地面深孔注浆方案

热力管线工程青年北路（青年北路-星火路-姚家园路-东风南路）隧道地面深孔注浆止水加固施工方案编制：审核：审批：北京城建五维市政工程有限公司东南热电厂外线工程项目部2014年7月1目录1.工程及地质概况..................................................11.1工程概况...............................................................................................................11.2工程地质...............................................................................................................11.3水文地质...............................................................................................................12.本方案编制背景..................................................23.试验段施工......................................................24.深孔注浆施工方案................................................34.1地面深孔注浆适用范围.......................................................................................34.2暗挖隧道地面深孔注浆施工方法.......................................................................64.3深孔注浆施工流程...............................................................................................74.4注浆材料...............................................................................................................84.5注浆材料配比.......................................................................................................84.6主要注浆参数.......................................................................................................94.7深孔注浆加固土体施工步骤...............................................................................95.主要的注浆设备及材料配备.......................................106.理论注浆量计算.................................................107.注浆施工过程中被加固地层变形的安全控制.........................117.1监控量测............................................................................................................117.2人工巡查............................................................................................................128．管理人员及劳动配备............................................139.质量保证措施..................................................1310.安全及环境保证措施............................................1411.进度比选......................................................1511.工程及地质概况1.1工程概况本工程为青年北路（姚家园路-东风南路）、东风南路（青年北路-星火路）热力管线工程。共有青年北路段热力工程与东风南路段热力工程两部分。青年路段（姚家园路—东风南路）起点位于青年北路姚家园路口北侧90米处，管线延青年北路向北敷设至东风公园内14点，管线全长为1846米，其中干线管径为DN1200，干线长度1805.8米设小室7座。预留分支1处：在青年北路姚家园北一路路口设东、西向对开DN500分支，支线向西长14.3米；向东长25.9米，支线总长度40.2米。暗挖隧道覆土厚度6.5-9m。东风南路段（青年北路—星火路），工程起1#点为青年北路段14#点，热力管线由设计1#点向西沿规划东风南路中心线北侧向西敷设，东风南路段热力管线自东向西先后穿越东风公园、下穿蒋台洼村七棵树路、穿越京包铁路后沿现状东风南路北侧向西敷设至东风南路与酒仙桥路交叉口止，终点为16#点。管线全长1448.5m，管径DN1200，全线设计小室8座，预留分支一处：在1#点设东向DN1400分支。暗挖隧道覆土深度5.5-11m。设计暗挖隧道均采用对侧墙及拱顶深孔注浆的方式，进行止水及加固地层处理。1.2工程地质根据勘察部门所提供的初步的《地勘报告》，本工程场地地质概况如下：本工程场地土层情况自上而下依次为：①杂填土、①1粘质粉土填土、②砂质粉土、②1粉质粘土、③粉质粘土、③1粘质粉土、砂质粉土、④粘质粉土、⑤细砂、⑥粉质粘土、⑦粉质粘土、⑧细砂。隧道段均位于②、③、③1、④、⑤层之内。1.3水文地质场地水文条件：于钻孔中观测到三层地下水。第一层地下水静止水位埋深21.00～7.60米左右，地下水类型为上层滞水；第二层地下水静止水位埋深为高8.20～10.90米左右，地下水类型潜水；第三层地下水类型为承压水，水头距地面距离16～16.9米，含水层为中砂、细砂层。竖井开挖深度均10m以上，受上层滞水及潜水影响均较大；隧道管线埋深10m左右，受第二层潜水影响较大。2.本方案编制背景响应业主2014年10月底竣工的工期要求，结合本工程进展情况，对剩余工程量较大的施工段拟采用地面深孔注浆方式对隧道进行止水加固，保证洞内初支连续施工不间断，以此加快施工进度，确保工程按期完成。3.试验段施工共选取东风南路2#西进洞55.7m-63.7m处及新4#东52.7m-60.7m处两个试验段，每个试验段长8m，共长16m。2014年7月进行试验段施工，施工时工程进展情况如下表：部位累计进尺（m）净隧道长（m）剩余工程量（m）青年路北段（东风公园内）新1#南2141.320.3新1#北12174.5113.8新2#南48.7新2#北43.3257.2167.9新4#南46新4#北45139.439.8新5#南54.6新5#北45138.460.4东风南路东段（东风公园内、蒋台洼林地内）1#南331#北308545.92#南9.12#西55.7213.35104.954#东52.734#西68.8247.6584.856#东946#南1646.330.3通过试验段一周的施工，新2#北一周开挖了10.7m，新4#南一周开挖了7m，效果显著，随后在全线初支施工段开展地面注浆。4.深孔注浆施工方案4.1地面深孔注浆适用范围适用地面深孔注浆要满足以下三点：1、进行地面深孔注浆要求地面有可进行注浆操作的条件，并且地下无市政管线。2、重点制约工期的施工段采取地面深孔注浆的方式。3、地质情况差，半断面注浆无法达到开挖条件的施工段。故适用地面深孔注浆的施工段如下表：部位累计进尺（m）净隧道长（m）进行地面注浆工程量（m）青年路北段（东风公园内）新1#北26174.586新2#南62.4新2#北61257.2136新4#南60新4#北45139.424.4新5#南70新5#北52138.438.6东风南路东段（东风公园内、蒋台洼林地内）1#南47.82#西63.7213.3580.95(不含下穿七棵树路段)4#东60.74#西75.5247.65556#东117.54适用地面深孔注浆的隧道总长合计420.95试验段地面注浆段长度16地面深孔注浆的隧道总长共计436.95注：表内为2014年7月23日采用地面深孔注浆时各段施工进展及剩余工程量情况。采用地面注浆后，截止2014年8月6日，各初支面施工进展情况如图1、图2所示。图1青年路新1#-新6#最新施工进展图5图2东风南路1#-6#最新施工进展图注浆现场6注浆效果4.2暗挖隧道地面深孔注浆施工方法注浆段长度8m，注浆深度平均13.75m，开挖长度8m，注浆孔距1m，注浆孔直径为Φ40，梅花形布置。注浆压力为0.3～0.5MPa。浆液配比可根据现场实际情况进行调整。注浆施工完成，土体达到一定强度再进行隧道开挖，并按常规暗挖施工方法进行隧道施工。每8m一个施工段，开挖到6m处，采用洛阳铲人工探测前方土质和地下水情况。100010008000630015001500715004650760063001500150013750注：注浆加固厚度按设计要求取1.5m-2m。(3)施工工艺(4)隧道注浆采用长管后退式分段注浆，采用一次性钻头、垂直套管跟进钻进、限量排沙等技术来解决饱和动态含水沙地层钻进成孔。(5)短管注浆是对长管注浆效果的检查，及对薄弱环节的补充，加强初期支护能力，以保证饱和动态含水沙地层安全施工。4.3深孔注浆施工流程根据相关的设计图纸，注浆工艺的选择为在开挖前进行深孔注浆加固地层，具体施工流程如下：施工准备钻孔，安设注浆管长管注浆打孔检查补孔注浆已达短管设计开挖循环数本段结束已达设计开挖长度开挖支护短管注浆是是否否8管线标识测量放线斜向旋喷角度计算钻机就位测量定位套管安装封堵掌子面搭设工作平台钻机就位钻机定位浆液制备应急材料准备超前探测钻孔双重管注浆下一孔施工冲洗机具加固效果检测补充注浆破除掌子面初支开挖桩体标识4.4注浆材料其中A、B无收缩双液对细砂效果较好，可以生成具有强度的硬壳，同时可以防水，适用于隧道注浆施工。A、C收缩双液对于砂卵石和土质固化效果较好，适用于竖井注浆施工。注浆材料选择表序号地层土质注浆配比1有水，砂质粉土及细砂地层双浆液A:B=1:1配比A浆液:水玻璃+水B浆液:TGRM灌浆水泥2有水，粗砂及砾石地层双浆液A:B=1:1配比A浆液:水玻璃浆液B浆液:水泥浆液3有承压水,粉细砂地层（涌砂地层）①三液浆A:B:C=1:1:1配比A浆液:水玻璃+水B浆液:TGRM灌浆水泥C浆液:磷酸+水②双重管注浆A:B=1:1配比A浆液:水玻璃+水B浆液:磷酸+水4.5注浆材料配比先根据地质水文情况选择注浆止水试验段，以确定注浆参数和注浆量。94.6主要注浆参数（1）注浆孔直径Φ40mm。（2）浆液凝结时间：120s～30min。（3）注浆压力：0.3～0.5Mpa。（4）浆液终压：0.5MPa。（5）单管扩散半径：0.25m。（6）注浆范围：1.5m（沿初衬开挖轮廓外）。（7）根据现场实际地质情况，注浆流失量较大，估算损失率为10%。（8）在有水的粗砂