義烏隧道注漿加固專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本隧道為義龍慶高速義烏段控制性工程，設(shè)計(jì)為雙向四車道分離式隧道，左線全長(zhǎng)1658m（樁號(hào)ZK8+382-ZK10+040），右線全長(zhǎng)1672m（樁號(hào)YK8+396-YK10+068）。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，隧道穿越區(qū)域存在Ⅴ-Ⅵ級(jí)圍巖段、FF8斷層破碎帶及軟弱夾層等不良地質(zhì)，需通過系統(tǒng)注漿加固確保施工安全。1.2主要工程數(shù)量加固區(qū)域長(zhǎng)度(m)注漿方式鉆孔數(shù)量(個(gè))注漿材料洞口段50地表注漿120水泥-水玻璃雙液漿FF8斷層帶80全斷面帷幕注漿280超細(xì)水泥+環(huán)氧樹脂Ⅵ級(jí)圍巖段160超前小導(dǎo)管注漿480水泥漿+改性水玻璃節(jié)理密集帶90徑向注漿320普通硅酸鹽水泥漿二、地質(zhì)條件分析2.1地層巖性特征隧道洞身主要穿越三種地質(zhì)單元：弱風(fēng)化礫巖（Ⅴ級(jí)圍巖）：呈灰紫色，礫石含量60-70%，火山巖碎屑為主，膠結(jié)弱，巖芯呈短柱狀，節(jié)理發(fā)育（2-3條/米），局部充填泥質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖夾層：呈褐黃色，軟塑狀，指甲可刻動(dòng)，遇水易軟化崩解，分布于YK8+400-YK8+412段斷層破碎帶：FF8斷層位于YK9+010-YK9+090段，寬約80m，巖體破碎呈碎石狀，充填泥質(zhì)，存在涌水風(fēng)險(xiǎn)2.2水文地質(zhì)條件地下水主要為基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，汛期（4-9月）水位上升明顯。斷層帶富水性較強(qiáng)，單孔涌水量可達(dá)5-10m3/h，對(duì)圍巖穩(wěn)定性影響顯著。節(jié)理密集帶滲透系數(shù)1.2×10?3m/d，需采取止水措施。2.3不良地質(zhì)處置重點(diǎn)斷層破碎帶：采用全斷面帷幕注漿形成止水帷幕，加固圈厚度≥6m軟弱夾層：實(shí)施超前預(yù)加固，控制進(jìn)尺≤0.5m/循環(huán)涌水段：采用“以堵為主、限量排放”原則，單段涌水量控制在5m3/h以內(nèi)三、施工總體部署3.1施工分區(qū)Ⅰ區(qū)（洞口段）：ZK8+382-ZK8+432/YK8+396-YK8+446，采用地表注漿+管棚支護(hù)Ⅱ區(qū)（斷層破碎帶）：ZK9+000-ZK9+080/YK9+010-YK9+090，全斷面帷幕注漿Ⅲ區(qū)（節(jié)理發(fā)育段）：ZK8+650-ZK8+740/YK8+660-YK8+750，徑向系統(tǒng)注漿3.2施工流程超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→2.鉆孔施工→3.注漿材料制備→4.壓力注漿→5.效果檢測(cè)→6.開挖支護(hù)3.3設(shè)備配置設(shè)備類型型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途地質(zhì)鉆機(jī)XY-2PC6臺(tái)注漿孔施工注漿泵ZJB-3004臺(tái)單液漿注漿雙液注漿機(jī)JS-2002臺(tái)水泥-水玻璃注漿地質(zhì)雷達(dá)RD15001臺(tái)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)超聲波檢測(cè)儀CTS-20201臺(tái)注漿效果檢測(cè)四、注漿加固施工工藝4.1地表注漿（洞口段）4.1.1施工參數(shù)孔位布置：梅花形排列，孔距2.0m，排距1.5m，入射角15-20°鉆孔深度：穿過松散覆蓋層進(jìn)入基巖≥3m注漿壓力：初壓0.5-1.0MPa，終壓1.5-2.0MPa漿液配比：水泥:水玻璃=1:0.8（體積比），水灰比1:14.1.2施工要點(diǎn)采用套管跟進(jìn)法成孔，Φ130mm導(dǎo)向管嵌入基巖50cm注漿順序由外向內(nèi)，隔孔跳注，單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為：達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并穩(wěn)定10min吸漿量＜20L/min注漿完成72h后進(jìn)行抽水試驗(yàn)，滲透系數(shù)需≤1×10??cm/s4.2超前小導(dǎo)管注漿（Ⅵ級(jí)圍巖段）4.2.1導(dǎo)管設(shè)計(jì)材料規(guī)格：Φ42mm×3.5mm熱軋無縫鋼管，長(zhǎng)度4.5m布置參數(shù)：環(huán)向間距30cm，外插角10-15°，縱向搭接長(zhǎng)度1.5m梅花形布孔，每環(huán)35根，管身鉆Φ8mm注漿孔，尾部留1.0m止?jié){段4.2.2注漿工藝采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔深度超導(dǎo)管長(zhǎng)度30cm漿液采用水泥-改性水玻璃雙液漿，初凝時(shí)間控制在30-60s注漿壓力0.8-1.2MPa，單管注漿量Q=πr2Lη（r=1.5m，L=4.5m，η=0.7）止?jié){墻采用C25噴射混凝土，厚度≥50cm4.3全斷面帷幕注漿（FF8斷層帶）4.3.1孔位布置采用Φ91mm鉆孔，孔深12m，環(huán)向間距1.2m，共設(shè)4圈孔：外圈孔：半徑5.0m，控制開挖輪廓外5m中圈孔：半徑3.5m內(nèi)圈孔：半徑2.0m檢查孔：每10m布置3個(gè)驗(yàn)證孔注漿段長(zhǎng)10m，搭接長(zhǎng)度2.0m4.3.2特殊處理措施斷層帶涌水處理：先采用速凝漿液（水玻璃:水泥=1:1）控制涌水安裝排水孔，Φ108mm泄水鋼管，單孔排水量控制在3-5m3/h環(huán)氧樹脂注漿工藝：采用高壓注漿泵（最大壓力10MPa）漿液配方：環(huán)氧樹脂:固化劑:稀釋劑=100:20:5分段注漿，每段長(zhǎng)度1.5-2.0m4.4徑向注漿（節(jié)理密集帶）4.4.1施工參數(shù)鉆孔布置：拱墻部位Φ50mm鉆孔，深度3.0m，間距1.2×1.2m注漿材料：P.O42.5級(jí)水泥，水灰比0.8:1-1:1注漿壓力：拱部1.0-1.5MPa，邊墻0.8-1.0MPa4.4.2質(zhì)量控制注漿前進(jìn)行壓水試驗(yàn)，確定巖層吸水率采用孔口封閉注漿法，止?jié){塞安裝在距孔口50cm處單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：壓力達(dá)設(shè)計(jì)值后，吸漿量＜5L/min，穩(wěn)定20min五、質(zhì)量控制體系5.1原材料控制水泥：P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，細(xì)度模數(shù)≥320m2/kg，初凝時(shí)間≥45min水玻璃：模數(shù)2.4-3.0，波美度38-43°Bé環(huán)氧樹脂：E44型，粘度（25℃）12000-15000mPa·s5.2過程控制要點(diǎn)鉆孔質(zhì)量：孔位偏差≤5cm，孔深偏差≤50cm每50m進(jìn)行一次孔斜測(cè)量，偏斜率≤1°注漿參數(shù)監(jiān)控：采用自動(dòng)注漿記錄儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、流量、密度每小時(shí)測(cè)定一次漿液凝結(jié)時(shí)間效果檢測(cè)：地質(zhì)雷達(dá)掃描：電磁波反射信號(hào)均勻，無明顯異常區(qū)鉆孔取芯：加固巖體完整性系數(shù)Kv≥0.65聲波測(cè)試：巖體縱波速度≥3000m/s5.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目允許偏差檢查方法頻率孔位布置±50mm全站儀測(cè)量每環(huán)3點(diǎn)注漿壓力±0.1MPa壓力表讀數(shù)每孔全程單孔注漿量±10%流量計(jì)計(jì)量每孔巖體強(qiáng)度≥30MPa點(diǎn)荷載試驗(yàn)每100m一組六、施工安全保障措施6.1不良地質(zhì)預(yù)警超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：采用TSP203系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)（100-150m）地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行中距離探測(cè)（20-30m）超前水平鉆孔（Φ108mm）驗(yàn)證，每循環(huán)3個(gè)孔監(jiān)控量測(cè)：洞內(nèi)外觀察：掌子面涌水、巖性變化、噴砼開裂情況周邊位移：測(cè)點(diǎn)間距5-10m，初讀數(shù)2h內(nèi)完成拱頂下沉：精度0.1mm，預(yù)警值50mm/天6.2防坍塌措施斷層帶施工采用CRD工法，分4個(gè)導(dǎo)洞開挖，每循環(huán)進(jìn)尺≤0.5m初期支護(hù)及時(shí)封閉成環(huán)：C25噴射砼厚度25cm，鋼拱架I20b型鋼，間距50cm錨桿采用Φ22mm藥卷錨桿，長(zhǎng)度3.5m，間距80×80cm應(yīng)急預(yù)備措施：掌子面儲(chǔ)備20m3速凝混凝土配置2套鋼拱架應(yīng)急支護(hù)單元現(xiàn)場(chǎng)備用2臺(tái)注漿泵及配套管路6.3涌水處理預(yù)案分級(jí)排水系統(tǒng)：掌子面積水坑（2m×1.5m×1.0m）配Φ150mm水泵（揚(yáng)程≥50m）洞內(nèi)設(shè)置雙側(cè)排水溝，坡度2‰集水井布置：每500m設(shè)一處，容積≥20m3突水應(yīng)急響應(yīng)：立即啟動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，撤離施工人員采用“管棚+止?jié){墻”快速封堵，管棚長(zhǎng)度6m，環(huán)向間距30cm雙液注漿控制涌水量＜5m3/h后，方可恢復(fù)施工6.4爆破安全控制采用微震控制爆破技術(shù)，周邊眼間距40cm，抵抗線50cm震速監(jiān)測(cè)：測(cè)點(diǎn)布置在距掌子面30m、50m處振速控制標(biāo)準(zhǔn)：Ⅴ級(jí)圍巖≤15cm/s，Ⅳ級(jí)圍巖≤20cm/s爆破警戒：警戒半徑300m，設(shè)置聲光報(bào)警系統(tǒng)爆破前15min清場(chǎng)，確認(rèn)無誤后發(fā)出起爆信號(hào)七、施工組織管理7.1進(jìn)度計(jì)劃采用三級(jí)進(jìn)度控制體系：總進(jìn)度：注漿工程總工期150天，關(guān)鍵線路為FF8斷層帶加固（45天）月計(jì)劃：平均月完成注漿進(jìn)尺80-100m周計(jì)劃：?jiǎn)喂ぷ髅嫒浙@孔≥80m，注漿≥60m7.2勞動(dòng)力配置工種人數(shù)主要職責(zé)技術(shù)員4技術(shù)交底、參數(shù)監(jiān)控、質(zhì)量檢查鉆機(jī)工24鉆孔施工、設(shè)備維護(hù)注漿工16漿液制備、注漿操作測(cè)量工3孔位放樣、監(jiān)控量測(cè)安全員2現(xiàn)場(chǎng)安全巡查、隱患排查7.3應(yīng)急預(yù)案坍塌事故處理：立即啟動(dòng)應(yīng)急小組，10min內(nèi)上報(bào)項(xiàng)目部采用Φ200mm鋼管搭設(shè)逃生通道，長(zhǎng)度≥10m備用發(fā)電機(jī)（200kW）保障應(yīng)急照明和通風(fēng)中毒事件處置：現(xiàn)場(chǎng)配備4套正壓式呼吸器設(shè)置急救站，配備解毒藥品和氧氣袋與就近醫(yī)院建立綠色通道（車程≤30min）八、環(huán)保與文明施工8.1廢水處理注漿廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理：一級(jí)池（隔渣）→二級(jí)池（加絮凝劑）→三級(jí)池（pH調(diào)節(jié)）處理后水質(zhì)需滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)用水系統(tǒng)：設(shè)置200m3蓄水池，廢水回用率≥80%8.2噪聲控制鉆機(jī)采取基礎(chǔ)減振措施，設(shè)置隔音棚（降噪量≥25dB）作業(yè)時(shí)間限制：晝間（6:00-22:00）噪聲≤70dB，夜間禁止高噪聲作業(yè)8.3固廢處理