隧道涌水及初支下沉處理方案.doc

中鐵隧道集團有限公司炎汝高速公路第十二合同段項目經(jīng)理部隧道涌水及初支下沉處理方案編制 審核 批準 2010年10月13日隧道涌水及初支下沉處理方案1、編制依據(jù)：1、炎汝高速公路第12合同段兩階段施工圖設(shè)計。2、中華人民共和國交通部頒發(fā)的現(xiàn)行公路工程施工規(guī)范、規(guī)程、驗收標準及相關(guān)文件。3、炎汝高速公路項目部下發(fā)的關(guān)于炎汝高速公路第12合同段實施性施工組織設(shè)計編制指導性意見4 、第12合同段現(xiàn)場實際地形，結(jié)合我單位多年從事高速公路工程隧道施工積累的施工、管理經(jīng)驗。5、業(yè)主及監(jiān)理對工程建設(shè)進度、質(zhì)量、安全等方面的具體要求。6、設(shè)計院下發(fā)的施工變更圖紙。2、工程概況：湖南炎陵至汝城高速公路第12合同段起點位于炎陵縣龍渣鄉(xiāng)雙奎村，路線南行，左線設(shè)置大奎山隧道直接穿越山體，于李家灣北出洞，隧道長3185m。右線先設(shè)牛角灣隧道穿山后，沿山坡臺地布明線，再設(shè)置大奎山隧道穿越山體，于李家灣北出洞。起訖里程樁號YK49+750YK52+968，線路全長3.218km。3、堵水方案選擇根據(jù)高速公路隧道“防、排、堵、截相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的防排水原則，該段宜采取“以堵為主，限量排放”的注漿堵水方案，擬采用局部徑向后注漿堵水法處理,同時在每榀鋼拱架的左右側(cè)各增設(shè)4根25中空注漿鎖腳錨桿，錨桿長度3.5米，增強鋼支撐拱腳位置的縱向連接。4、注漿技術(shù)參數(shù)4.1、注漿孔布置注漿孔按梅花型布置，間距1.01.0m。單孔注漿深度6.0m。詳見圖1-注漿正面布置圖，圖2-注漿平面布置圖，圖3-注漿孔平面展開布置圖。注漿孔采用YT-28風鉆鉆孔，方向為隧道斷面徑向，孔徑為50mm，比小導管外徑大8mm。鉆孔孔位最大允許偏差為50mm，鉆孔偏斜率最大允許偏差為0.5%，即70mm。4.2、小導管設(shè)計參數(shù)小導管采用42mm(外徑)，壁厚4mm的熱軋無縫鋼管，小導管長600cm。小導管安設(shè)在孔內(nèi)，用錨固劑錨固牢，外露10cm以便于注漿操作。小導管孔口處焊接閘閥式止?jié){閥。圖1-注漿正面布置圖圖2-注漿平面布置圖圖3-注漿孔平面展開布置圖4.3、注漿壓力注漿初期選擇：P =0.51.0Mpa作為參考使用值，轉(zhuǎn)入正常注漿后，根據(jù)注漿中的具體情況再加以修正，選擇合適的注漿壓力。4.4、注漿材料及設(shè)備大奎隧道圍巖主要特征為破碎、節(jié)理發(fā)育、地下水發(fā)育，因此選擇結(jié)石強度高、結(jié)石率大、凝膠時間可控，無毒無污染的水泥水玻璃雙液漿。主要注漿材料和設(shè)備如下： 水 泥：金磊南方， PO 42.5；水玻璃：濃度，30Be(玻美度)；模數(shù)：n=2.4； 緩凝劑：廈門宏發(fā)緩凝劑。 注漿機：KBY-50/70雙液注漿機4.5、漿液配制4.5.1、水泥漿配制： 水泥漿要有充分的可溶性和一定的結(jié)石強度，根據(jù)地層裂隙情況，經(jīng)現(xiàn)場確定合理的水灰比，并在施工過程中依情況變化不斷進行調(diào)整?；九渲品椒ㄈ缦拢?水灰比(重量比)：=Ww/WC 水泥體積：Vc= WC /c= WC /3 (水泥密度c=2.7kg/dm3=3 kg/dm3) 水的體積：Vw= Ww /w= Ww (水密度w=1kg/m3=3 kg/m3) 水泥漿體積：Va= Vc+ Vw 配制一定體積水泥漿所需水泥及加水重量： WC =cVa/(1+c)=3 Va/(1+3) Ww =WC 緩凝劑：摻量為水泥重量的1%需要注意的是緩凝劑的加料順序、攪拌及放置時間：加料順序：水緩凝劑溶液水泥攪拌時間：不小于5min放置時間：不宜超過30min4.5.2、水玻璃液制： 水玻璃出廠濃度一般為5060Be,而注漿使用的濃度為30Be,因此須稀釋后方能使用： 稀釋加水量：V水=V原(原-配)/(配-水) 稀釋后的水玻璃體積：V配=V原+V水4.6、漿液配比 經(jīng)現(xiàn)場試驗初步確定：水灰比(重量)=11水泥漿：水玻璃漿(體積比)=10.8緩凝劑：水泥重量的1%5、注漿工藝及質(zhì)量控制5.1、質(zhì)量控制措施5.1.1、鉆孔孔位最大允許偏差為50mm，鉆孔偏斜率最大允許偏差為0.5%，即70mm。5.1.2、小導管安設(shè)在孔口，外露10cm以便于注漿操作，用錨固劑錨固牢，必要時可在小導管附近及工作面補噴混凝土。5.1.3、壓水試驗：注漿之前檢查機械運行情況、管路密封情況、進漿管的進漿情況。試驗壓力不低于1.31.5倍的終壓，即1.31.5MPa。壓水試驗進行三次，每次5min，試驗完成后，把水放掉。由于涌水導致仰拱基底下沉，處理方案如下：6、初支下沉處理布孔6.1、施工工藝流程圖 鉆孔清孔導管制作 安裝注漿導管 注漿 仰拱沉降處樹根樁施工工藝6.2、施工方法及要求6.2.1施工方法（1）根據(jù)設(shè)計圖要求采用紅油漆在已回填的仰拱面部進行布孔；（2）采用90鉆頭的潛孔鉆（50鉆頭的風鉆）根據(jù)所布孔位進行鉆孔，鉆孔深度不小于注漿管長度；（3）對已鉆好的孔位采用風管進行清空，并用麻絮封堵孔口以免石渣或其他物體掉入孔內(nèi)影響注漿管安裝；（4）安裝注漿管采用人工錘擊的方法將導管打入，個別不能打入的用風鉆采用特制鉆桿將小導管頂入。（5）將鋼管前端加工成尖錐狀，除尾部1.0m不鉆孔外，管壁四周鉆壓漿孔，孔徑為8mm，間距15cm梅花型布置，以便漿液向圍巖內(nèi)壓注，注漿管與仰拱鋼拱架焊接起來，以使形成整體受力抵抗下沉。（6）插入及孔口密封處理：小導管尾部用6鋼筋焊接一加勁箍，以免插入時損傷管口，影響注漿。安裝小導管前用高壓風進行清孔。采用人工錘擊的方法將導管打入孔內(nèi)，安裝長度不小于鋼管長度的90%，注完漿后填充M30水泥砂漿。（7）小導管注漿：采用ZCSYB型雙液注漿機注漿，注漿時，采取低壓力中流量注入，注漿過程中壓力逐步上升，流量逐漸減少，當達到設(shè)計注漿量或注漿壓力達到0.5-1.0Mpa時繼續(xù)壓注5min，即可結(jié)束注漿，封堵管口，防止?jié){液倒流溢出。在注漿過程中，漿液應(yīng)保持準確比例，不斷攪動。注漿順序先周圍后中間。注漿前導管孔口應(yīng)達到密閉標準，以防漏漿，在注漿前應(yīng)進行壓水試驗，檢查機械設(shè)備是否正常，管路連接是否正確。為加快注漿速度和發(fā)揮設(shè)備效率，可采用群管注漿（每次35根）。注漿過程中要隨時觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化，分析注漿情況，防止堵管、跑漿、漏漿。6.2.2施工要求（1）樹根樁采用896mm鋼管并注漿固結(jié)：在仰拱左右兩側(cè)拱腳下各布置3根896mm鋼管L=6m，環(huán)縱向間距為150150cm，鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊上6加筋箍，管壁四周鉆8mm壓漿孔，間距為150150cm在管壁四周梅花形布置，注漿管尾部留有1m不設(shè)壓漿孔；（2）仰拱基底：開挖后軟基厚度在2m以內(nèi)，采用5%水泥泥結(jié)碎石換填；軟基厚度超過2m不換填，采用L=4.5m、423.5mm熱軋無縫鋼管注漿加固，布置在仰拱中部，環(huán)縱向間距為150150cm。鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊上6加筋箍，管壁四周鉆8mm壓漿孔，間距為150150cm在管壁四周梅花形布置，注漿管尾部留有1m不設(shè)壓漿孔。（3）注漿參數(shù)：896mm鋼管并注漿固結(jié)，注漿采用雙液注漿，423.5mm熱軋無縫鋼管注漿加固，注漿采用單液漿。水泥漿與水玻璃體積比為1：（0.61.0），水泥漿水灰比為0.8：11：1，水玻璃濃度35波美度，水玻璃模數(shù)2.62.8，注漿壓力初壓0.51.5Mpa，終壓2.0Mpa。7、安全應(yīng)急處理措施：7.1.當發(fā)生突泥涌水突發(fā)事故時，在場值班領(lǐng)導、領(lǐng)工員、工班長或安全員，應(yīng)立即組織人員迅速撤離危險區(qū)域，無法立即撤離的機械不予撤離，以人為主，確保施工人員生命安全。7.2.撤離危險場所（一般撤離至洞外）后，立即清點現(xiàn)場施工人員數(shù)量，查看有無人員未逃離現(xiàn)場，并立即上報有關(guān)情況給項目部領(lǐng)導。7.3.項目部領(lǐng)導接到通知后，應(yīng)立即啟動應(yīng)急救災(zāi)程序，組織人力、物力全力搶險救災(zāi)，減少降低災(zāi)害損失。7.4.當發(fā)生人員傷亡時，按緊急搶險方案及時進行救援工作。在確保救援工作人員無生命安全威脅的情況下進行搶救工作，若自身無救援能力時，及時上報當?shù)厝嗣裾蛳嚓P(guān)部門進行救援，同時做好相關(guān)配合救援工作。7.5.當搶