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工程案例

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隧道注漿加固工程施工組織設計方案

發布時間：2014-08-05

一、工程概況：
北京大學站進線電力溝工程位于北京市海淀區成府路中段，東起鐵路東側家具店，西至東升鄉鄉政府路口，全長約500米。本工程電力溝為2.00×2.05m暗挖隧道。初襯200mm，二襯200mm，初襯和二襯之間為SBC120聚乙烯丙綸復合防水卷材。

由于2.00×2.05m暗挖隧道位于粉質粘土土層中，部分地段為回填土，地層松軟，自穩能力差，施工中土體坍塌嚴重，存在著很大的安全隱患。為保證施工安全及施工的順利進行，必須對此段進行開挖預加固處理。針對上述情況，本著技術可靠、施工可行、經濟合理和對現況土體擾動小的原則，結合近年來我公司注漿加固的成功經驗，經研究決定采用二重管A、C液無收縮注漿加固的方法，對該段地基進行加固處理，增強地基的自穩性和抗壓強度,加固范圍見圖一。
二、工程地質條件：
根據建設部綜合勘察研究設計院提供的巖土工程勘察報告，隧道開挖深度范圍內的土體工程地質和水文地質條件如下：
1）工程地質條件：
填土①層：雜填土①1層：雜色，以建筑垃圾為主，中下密度；素
填土①2層：黃褐色，以粉土、粉質粘土為主，中下密度；該層厚度為1.0~2.5m。
粉土②層：褐黃~灰黃色，結構較好，可塑~硬塑，厚度為2.5~4.3m。
粉質粘土③層：淺灰~褐黃色，結構較好，可塑~硬塑，夾粉土③1層透鏡體，厚度為6.7~7.9m。
2）水文地質條件：
根據勘察報告，隧道開挖深度影響范圍內，存在上層滯水，含水層為粉土②層，靜止水位埋深為1.6~2.78m，主要來源為大氣降水、管線滲漏。
三、施工方案設計
（一）、施工目的
本工程主要以改善地層松散的性狀為目的，以及止水，使隧道頂部及側面增加抗壓強度和粘結性，實現加固目的，保證隧道掘進時，拱頂土體不產生塌落從而保證暗挖施工順利進行和施工安全。
（二）、施工方法選擇：
本工程采用雙重管無收縮注漿工法，對隧道作業面前方的起拱線以上3米部分土體及側面2米部分土體的范圍進行輻射型注漿加固處理，形成具有一定強度復合地基，以達到穩固土體的預期目的。
四、注漿加固：
(一)、注漿材料：
1、其特性對地下水而言，不易溶解；
2、對不同地層，凝結時間可調節；
3、高強度、止水；
4、注漿材料配比：
A 液 B 液 C 液
硅酸鈉 130L 水 70L Gs劑 8.5%P劑 4.5%DHP劑 6.7%GOX劑 7.1%水水泥 47% DHP 劑 5.6% GOX 劑 4.2% XPM 劑 5.4% 水
200L 200L 200L
注：溶液由A、B液組成；懸濁液由A、C液組成
注漿時，將根據現場實際情況適當加入特種材料以增加可灌性和早期強度。
(二)、注漿范圍的設計：

經計算，出線溝暗挖隧道土體注漿加固范圍確定如下：
a、隧道結構外輪廓線：左右兩側各2m以內的土體；拱部以上3m以內的土體；底部不加固。位于回填土內的隧道全段面加固，位于天然土層內的隧道僅加固隧道開挖范圍外的兩側各2米，上部3米的范圍。
b、斷面縱向每次加固長度12m。
c、采用垂直、水平和斜向成孔、注漿加固。
(三)、注漿孔的布置：
根據隧道結構及地質狀況，注漿孔于開挖斷面上呈正方形布置，間距0.7米。
(四)、施工布署及工藝流程：
1、施工布署
① 加固區長度每段12米，開挖時預留3.0米，以防下一次注漿時漿液外溢。
② 水平加固區采用由中心部→外圍或外圍→中心部，并采用隔孔注漿施工。
③ 如現場地面施工條件具備，為縮短工期，采用地面垂直注漿方案。
2、工藝流程
① 鉆孔：根據設計要求，對準孔位，根據不同入射角度鉆進，要求孔位偏差不大于2cm，入射角度偏差不大于1°。
②注入漿液：成孔后，開始注漿，注漿壓力0.3~0.5Mpa；
② 拔出注漿管，封堵注漿孔：采用粘土或其他材料封堵注漿孔，防止漿液流失。
③ 沖洗注漿管：注漿完畢，應立即用清水沖洗注漿管，必須采取適當措施處理廢水，搞好清潔工作。
⑤轉入下一孔位施工。
(五)、工程數量：
1、以現場實際注漿量為準。
五、注漿施工程序及人員組織：
六、工程質量保證體系：
在本工程注漿施工中，應以嚴格組織管理體系和科學嚴謹的質量體系來保證工程質量。
(一)、質量控制：
1、工程質量嚴格按照本工程制定，并經甲方和監理工程師認可的施工方案執行，嚴格按國家有關技術規范、規程、標準控制施工。
2、根據施工程序，嚴把鉆孔深度、配料注漿壓力、注漿量關，每一道工序均安排專人負責，并記錄好每一道工序的原始數據。
(二)、工程質量保證制度：
1、成立工程項目經理為責任的質量管理小組，完善質量保證體系，嚴格按照質量體系中規定的責權要求運行。
2、定期召開質量分析會議，組織質量教育，嚴格執行"三檢"制度，加強技術交底工作，強化工序控制，由責任心強經驗豐富的工程師擔任質量控制人員，實行監督檢查，保證工程質量。
3、加強現場施工材料管理，嚴格執行進料檢驗制度，保證施工材料滿足設計和規范要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質量。
4、配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求，建立健全各種資料、原始記錄、作為評價工程質量的重要依據。
5、加強與甲方、監理的配合，認真接受指導和監督。
(三)、工程質量措施：
1、鉆孔施工：開鉆前，嚴格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機定位要準確，開鉆前的鉆頭點位與布孔點之距相差不得大于2cm，鉆桿度不得大于1°。
2、配料：采用準確的計量工具，嚴格按照設計配方配料施工。
3、注漿：注漿一定要按程序施工，每段進漿要準確，注漿壓力
一定要嚴格控制在0.3~0.5MPa，專人操作。當壓力突然上升或從孔壁溢漿，應立即停止注漿，每段注漿量應嚴格按設計進行，跑漿時，應采取措施確保注漿量滿足設計要求。
4、注漿完成后，應采用措施保證注漿不溢漿跑漿。
5、每道工序均要安排專人，負責每道工序的操作記錄。
七、安全措施：

1、建立健全各種崗位責任制，嚴格執行現場交接制度。
2、鉆機注漿泵及高壓管路必須試運轉，確認機械性能和各種閥門管路，壓力表完好后，方準施工。
3、每次注漿前，要認真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調整到規定注漿壓力位置。
4、安裝高壓管路和泵頭各部件時，各絲扣的聯接必須擰緊，確保聯接完好。
5、注漿過程中，禁止現場人員在注漿孔附近停留，防止密封膠沖式閥門破裂傷人。
6、注漿時不得隨意停水停電，必要時必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停水停電。
7、注漿施工期間，必須有專門機電修理工，以便出現機械和電器故障時能及時處理。 8、注漿現場操作人員必須佩戴安全帽、防護眼鏡、口罩和手套等勞保用品，方可進行注漿施工。
9、施工前必須做好施工準備，地下埋藏管線較多，必須經甲方或總包方認可后方可開鉆鉆進。并請甲方或總包方提供周邊詳細的管線布置圖，調查清管線的位置和埋深。
八、注漿施工組織管理系統：
注漿施工階段建立由注漿施工項目經理和主任工程師中間控制的管理系統。
九、注漿效果檢測手段：
1、注漿施工結束后，通過注漿體內鉆孔，用壓水、注水或抽水等辦法測定地基的流量及滲透系數，不合格者需進行補充注漿。檢查孔的數目約為總注漿孔數的5~10%，布孔的重點是地質條件不好的地段以及注漿質量較差或有疑問的部位。
在防滲注漿工程中，這類檢測是一種重要的和基本的手段。
對加固注漿而言上述水力物理性雖不能直接反映加固效果，但至今仍舊被廣泛的當作一種參考指標，因為吸水量大小與地基的密度和強度之間存在著一定的關系。
2、通過鉆孔，從注漿體內取出原狀樣品，送實驗室進行必要的試驗研究。實踐經驗證明，通過這類檢測可得出下述幾項重要的物理力學性能指標，據此能對注漿效果作出比較確切的評價:
(1)、樣品的密度；
(2)、結石的性質；
(3)、漿液充填率及剩余孔隙率；
(4)、無側限抗壓強度及抗剪強度；
(5)、滲透性及長期滲流穩定性；
3、采用挖探或其他方法檢驗加固效果。
十、施工工期：
施工機具4套，每套施工機具按2班計算，每班實際工作時間10小時，隧道內注漿時預計3天左右完成一個階段。
十一、主要機械設備及配置
機械] [器具] [其他]
TXU-75A型鉆機四臺旋轉二重管排水處理裝備
SYB-60/50型注漿泵四臺注漿液混合器測定器具
SJY-雙層立體式攪拌機二臺　　噴頭凝膠時間測定儀.

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