編制審核
審批中鐵二十局滬昆客專貴州段工程指揮部
大獨山隧道平導徑向注漿實施性施工組織設計
在施工組織設計中，合理選定圍岩注漿地段以及注漿方式、注漿引數，以確保注漿施工質量和效果，保證隧道pd1k860+946～pd1k861+076段施工安全和結構穩定。
1、工程概況
大獨山隧道平導地處黔西高原向黔中丘陵過渡地帶，屬構造剝蝕﹑溶蝕中低山地貌，總體來看，地勢北西高南東低，具構造剝蝕～溶蝕中地貌特點，區域內東部主要為溶蝕殘丘﹑山間槽谷，槽谷底內呈串珠狀分布有溶蝕窪地﹑落水洞等岩溶形態；西部受羅秧河切割形成陡斜坡河流溝谷地貌，其餘地段溶蝕窪地﹑漏斗﹑落水洞等岩溶地貌亦比較常見。
大獨山隧道平導pd1k860+946～pd1k861+076段，設計為ⅲ級圍岩。通過地層岩性以灰色薄至中厚層狀灰岩﹑蠕蟲狀泥質灰岩為主，夾少量泥質白雲岩白雲岩及白雲質粘土巖；泥質灰岩中時具石膏假晶和板柱狀石膏晶簇。pd1k860+946～pd1k861+076段位於瓦窯田—營盤坡—蜂子巖一帶的窪地，該窪地為較大型的岩溶窪地，具多處漏水鬥，存在豎向發展的岩溶管道。
pd1k860+946～pd1k861+076段施工揭示岩層岩性為中層狀淺灰夾灰黃色灰岩及泥質灰岩，節理裂隙較發育，岩體整體完整性較差，區域性有溶蝕現象，隧道開挖後拱部偶有掉塊現象，區域性滲水﹑滴水。根據掌子面地質雷達探測結果顯示， pd1k860+946～pd1k861+076段圍岩節理裂隙較發育，圍岩較破碎。根據現場超前地質預報（tst）表明，該段圍岩穩定性和完整性較差，節理裂隙發育，岩體破碎，疑存在溶蝕裂隙或軟弱夾層。
2、注漿目的
增強破碎圍岩整體性；提高堵水能力，預防塌方發生，預防突泥災害發生，保證隧道安全施工和正常運營。
3、注漿段落
大獨山隧道pd1k860+946～pd1k861+076段採取徑向注漿（不含隧底）。
4、注漿前準備工作
注漿人員組織：成立專門的注漿作業隊，共39人。
隧道預注漿機具裝置包括鑽孔機械、注漿幫浦、漿液攪拌機、止漿塞、混合器以及流量計、壓力表、閥門、注漿管路等配套裝置。採用機械裝置見下表：
注漿施工機械裝置配備表
5、注漿施工方案
5.1總體注漿方案
洞內滲水採用「以堵為主、限量排放」的治理原則進行，保證隧道周邊生態環境不被破壞，防止周邊溪流、泉眼等不會因隧道施工而枯竭。在隧道進行開挖支護後，對圍岩裂縫密集處或有滲湧水地段採用注漿固結止水的方式處理，注漿材料為水泥淨漿漿液，注漿應分割槽段、分序加密的原則進行。
5.2設計情況
根據大獨山隧道設計圖第三冊（輔助坑道），pd1k860+946～pd1k861+076段採用徑向注漿。注漿孔採用風機鑽開孔，鑽孔直徑75mm，終孔不得小於42mm，再埋入孔口管。孔口管採用φ42mm，壁厚為3.
5mm的鋼花管，管長1m，管口採取止漿措施。注漿鑽孔深度5m，環向間距1.5m，縱向間距2.
5m，並呈交錯布置。
5.3徑向注漿引數設計
隧道注漿引數以隧道圍岩狀況及滲水情況確定，注漿孔採用風動鑿岩機鑽孔，開孔為75mm，終孔不得小於42mm。注漿鑽孔深度5m，環向間距1.5m，縱向間距2.
5m，並呈交錯布置，孔口採用φ42，壁厚為3.5mm鋼花管，管長1.0m，管口採取安裝止漿閥止漿措施。
根據pd1k860+946～pd1k861+076段工程地質及水文地質情況，考慮漿液的流動性、可註性和穩定性等，並結合經濟性選擇，注漿材料採用水灰比為1:1水泥淨漿，必要時採用水泥—水玻璃漿液，水泥採用po42.5普通矽酸鹽水泥，注漿淨壓力為0.
8~1.0mpa。
6、注漿孔布置圖
為了滿足經濟、合理的原則，在開挖過程中對圍岩滲水情況進行了詳細的調查和記錄，並在開挖以後進行了長期的統計，以準確掌握滲水狀況，為注漿固結提供基礎依據。注漿布置示意如圖1所示。圖 1 注漿布置示意圖
7、注漿材料及配合比
根據設計選用注漿材料，施工中擬用水泥漿液注漿。
水泥選用水泥：水為1:1。
8、注漿施工工藝
8.1 注漿施工準備
8.1.1 幫浦站的布置：布置盡量緊湊﹑方便操作﹑有利於通風防塵，並盡量靠近工作面。
8.1.2 壓水試驗：
注漿施工前通過壓水試驗測定岩層的吸水性和滲透性，同時沖洗鑽孔。壓水壓力由小逐漸增大到預定注漿壓力，並持續15min，檢查止漿塞效果和注漿管路是否有跑﹑漏水現象。
8.1.3孔口管準備：
孔口管採用φ42無縫鋼管（壁厚3.5mm）加工，單節長1m，管壁採用台式鑽機鑽設孔徑6～8mm注漿小孔，按10～20cm孔間距呈梅花形布置,前端加工成錐形，尾部預留不小於30cm長度作為不鑽孔止漿段。
8.2 鑽孔施工
注漿孔位布置應遵循「分段，分批，逐步加密」的原則，注漿孔採用風機鑽成孔，終孔直徑不小於42mm，成孔以後及時採用高壓水進行清孔，並及時安裝鋼花管。在注漿過程中，加強對注漿施工段附近圍岩的水文和地質觀察，並對注漿施工地段進行監控量測工作。當出現注漿施工段附近出現集中突水突泥或圍岩變形時應暫停施工或調整注漿引數。
鑽孔完成後，將孔口管加工完成的孔口管插入注漿孔內，外漏15cm，並安裝止漿閥，採用錨固劑堵塞注漿管與注漿孔的空隙，堵塞長度控制在15～20cm為宜。
8.3 注漿施工
8.3.1配合比確定
首先通過室內確定初步配合比，再通過現場試驗確定最終配合比；注漿過程中，試驗員現場旁站施工，撐握動態注漿配合比控制。
配合比要求：
水泥為42.5號普通矽酸鹽水泥（必要時採用超細水泥）；
水泥漿水灰比為0.8～1.1；
水玻璃為波美度be，=40；
水泥漿：水玻璃漿液=1：0.8；
一般情況下（水量較小時），或外圈孔採用純水泥漿；水量較大或靠近出水口孔時，採用水泥—水玻璃雙液漿。
8.3.2漿液配製
注漿材料採用水泥淨漿或水泥—水玻璃雙液漿，並根據現場注漿壓力及進漿量可作適當調整，當出現集中湧水較大及普通注漿堵水失敗時，需採用速凝輔助措施進行補救，以縮短漿液凝固時間，達到迅速止水的效果。
水泥漿液採用hj-180型製漿機現場製備，並通過濾網過濾後通過漿液池輸入注漿機內進行注漿。
8.3.3 施工順序
注漿施工按上台階拱部及邊牆、**階邊牆分階段並採用隔排隔孔施工，各階段注漿順序按照先下後上﹑由少水處到多水處﹑隔孔鑽注的順序進行，鑽孔和注漿及時緊跟，減少空孔暴露時間，首先對注漿孔位進行測量定位標誌和編號，以便鑽孔和注漿能夠同時作業,具體施工順序見圖2所示。
圖 2 注漿順序示意圖
8.3.4 漿液壓注
根據現場試驗資料統計結果，在保證漿液可灌性和有效擴散距離前提下，應根據滲漏水情況、節理裂隙發育情況合理選用漿液配比，並同時在實際施工中根據吸漿量和注漿壓力適時作以調整。
在注漿過程中若出現注漿量過大且壓力尚未達到預期值時，可以採取在漿液中新增速凝劑的方式減少漿液的流動性，並可以盡可能縮小注漿範圍。
注漿過程中做好施工記錄，包括孔位﹑孔徑﹑孔深﹑漿液配合比﹑注漿壓力﹑注漿量﹑跑漿﹑串漿等內容。在注漿過程中，加強對注漿施工段附近圍岩的水文和地質觀察，並對注漿施工地段進行監控量測工作。當出現注漿施工段附近出現集中突水或圍岩變形時應暫停施工或調整注漿引數。
8.4 注漿工藝
1）作業方式：注漿方式採用全孔一次性壓入注漿方式進行，便於漿液控制。
2） 注漿壓力：採用「分級公升壓法」進行注漿壓力控制，開始注漿時，不宜將壓力公升至過高，而應由低到高逐漸提高，其具體值還應根據當時注漿量進行調整。注漿施工工藝如下圖所示。
注漿工藝流程圖
8.5注漿結束標準
1）注漿壓力達到設計終孔壓力，並繼續注漿10min以上；
2）注漿壓力未能達到設計壓力，單液漿注漿量超過設計平均注漿量的1.5倍時，應採取間歇注漿或調整注漿引數。
3）注漿結束時的進漿量達到設計量（預算量的）的80％。當達不到上述標準時，應清孔再次注漿。
9、注漿引數及預計總注漿量
9.1 漿液單孔注漿量計算
注漿壓力及單孔擴散半徑：終孔壓力為靜水壓力的2～3倍，單孔注漿有效擴散半徑為1.0m。
漿液單孔注漿量：q=π·r2·h·n·α·（1+β）
式中：q--漿液注入量（m3）；r－漿液有效擴散半徑（m）；h－注漿段長度（m）；n－圍岩孔隙率；α－漿液充填係數；β－損失率。
根據此段的地質情況及相關資料，r=1.0m，h=5.0m，n=0.4，α=0.8，β=0.2。
計算得q=3.14*1.0*1.0*5.0*0.4*0.8*（1+0.2）=6.03 m3。
注：此單孔預計方量未考慮岩溶劈裂擴散能力，如實際注漿量與預計有出入，則重新調整引數。
9.2 預計總注漿量
pd1k860+946～pd1k861+076段（不含隧底）每環為11孔，縱向為52環，則預計總注漿量為11*52*6.03=3449.2m3。
9.3 注漿機引數
注漿機參數列
10、注漿效果檢查評定
注漿結束標準，是指某個注漿孔注漿達到如下的注漿效果時，注漿壓力逐步公升高，當達到設計終壓並繼續注漿10min且進漿速度為開始時進漿速度的1/4或進漿量達到設計進漿量的80％及以上時注漿方可結束。
注漿段的注漿孔部注完後，都要進行注漿效果檢查和評定，不合格者應補鑽孔注漿。檢查方法有：
設檢查孔，工作面預注漿每段設2-3個檢查孔，檢查孔應取巖芯，觀察漿液充填情況。
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