止。第三十五頁，共88頁。③關(guān)水檢查

加固完成半小時，關(guān)水檢查，如止?jié){墻無滲漏則進行固結(jié)灌漿，如仍有滲水，重新加固止?jié){墻。第三十六頁，共88頁。4.5.8、埋設(shè)孔口管固結(jié)牢固密實，保證不漏漿、不竄漿的孔口管是決定灌漿效果好壞的重要因素?？卓诠苈裨O(shè)方法：先用YG-125型汽動式潛孔鉆機鉆3.0m深，再將規(guī)格φ89×5mm/L=3m孔口管插入，外露20～30cm，管壁與孔口接觸處用麻絲填塞，再向孔口管內(nèi)灌雙液漿固結(jié)，待孔口管漿液凝固后安裝閘閥，開始掃孔，孔口管起著導(dǎo)向作用，鉆孔安裝時要控制好外插角度。第三十七頁，共88頁。4.5.9鉆孔

采用履帶輪液壓氣動式潛孔鉆機進行鉆孔，其主要特點：鉆進效率高，操作方便，在7～8級巖石鉆進可達50～60m/h；不但確保鉆孔的傾斜率，并且能保證鉆孔的質(zhì)量。

先根據(jù)設(shè)計圖孔位、鉆孔參數(shù)，在工作面上放出鉆孔位置，并用油漆標(biāo)定，調(diào)整鉆桿的仰角和水平角，移動鉆機，將鉆頭對準(zhǔn)所標(biāo)孔位，將棱鏡放在鉆桿的尾端，用全站儀檢查鉆桿的姿態(tài)并調(diào)整。根據(jù)探孔預(yù)測結(jié)果，決定是否采用孔口管。對探孔預(yù)測水壓較高（P≥1.0MPa），且水量較大（Q≥20m3/h）的區(qū)域，采用孔口管灌漿，否則采用止?jié){栓塞止?jié){方式進行灌漿。當(dāng)采取后退式分段灌漿時，可直接鉆孔至設(shè)計深度。當(dāng)采取前進式分段灌漿時，采取鉆一段灌一段的方式，直至設(shè)計孔深。第三十八頁，共88頁。潛孔鉆鉆孔第三十九頁，共88頁。鉆孔順序鉆孔按先外圈，后內(nèi)圈的順序進行。內(nèi)圈鉆孔可參照外圈鉆孔的順序，后序孔可檢查前序孔的灌漿效果。逐步加密灌漿一方面可根據(jù)鉆孔的情況調(diào)整灌漿參數(shù)，另一方面如果鉆孔情況證明灌漿效果已達到設(shè)計要求，即可進行下一圈孔的鉆進，減少鉆孔的工作量，加快施工進度。鉆孔時，還要嚴(yán)格作好鉆孔記錄，包括孔號、進尺、起訖時間、巖石裂隙發(fā)育情況、出現(xiàn)涌水位置、涌水量和涌水壓力。施鉆過程中，若單孔出水量小于30L/min，可繼續(xù)施鉆；若單孔出水量大于30L/min，立即停鉆進行灌漿。第四十頁，共88頁。4.5.10漿液的配制

水泥漿的配制同上，水玻璃漿的配制方法是現(xiàn)在攪拌桶內(nèi)加一定量的清水，然后再放入一定量的濃水玻璃，攪拌均勻即可。兩種漿液通過灌漿機在混合器處混合后進入地層。

水泥－水玻璃雙液漿中水泥漿越濃，水泥漿與水玻璃的比值越大，則凝膠時間越短，一般在30秒到數(shù)分鐘；若要縮短或增加凝膠時間，可加入速凝劑或緩凝劑，可調(diào)范圍十幾秒至幾十分鐘。第四十一頁，共88頁。制漿時注意事項：為了保證漿液質(zhì)量，配料時制漿材料必須計量準(zhǔn)確，水泥、緩凝劑、速凝劑等固體材料采用重量稱量法；水、水玻璃采用體積稱量法。其中水、水泥、水玻璃稱量誤差不應(yīng)大于5％，外加劑稱量誤差不應(yīng)大于1％。嚴(yán)格按照順序加料，有外加劑的漿液中，外加劑未完全溶解，不得加入水泥，攪拌時不得將繩頭、紙片等雜物帶入攪拌機內(nèi)，攪拌后的漿液必須經(jīng)篩網(wǎng)過濾后方可進入灌漿機。攪拌時間不得少于3min，以免漿液攪拌不均。摻有速凝劑的水泥漿必須在30min內(nèi)用完。

根據(jù)選定漿液的配比參數(shù)拌好漿液，其中水泥漿拌好后用1×1mm網(wǎng)篩過濾，放入葉片立式攪拌機進行二次攪拌，確保漿液均勻。第四十二頁，共88頁。4.5.11、灌漿準(zhǔn)備⑴、灌漿管路按下圖所示聯(lián)接，通過壓水檢查灌漿管路的密封性，同時沖洗巖石裂隙，擴大漿液通路，增加漿液充填的密實性。

⑵、對于在工作面上顯露并和灌漿孔連通的裂隙，應(yīng)噴射混凝土予以封閉。噴射混凝土以25～30cm為宜，以免漿液從裂隙泄漏。

⑶、檢查灌漿材料數(shù)量能否滿足連續(xù)灌漿要求，如不能保證連續(xù)灌漿要求，則要等補足數(shù)量后才能灌漿。

⑷、要對灌漿系統(tǒng)進行壓水檢查，壓力一般為設(shè)計灌漿壓力的1.2倍。以檢查各灌漿機具的密封性和完好性，同時檢查攪拌機運行狀況，發(fā)現(xiàn)問題立即解決，以免在灌漿過程中因機械故障而造成灌漿中斷。

⑸、檢查止?jié){塞的磨損程度，若發(fā)現(xiàn)止?jié){塞不能有效密封灌漿，應(yīng)立即更換，以免從止?jié){塞返漿，凝固后使灌漿芯管無法拔出，影響正常施工。第四十三頁，共88頁。（6）、安裝灌漿塞在一般水壓的鉆孔中，止?jié){塞采用人力或機械幫助能夠送入孔中的情況下，盡可能采用機械膨脹式止?jié){塞。當(dāng)靜水頭很高時，普通的止?jié){塞難以送入孔中，必須選用小直徑高膨脹水壓或氣壓止?jié){塞。止?jié){塞的耐壓強度應(yīng)大于6MPa，安裝時用鉆機送入孔中灌漿位置，加力膨脹。通過中心管向地層灌漿。

⑺、壓水試驗

灌漿系統(tǒng)檢測合格后，立即轉(zhuǎn)入壓水試驗。按一個壓力階段進行全孔壓水試驗，壓力零點為靜水壓力。先觀察靜止水壓，一分鐘一次，連續(xù)三次靜水壓力變化均小于壓力平均值的1％時，則最后一次即為靜水壓。然后進行試驗，試驗時每2分鐘同時記錄一次壓入水量和壓力值，直至達到穩(wěn)定，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)4次觀測值的變化幅度均小于平均值的1％。

壓水試驗過程應(yīng)按規(guī)定格式詳細記錄，根據(jù)地層的滲透性能確定灌漿配合比。第四十四頁，共88頁。灌漿管路連接圖第四十五頁，共88頁。4.5.12、漿液的確定固結(jié)孔口管和封孔灌漿時選用水泥—水玻璃雙液漿；當(dāng)灌漿孔涌水量小于30L/min，選用純水泥漿；當(dāng)灌漿孔涌水量在30～200L/min范圍內(nèi)，選用凝膠時間為4～6min的水泥-水玻璃雙液漿；當(dāng)灌漿孔涌水量大于200L/min，選用凝膠時間為3～4min的水泥-水玻璃雙液漿。第四十六頁，共88頁。4.5.13、灌漿

⑴、灌漿方法第一、二、三環(huán)孔對隧道周壁地下水封堵，采用前進式灌漿；第四、五、六環(huán)及中心孔對每環(huán)灌漿的最后5～3m巖體進行加固，以封堵正面水，并為下一循環(huán)灌漿加固止?jié){盤，采用后退式灌漿。

①、后退式分段灌漿

后退式分段灌漿利用鉆機鉆孔，將氣囊（水囊）式止?jié){塞置入灌漿鉆孔內(nèi)，通過輸水（氣）設(shè)備，使止?jié){塞膨脹，和巖壁形成止?jié){系統(tǒng)，滿足分段后退式灌漿要求。每灌漿段長5～3米，第一灌漿段完成后，后退止?jié){塞至下一灌漿段預(yù)定位置進行第二段灌漿，如此下去，直至該孔灌漿完成后開始下一灌漿孔的灌漿施工。見下圖：第四十七頁，共88頁。灌漿方法示意圖第四十八頁，共88頁。②、前進式分段灌漿前進式分段灌漿工藝是針對成孔困難，涌水量很大等特殊地址條件下的一種可行性較高的灌漿技術(shù)，遇水即灌漿，再掃空，再灌漿，直至設(shè)計孔深。見上圖：

⑵、對于涌水壓力較小的灌漿孔，可將止?jié){塞放入孔中直接進行灌漿?？咨畲笥?m的鉆孔，灌注CS雙液漿時應(yīng)考慮分段灌入。對于水壓力較大的灌漿孔，可將灌漿芯管焊在法蘭盤上，再安裝在孔口管法蘭盤上，進行灌漿。

⑶、由于巖石破碎或因涌水量過大，不能一次成孔時，設(shè)置孔口管并采用分段前進式灌漿，在該灌漿段完成灌漿后，掃孔鉆進至下一段，然后灌漿，如此往復(fù)，直到設(shè)計深度。第四十九頁，共88頁。⑷、灌漿泵流量的控制

灌漿泵流量大小通過調(diào)整灌漿機的運行速度來控制。

⑸、凝膠時間的控制

通過變換水泥漿濃度，可以調(diào)整雙液漿的凝膠時間，為保證凝膠時間的準(zhǔn)確性，每變換一次濃度或配比時，需取樣實配，并測定其凝膠時間；同時在泄?jié){口接混合料后測定實灌雙液漿的凝時間，避免異常情況發(fā)生。

⑹、灌漿順序

先灌外圈，后灌內(nèi)圈，同一圈由下而上間隔施作。第五十頁，共88頁。4.5.14、漿液灌入速度當(dāng)鉆孔涌水量≥50L/min時，漿液灌入速度80～150L/min；當(dāng)涌水量≤50L/min時，漿液灌入速度35～80L/min。第五十一頁，共88頁。4.5.15、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)⑴、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)灌漿壓力和灌漿量來控制。一般采用定壓灌漿。當(dāng)灌漿壓力逐步升高，達到設(shè)計終壓并繼續(xù)灌漿10min以上，可結(jié)束本孔灌漿；單孔灌漿量與設(shè)計灌漿量大致相同，灌漿結(jié)束時的灌漿量在20～30L/min以下，可結(jié)束本孔灌漿。

灌漿結(jié)束時，應(yīng)先打開泄?jié){管閥門，再關(guān)閉進漿管閥門并汲清水將灌漿管路沖洗干凈后方可停機。第五十二頁，共88頁。⑵、灌漿效果檢查分析

單元全部灌漿孔鉆灌完成后，在斷面上下左右及中部各設(shè)一檢查孔，每孔長約30m，孔徑與灌漿孔相同，測孔內(nèi)涌水量或進行壓水實驗，若滿足設(shè)計要求，則可進行下一步的開挖施工，否則應(yīng)進行補充灌漿。

灌漿效果判斷標(biāo)準(zhǔn)：

①對灌漿過程中的各種記錄資料綜合分析，灌漿壓力和灌漿量變化是否合理，是否達到設(shè)計要求；

②檢查孔出水量小于0.2L/min，任一檢查孔漏水量小于10L/min；

③檢查孔鉆取巖心，觀察漿液充填情況；

④采用各種手段測定工作面灌漿后的涌水量，涌水量小于規(guī)定值，則質(zhì)量合乎要求。

如不能達到以上要求，則要根據(jù)情況進行補孔灌漿，直到滿足上述要求為止。第五十三頁，共88頁。4.5.16、異常情況處理⑴鉆孔過程中，若遇見突泥情況，立即停鉆，拔出鉆桿，安裝孔口管及高壓閥門，進行灌漿處理。

⑵灌漿過程中，若掌子面小裂隙出現(xiàn)漏漿，先用水泥漿浸泡過的麻絲填塞裂隙，并調(diào)整漿液配比，縮短凝膠時間；若仍漏漿，在漏漿處鉆鉆1-2m深的淺孔灌漿固結(jié)。

⑶若掌子面前方5～3米范圍內(nèi)大裂隙串漿或漏漿，采用止?jié){塞穿過該裂隙進行后退式灌漿。

⑷當(dāng)灌漿壓力突然增高，則只灌純水泥漿或清水，待泵壓恢復(fù)正常時，再用CS雙液漿灌注；若壓力不恢復(fù)正常，則停止灌漿，檢查管路是否堵塞。

⑸當(dāng)漿液注入率較大，壓力長時間不升高，則調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小泵量、低壓力灌漿，以使?jié){液在巖層裂隙中有相對停留時間，以便凝膠；有時也可以進行間歇式灌漿，但停灌時間不能超過漿液凝膠時間。第五十四頁，共88頁。4.6超前導(dǎo)管預(yù)灌漿施工對可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測水壓大、極可能產(chǎn)生較嚴(yán)重突水突泥地段，預(yù)測地下水壓力＜3.0MPa并≥2.0MPa時，采用超前導(dǎo)管預(yù)灌漿方案，通過預(yù)灌漿加固圈固結(jié)范圍為開挖輪廓線外5m。

在F29斷層高位承壓水區(qū)開挖施工中，超前導(dǎo)管預(yù)灌漿方案主要針對斷層帶及兩側(cè)的影響帶等破碎地段。該部位易發(fā)生突水、突泥及塌塌掉塊等，對施工安全構(gòu)成具大威脅。通過超前導(dǎo)管預(yù)灌漿，主要起到對頂拱周邊破碎圍巖的加固作用。

超前導(dǎo)管預(yù)灌漿與洞室開挖時的其它臨時支護方式（包括鋼支撐、鋼格柵、錨桿、掛網(wǎng)、噴砼等）結(jié)合使用，共同起到對斷層帶、破碎體圍巖的加固作用。該部位若出現(xiàn)較大承壓水時，仍采用前面提及的超前固結(jié)灌漿處理方案進行堵漏。第五十五頁，共88頁。4.6.1導(dǎo)管結(jié)構(gòu)導(dǎo)管前端加工成錐形，以便插打，并防止?jié){液前沖。導(dǎo)管中間部位鉆φ10mm的灌漿孔，灌漿孔呈梅花形布置（防止灌漿出現(xiàn)死角），間距為1

50mm，尾部1m范圍內(nèi)不鉆孔以防漏漿，末端焊直徑為6mm的環(huán)形箍筋，以防打設(shè)導(dǎo)管時端部開裂，影響灌漿管聯(lián)接。

加工成形后的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)詳見下圖。第五十六頁，共88頁。注漿導(dǎo)管結(jié)構(gòu)圖第五十七頁，共88頁。導(dǎo)管實物第五十八頁，共88頁。4.6.2導(dǎo)管布置拱頂雙層超前灌漿導(dǎo)管采用φ32mm、壁厚4mm的熱軋無縫鋼管。鋼管長度為5m；縱向水平搭接長度為2.1m，鋼管分別采用40°和10°的外插角交錯布置。

灌漿導(dǎo)管鉆孔及安裝：在預(yù)定的位置用風(fēng)動鑿巖機鉆孔，把管子插入孔內(nèi)，帶好絲扣保護帽，專用頂頭頂入到要求的深度，使麻絲柱塞與孔壁充分?jǐn)D壓緊。然后再用CS膠泥填充孔口。灌漿管的外露長度為30cm。以便連接孔口閥門和管路。頂管時注意保護鋼管尾部不被損壞，以便與高壓灌漿管連接。第五十九頁，共88頁。小導(dǎo)管布置圖第六十頁，共88頁。4.6.3小導(dǎo)管灌漿

小導(dǎo)管灌漿工藝流程第六十一頁，共88頁。⑴漿液的選擇

漿液采用水泥砂漿，水灰比0.5:1（重量比），使用不低于42.5強度的水泥。小導(dǎo)管灌漿施工見下圖。第六十二頁，共88頁。⑵灌漿量

為了獲得良好的固結(jié)效果，必須灌入足夠的漿液量，確保有效擴散范圍。灌漿范圍按開挖輪廓線外0.3～0.5m設(shè)計并且漿液在地層中均勻擴散。灌漿壓力與巖層裂隙的關(guān)系見下圖。第六十三頁，共88頁。

漿液單孔灌入量Q和圍巖的孔隙率有關(guān)，根據(jù)擴散半徑及巖層的裂隙進行估算，其值為：Q=ΠR2L(m3)

式中：R—漿液擴散半徑(m)；L—壓漿段長度(m)；η—巖層孔隙率，砂土取40%，粘土20%，斷層破碎帶5%。

⑶灌漿壓力

灌漿壓力為0.5～1.0MPa，施工中根據(jù)施工現(xiàn)場試驗確定較合理的灌漿參數(shù)。

⑷止?jié){盤

由于采用低壓加固灌漿，止?jié){盤為5～10cm厚噴射混凝土封閉，防止跑漿。

⑸灌漿注意事項

①灌漿前檢查灌漿泵、管路及接頭牢固程度，防止?jié){液沖出傷人。

②灌漿時密切監(jiān)視壓力變化，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

③灌漿時注意防止串漿和跑漿，若發(fā)生串漿和跑漿要停止灌漿，分析原因隨時解決。做好灌漿壓力、灌漿量、灌漿時間等各項記錄。

第六十四頁，共88頁。5、施工組織及資源配置

5.1施工管理目標(biāo)①質(zhì)量目標(biāo)：達到合格等級（開展創(chuàng)優(yōu)活動）；

②工期目標(biāo)：在開工之后的六個月內(nèi)完工；

③安全目標(biāo)：確保不發(fā)生重大人員、設(shè)備安全事故，千人負(fù)傷率3‰；

④文明施工：爭創(chuàng)文明施工樣板工地。第六十五頁，共88頁。5.2管理及施工作業(yè)人員配置F29斷層高位承壓水段超前固結(jié)灌漿施工能否順利完成，對本標(biāo)段及整個項目的各項既定目標(biāo)順利完成具有重要影響。為此，項目部在施工組織、現(xiàn)場管理、技術(shù)人員及作業(yè)層人員等方面加強配備。項目部派一位副經(jīng)理專門負(fù)責(zé)此項工作，同時聘請一名在水電、地鐵隧洞施工堵水、注漿等方面經(jīng)驗豐富的專家進行現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。施工前編制詳細的施工作業(yè)指導(dǎo)書，施工中技術(shù)人員現(xiàn)場值班，確保灌漿堵水各項工作在按總計劃順利完成的前提下，又能根據(jù)現(xiàn)場情況及時進行優(yōu)化和調(diào)整。第六十六頁，共88頁。管理及施工隊人員配置表第六十七頁，共88頁。5.3施工機械設(shè)備配置

灌漿施工機械設(shè)備配置情況一覽表第六十八頁，共88頁。5.4主要材料配置

灌漿所用的主要材料包括水泥、水玻璃及其它聚胺脂有機堵漏材料。開工前，先進行上述材料的檢驗、漿液室內(nèi)配比等方面的工作，待確定具體規(guī)格、型號及生產(chǎn)廠家后，施工中根據(jù)現(xiàn)場使用量提前采購。第六十九頁，共88頁。6施工安全及質(zhì)量保證措施根據(jù)我公司類似工程施工經(jīng)驗、結(jié)合F29斷層高位承壓水超前固結(jié)灌漿施工所遇到的特殊的地質(zhì)條件，我方認(rèn)為，在施工技術(shù)方案確定的前提下，認(rèn)真做好項目施工中的安全生產(chǎn)和施工質(zhì)量管理等方面的工作，是保證項目順利推進的前提和基礎(chǔ)。為此，項目實施期間，項目部將對以下幾個方面工作予以特別關(guān)注。第七十頁，共88頁。⑴施工中，需根據(jù)工作面不同的特殊地質(zhì)條件必須有對應(yīng)的灌漿措施，才能從根本上保證通過灌漿達到堵水和固結(jié)圍巖的效果。

⑵選擇適宜的鉆孔灌漿設(shè)備和有效的施工方法是保證工期、質(zhì)量和安全的首要條件。

⑶項目工程技術(shù)人員的施工經(jīng)驗、技術(shù)素質(zhì)是工程質(zhì)量的根本保證。

⑷在高位承壓水隧洞內(nèi)這一復(fù)雜的自然環(huán)境中進行工程施工，必須結(jié)合工程自身的特點，進行全面的分析，并根據(jù)分析結(jié)果采取強有力的安全保證措施。

⑸加強施工隊伍的素質(zhì)，責(zé)任意識的管理是保證工程順利完成的關(guān)鍵。第七十一頁，共88頁。6.1灌漿施工安全和質(zhì)量控制

6.1.1灌漿施工安全控制⑴灌漿鉆孔的方向、深度都要嚴(yán)格按設(shè)計要求進行。

⑵灌漿前需要安裝孔口管時，孔口管的安裝一定要牢固、密實。

⑶根據(jù)超前鉆孔出水情況，及時測量涌水量及水壓，化驗水質(zhì)，核實地質(zhì)情況，如與計劃不符，及時向設(shè)計、監(jiān)理工程師提出，及時作好信息反饋，以便迅速變更設(shè)計、施工方案。

⑷灌漿中發(fā)生堵管時，先打開孔口泄?jié){閥，再關(guān)閉孔口進漿閥，然后停機，查找原因，迅速進行處理。

⑸施工過程中要作好施工日志及各種檢查測量記錄。

⑹灌漿區(qū)域內(nèi)可能存在較大空洞，此時灌漿量往往會比預(yù)計的多出數(shù)倍以上。施工現(xiàn)場必須備足夠的灌漿材料后方可開始灌漿，以免造成灌漿中途停工，堵塞巖石孔隙，影響灌漿效果。第七十二頁，共88頁。⑺為保證灌漿質(zhì)量，處理灌漿過程中的突發(fā)事件，灌漿作業(yè)人員應(yīng)進行專業(yè)培訓(xùn)，未參加培訓(xùn)人員不得上崗作業(yè)。關(guān)鍵工序應(yīng)專人操作，不得任意調(diào)換。并建立專業(yè)灌漿隊伍，嚴(yán)格灌漿施工紀(jì)律。

⑻灌漿材料應(yīng)進行檢驗，合格后方可使用，并妥善保管，防止失效和損壞。

⑼灌漿所用機具設(shè)備進入現(xiàn)場后應(yīng)再次進行檢查、維護、保養(yǎng)，以保證其時刻處于良好應(yīng)用狀態(tài)。

⑽認(rèn)真做好防突水的安全預(yù)案工作，工作現(xiàn)場要配備必需的搶險材料，如棉紗、編織袋、方木等。同時要制訂必要的逃生計劃。第七十三頁，共88頁。6.1.2灌漿質(zhì)量控制灌漿無定式，是一門非常注重現(xiàn)場實踐并不斷創(chuàng)新的技術(shù)。施工過程中應(yīng)根據(jù)灌漿情況及時調(diào)整配合比，灌漿后及時整理資料，組織人員研討調(diào)整灌注工藝，不斷提高灌漿效率。

⑴做好超前地質(zhì)預(yù)探預(yù)報工作，包括地質(zhì)調(diào)查、探測和超前探孔等。

⑵施工前對沿隧道建筑限界附近范圍內(nèi)的地表水文地質(zhì)情況進行調(diào)查和監(jiān)測。

⑶在接近進入設(shè)計富水區(qū)段施工處設(shè)立試驗段進行灌漿參數(shù)的選定和調(diào)整，現(xiàn)場培訓(xùn)直接施工作業(yè)人員。

⑷編制鉆孔、灌漿作業(yè)指導(dǎo)書，設(shè)立專兼職質(zhì)量、安全檢查人員。

⑸建立完善的質(zhì)量管理體系，設(shè)立質(zhì)量檢查小組，現(xiàn)場配備質(zhì)量檢查員，隨時對施工的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督檢查，定員定崗，質(zhì)量責(zé)任到人。第七十四頁，共88頁。⑹加強現(xiàn)場施工材料管理，嚴(yán)格執(zhí)行進料檢驗制度，保證施工材料滿足設(shè)計要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質(zhì)量。

⑺嚴(yán)格施工紀(jì)律，確保鉆孔深度，做好鉆孔記錄。

⑻嚴(yán)格按照技術(shù)交底作業(yè)，按照灌漿工藝流程施工，做好施工記錄，孔口管與管壁之間封閉密實，防止孔口處跑漿，確保灌漿質(zhì)量。

①灌漿前，先對鉆孔灌漿設(shè)備進行檢修，確保設(shè)備正常使用以免影響灌漿質(zhì)量。

②灌漿開始時宜采用小流量以免堵塞漿液滲透通道。灌漿必須達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后方可結(jié)束。

③灌漿結(jié)束后，應(yīng)綜合分析鉆孔灌漿記錄，通過檢查孔壓水試驗等檢查灌漿效果，如不能滿足要求，則要補灌。

④定期或及時召開質(zhì)量分析會議，對灌漿工藝進行改進，提高灌漿質(zhì)量，并組織質(zhì)量教育，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，強化工序控制。第七十五頁，共88頁。6.2隧洞超前固結(jié)灌漿注意事項根據(jù)我公司在其它隧洞灌漿施工中的經(jīng)驗，本工程超前固結(jié)灌漿施工過程中應(yīng)注