蚌埠隧道注漿加固施工方案一、工程概況本工程位于蚌埠市淮河北岸低山丘陵區(qū)，隧道全長(zhǎng)1200米，穿越地層主要為震旦紀(jì)變質(zhì)巖系及寒武紀(jì)灰?guī)r，局部存在紫紅色砂質(zhì)泥巖與灰綠色灰?guī)r互層結(jié)構(gòu)。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，隧道洞身穿越3處斷層破碎帶，最大涌水量達(dá)8000立方米/天，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，存在14×17mm串珠狀溶洞，節(jié)理密度約0.16~0.21米，需采用注漿加固措施保障施工安全。二、地質(zhì)條件分析（一）地層巖性特征隧道穿越區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，屬新華夏第二沉降帶與秦嶺緯向構(gòu)造帶復(fù)合部位，經(jīng)歷五次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成復(fù)雜褶皺斷裂體系。主要巖性包括：上太古界變質(zhì)巖：以片麻巖為主，巖體完整性較好但存在風(fēng)化裂隙寒武系灰?guī)r：灰白色厚層狀結(jié)構(gòu)，局部含方解石脈填充裂隙侏羅系砂巖：紫紅色砂質(zhì)泥巖與灰綠色灰?guī)r互層，遇水易軟化第四系松散層：主要為粉質(zhì)黏土及砂礫石層，厚度0~5m（二）水文地質(zhì)條件地下水類型：包括基巖裂隙水、巖溶水及松散巖類孔隙水富水特征：斷層破碎帶及溶洞發(fā)育區(qū)為主要富水段，單孔涌水量可達(dá)50~100m3/h水質(zhì)分析：pH值7.2~8.5，屬弱堿性水，對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性（三）不良地質(zhì)段分布里程范圍不良地質(zhì)類型長(zhǎng)度(m)主要特征K0+120~K0+180巖溶發(fā)育區(qū)60存在串珠狀溶洞，最大直徑1.2mK0+350~K0+420斷層破碎帶70巖體破碎，節(jié)理密集，涌水量大K0+780~K0+850軟弱夾層70砂質(zhì)泥巖夾層，遇水易軟化變形三、注漿設(shè)計(jì)方案（一）設(shè)計(jì)原則遵循"先堵水后加固、先外后內(nèi)、分序加密"的原則采用"帷幕注漿+局部注漿+回填注漿"三重加固體系注漿范圍為開(kāi)挖輪廓線外5m，確保形成有效加固圈（二）注漿材料選擇根據(jù)地質(zhì)條件及注漿目的，選用以下材料：水泥漿：P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1~1:1.5水泥-水玻璃雙液漿：水泥漿與水玻璃體積比1:0.5~1:1，水玻璃模數(shù)2.4~3.0，濃度35~45Be'超細(xì)水泥漿：用于微裂隙處理，細(xì)度≤3μm，水灰比0.8:1~1:1環(huán)氧樹(shù)脂漿液：用于特殊地段加固，粘度≤50mPa·s，抗壓強(qiáng)度≥50MPa（三）注漿參數(shù)設(shè)計(jì)帷幕注漿孔距：1.0~1.5m，排距1.2m，梅花形布置孔深：8~12m，超出開(kāi)挖輪廓線5m注漿壓力：初壓1.0~1.5MPa，終壓2.5~3.0MPa漿液擴(kuò)散半徑：1.0~1.5m局部注漿孔距：2.0m，排距2.0m孔深：3~5m注漿壓力：1.5~2.0MPa單孔注漿量：3~5m3回填注漿孔距：2.5~3.0m孔深：進(jìn)入圍巖10~20cm注漿壓力：0.3~0.5MPa漿液水灰比：1:1~1:2（四）注漿孔布置帷幕注漿孔按環(huán)向布置，每環(huán)12~16個(gè)孔，外插角5°~15°局部注漿孔根據(jù)出水點(diǎn)分布加密布置，與裂隙面大角度相交回填注漿孔按梅花形布置，覆蓋初期支護(hù)與圍巖間隙四、施工工藝及流程（一）施工準(zhǔn)備設(shè)備配置鉆孔設(shè)備：YT-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)3臺(tái)，XY-2PC地質(zhì)鉆機(jī)2臺(tái)注漿設(shè)備：ZJB-6注漿泵2臺(tái)，UB8.0灰漿泵1臺(tái)制漿設(shè)備：JW180型攪拌機(jī)2臺(tái)，漿液儲(chǔ)存桶2個(gè)（1m3/個(gè)）監(jiān)測(cè)設(shè)備：注漿記錄儀1臺(tái)，壓力表（0~6MPa）10個(gè)材料準(zhǔn)備水泥：P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，進(jìn)場(chǎng)需檢驗(yàn)強(qiáng)度、細(xì)度等指標(biāo)水玻璃：模數(shù)2.8，濃度40Be'，進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)密度、粘度外加劑：速凝劑、減水劑，需與水泥做相容性試驗(yàn)場(chǎng)地布置注漿站設(shè)置在距離掌子面50m范圍內(nèi)，采用防雨棚遮蓋布置水泥庫(kù)、水玻璃儲(chǔ)存罐、制漿區(qū)、注漿區(qū)，分區(qū)明確安裝排水系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)沉淀池，確保廢水處理達(dá)標(biāo)（二）施工工藝流程超前帷幕注漿工藝流程測(cè)量放線→孔位標(biāo)記→鉆機(jī)就位→鉆孔→清孔→安裝孔口管→壓水試驗(yàn)→注漿→封孔→效果檢查局部注漿工藝流程漏水點(diǎn)定位→鉆孔→安裝止?jié){塞→注漿→間歇→復(fù)注→結(jié)束封孔回填注漿工藝流程初噴混凝土→鉆孔→清孔→注漿→觀察→補(bǔ)漿→封孔（三）關(guān)鍵施工技術(shù)孔口管安裝采用Φ108mm無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度1.5~2.0m管外壁焊接環(huán)形止水環(huán)，采用水泥-水玻璃雙液漿錨固錨固長(zhǎng)度≥1.0m，待凝時(shí)間≥24h注漿方法帷幕注漿采用分段后退式注漿，段長(zhǎng)2~3m局部注漿采用全孔一次性注漿回填注漿采用孔口封閉純壓式注漿注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并穩(wěn)定10~15min注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)量的80%以上吸漿量小于0.4L/min持續(xù)30min五、施工組織安排（一）施工隊(duì)伍配置工種人數(shù)主要職責(zé)技術(shù)員3技術(shù)指導(dǎo)、質(zhì)量控制、參數(shù)調(diào)整鉆工8鉆孔施工、設(shè)備維護(hù)注漿工6漿液配制、注漿操作普工10材料運(yùn)輸、場(chǎng)地清理安全員2安全巡查、隱患排查質(zhì)檢員2質(zhì)量檢查、記錄整理（二）施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期(d)主要工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備10設(shè)備安裝、材料進(jìn)場(chǎng)、技術(shù)交底超前帷幕注漿45分3個(gè)循環(huán)施工，每循環(huán)15d局部注漿20處理特殊出水點(diǎn)回填注漿30分階段進(jìn)行背后回填效果檢查15鉆孔檢查、物探檢測(cè)（三）資源配置計(jì)劃材料需求計(jì)劃水泥：5000t（含20%備用量）水玻璃：800m3超細(xì)水泥：300t環(huán)氧樹(shù)脂：50t設(shè)備需求計(jì)劃主要施工設(shè)備15臺(tái)套，備用設(shè)備3臺(tái)套檢測(cè)設(shè)備5臺(tái)套，確保滿足質(zhì)量控制要求六、質(zhì)量控制措施（一）原材料質(zhì)量控制建立材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度，水泥、水玻璃等主要材料需有出廠合格證水泥每200t為一批次進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測(cè)強(qiáng)度、安定性等指標(biāo)水玻璃每50t為一批次，檢測(cè)模數(shù)、濃度、粘度等指標(biāo)外加劑進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行相容性試驗(yàn)，確保與水泥匹配（二）施工過(guò)程質(zhì)量控制鉆孔質(zhì)量控制孔位偏差≤5cm，孔深偏差≤50cm開(kāi)孔角度偏差≤1°，每鉆進(jìn)5m測(cè)斜一次終孔后進(jìn)行洗孔，直至回水清澈漿液配制控制嚴(yán)格按配合比計(jì)量，誤差≤2%水泥漿攪拌時(shí)間≥3min，雙液漿采用動(dòng)態(tài)混合器漿液溫度控制在5~35℃，超過(guò)30℃時(shí)采取降溫措施注漿過(guò)程控制注漿前進(jìn)行壓水試驗(yàn)，檢查孔口管密封性注漿壓力由低到高緩慢升壓，避免突然加壓詳細(xì)記錄注漿壓力、流量、注漿量等參數(shù)單孔注漿結(jié)束后及時(shí)封孔，采用M10水泥砂漿封填（三）質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)注漿效果檢查檢查孔數(shù)量為注漿孔總數(shù)的5%~10%壓水試驗(yàn)：檢查孔透水率≤1Lu為合格物探檢測(cè)：采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)加固效果，波速提高≥30%鉆孔取芯：結(jié)石體強(qiáng)度≥10MPa，完整性好驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)注漿后隧道周邊涌水量≤0.5m3/(m·d)加固圈巖體彈性波速≥3000m/s無(wú)明顯滴滲水現(xiàn)象，滿足設(shè)計(jì)要求七、安全保證措施（一）施工安全管理體系建立項(xiàng)目經(jīng)理為第一責(zé)任人的安全管理體系設(shè)置專職安全員2名，各作業(yè)班組設(shè)兼職安全員制定安全生產(chǎn)責(zé)任制，簽訂安全責(zé)任書(shū)（二）專項(xiàng)安全措施防突水突泥措施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與注漿施工相結(jié)合掌子面設(shè)置預(yù)警裝置，監(jiān)測(cè)水壓變化準(zhǔn)備應(yīng)急排水系統(tǒng)，排水能力≥200m3/h注漿作業(yè)安全措施注漿泵壓力表定期校驗(yàn)，確保指示準(zhǔn)確高壓管路連接牢固，設(shè)置防護(hù)裝置注漿作業(yè)人員佩戴防護(hù)眼鏡、耐酸手套等防護(hù)用品用電安全措施施工現(xiàn)場(chǎng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)注漿設(shè)備設(shè)置漏電保護(hù)器，額定漏電動(dòng)作電流≤30mA洞內(nèi)照明采用安全電壓，潮濕環(huán)境≤12V（三）應(yīng)急預(yù)案編制突水突泥、坍塌、中毒等專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案配備應(yīng)急物資：抽水設(shè)備、急救藥品、通訊設(shè)備等每月組織一次應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力八、施工監(jiān)測(cè)方案（一）監(jiān)測(cè)內(nèi)容注漿參數(shù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注漿壓力、流量、注漿量，采用自動(dòng)記錄儀記錄監(jiān)測(cè)漿液濃度、溫度變化，確保符合設(shè)計(jì)要求圍巖變形監(jiān)測(cè)洞周收斂監(jiān)測(cè)：每5m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，采用收斂計(jì)監(jiān)測(cè)拱頂下沉監(jiān)測(cè)：每10m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，精度±0.1mm深層位移監(jiān)測(cè)：在關(guān)鍵斷面設(shè)置測(cè)斜孔，監(jiān)測(cè)圍巖內(nèi)部變形水壓力監(jiān)測(cè)在帷幕注漿前后設(shè)置水壓監(jiān)測(cè)孔，監(jiān)測(cè)水壓變化每24h記錄一次，分析注漿堵水效果（二）監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目施工階段監(jiān)測(cè)頻率洞周收斂注漿期間1次/d拱頂下沉注漿期間1次/d水壓監(jiān)測(cè)全過(guò)程1次/24h注漿參數(shù)注漿過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（三）數(shù)據(jù)處理與反饋建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)日?qǐng)?bào)制度，及時(shí)分析數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)當(dāng)圍巖變形速率超過(guò)5mm/d時(shí)，立即停止施工，分析原因根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整注漿參數(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工九、環(huán)境保護(hù)措施（一）廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池，廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放注漿廢水采用中和處理，pH值控制在6~9范圍內(nèi)施工廢水回用率達(dá)到80%以上，減少水資源浪費(fèi)（二）粉塵控制鉆孔作業(yè)采用濕式鑿巖，降低粉塵產(chǎn)生水泥等粉狀材料運(yùn)輸采用密閉罐車，儲(chǔ)存設(shè)置防塵棚洞內(nèi)設(shè)置噴霧降塵系統(tǒng)，粉塵濃度控制在2mg/m3以下（三）噪聲控制選用低噪聲設(shè)備，對(duì)高噪聲設(shè)備采取減振、隔聲措施合理安排施工時(shí)間，避免夜間施工噪聲控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB（四）固廢處理鉆渣、廢漿液等固體廢棄物集中堆放，及時(shí)清運(yùn)可利用的鉆渣進(jìn)行分類回收，用于路基填料危險(xiǎn)廢棄物交由專業(yè)單位處理，嚴(yán)禁隨意丟棄十、特殊情況處理措施（一）注漿壓力異常處理壓力升不上去原因：漿液擴(kuò)散范圍大、存在大裂隙或溶洞措施：調(diào)整漿液配比，添加速凝劑；采用間歇注漿；縮小孔距壓力突然升高原因：漿液凝固、管路堵塞、孔內(nèi)坍塌措施：立即停泵，檢查管路；清洗鉆孔；調(diào)整漿液配比（二）跑漿、串漿處理跑漿處理表面跑漿：采用速凝砂漿封堵，必要時(shí)加設(shè)鋼板覆蓋裂隙跑漿：降低注漿壓力，采用間歇注漿，縮短注漿段長(zhǎng)串漿處理輕微串漿：加大注漿量，同時(shí)注漿嚴(yán)重串漿：堵塞串漿孔，待漿液凝固后再進(jìn)行注漿（三）突水突泥處理立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，撤離人員和設(shè)備采用速凝混凝土封閉掌子面，設(shè)置排水孔排水調(diào)整注漿方案，采用大管棚超前支護(hù)，加密注漿孔十一、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程（一）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)注漿效果標(biāo)準(zhǔn)加固圈巖體完整性指數(shù)Kv≥0.75單位長(zhǎng)度涌水量≤0.1m3/(m·d)注漿結(jié)石體28d抗壓強(qiáng)度≥15MPa施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鉆孔合格率≥95%注漿飽滿度≥90%無(wú)明顯滲漏點(diǎn)（二）驗(yàn)收流程施工單位自檢完成注漿施工后，施工單位進(jìn)行自檢提交自檢報(bào)告、施工記錄等資料監(jiān)理驗(yàn)收監(jiān)理單位對(duì)注漿質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收抽取10%的注漿孔進(jìn)行檢查第三方檢測(cè)委托第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)采用鉆孔取芯、物探等手段綜合評(píng)價(jià)竣工驗(yàn)收組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位進(jìn)行竣工驗(yàn)收驗(yàn)收合格后簽署驗(yàn)收?qǐng)?bào)告十二、結(jié)論與建議本注漿加固方案針對(duì)蚌埠隧道復(fù)雜地質(zhì)條件，采用"