7膏溶角砾岩地段隧道施工技术Word文档格式.docx

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有水膏溶角砾岩地段，开挖前全断面帷幕注浆的措施；

无水膏溶角砾岩地段，采用拱部采用小导管注浆预加固的措施。

保证隧道开挖的安全。

2.1超前地质预报

隧道开挖过程中，必须进行超前地质预报，通过地质超前钻孔、地质雷达、红外线声波探测等办法，了解开挖前方要通过地层的地质、水文、该段的岩性特性和工程力学情况。

如：

经过超前钻孔探水，可知钻孔的涌水量、水头压力；

地质雷达测试可知前方地层、岩层的破碎程度；

红外线声波探测可知区域内储水量的大小。

只有这样才能制订出科学的施工方案，避免施工的盲目性。

超前钻孔探水，钻孔出水量大于10m3/h时，该段即需要帷幕注浆，如果出水量小于10m3/h大于2m3/h时，该段也可采用在出水孔周围进行局部注浆方式堵水。

2.2.帷幕注浆施工

遵照设计，结合设备能力及工期要求，每循环注浆段长15m，开挖12m，留3m作止浆盘，为消灭注浆死角采用8环的伞形辐射状布孔。

单孔有效扩散

半径为4m，钻孔开口直径89mm。

2.2.1帷幕注浆材料

所用浆液根据工程地质及水文地质按设计采用超水泥砂浆和TGRM新型灌浆材料。

TGRM抗分散性注浆材料分为加固型、超细防水型、轻质防水型等型号。

超细防水型具有超早强、可灌性好，自密实、自流平、微膨胀、在水中不离散等特点。

产品性能：

单液浆水灰比0.4，初凝时间13min，终凝时间15min，流动度260cm，尤其适合隧道内帷幕注浆。

2.2.2帷幕注浆设计要求

。

注浆固结范围：

开挖洞室轮廓线外3.5m以内的围岩。

单孔注浆浆液扩散半径为4m。

注浆压力：

一般控制在0.5～1.0Mpa。

注浆材料：

采用水泥、水玻璃混合液（即CS浆液）。

水泥：

525号普通硅酸盐水泥。

水玻璃：

模数n=2.4～3.4，波美度35Be″。

水灰比：

浓浆：

0.8:

1；

稀浆：

1.25:

1～1.5:

1.

水泥浆与水玻璃体积比取1：

0.8。

5.4.13-11Ⅴ级围岩膏溶角砾岩段衬砌断面图

缓凝剂：

磷酸氢二钠加入量为水玻璃重量的3%。

注浆方式：

采用分段前进式注浆。

注浆顺序：

先注无水孔，后注有水孔。

在无水地段，可以从拱脚起顺序注浆，也可以从拱顶顺序注浆。

注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般从快到慢。

钻孔和注浆的要求：

钻孔和注浆的顺序先外环后内环，同一环先下部后上部，间隔交替钻孔注浆，后序孔检查前序孔的注浆效果。

应先注无水区后注有水区，钻一孔注一孔。

在钻孔过程中遇到涌水或卡钻时应停止钻进，进行注浆、扫孔后再继续钻孔。

岩溶填充物内前进式注浆

根据设计要求，本隧道富水地段围岩采用衬砌5m范围内帷幕注浆堵水并加固岩体。

注浆循环段长度和注浆孔的布置

遵照设计，结合设备能力及工期要求，本隧道每循环注浆段长15m，开挖12m，留3m作做下段止水盘，如地层极坏，钻孔极困难，可视具体情况缩短注浆长度。

注浆管采用φ73热扎钢管，壁厚5mm，与之匹配的钻孔直径为89mm，周边外插角在保证注浆扩散半径不小于3.5m前提下，可根据施工中采用的设备情况确定。

帷幕注浆见图一

图一帷幕注浆示意图

2.2.3注浆施工

机具设备选用

钻孔设备：

根据本隧道施工机具设备配备情况，及开挖断面的具体情况，尽量采用与其相适用的钻孔设备。

帷幕注浆钻孔采用MK50型地质钻机，每掌子面配2台。

选用合乎孔径要求的钻头进行钻孔作业。

注浆设备：

采用两台KBY50/70全液压双液注浆泵。

制浆设备：

选用JZM750叶片式搅拌机4台作为制浆设备，为了保证浆液的均匀性和在注浆间隙时间不沉淀，另备搅拌储浆桶2个，容量各为1.0m3。

止浆盘施工及孔口管埋设：

根据开挖面地质情况，综合超前地质预报的成果，研究分析，确定施工

方案，在掌子面挂钢筋网，喷射C20号砼，厚度20cm，做止浆墙，每个注浆段开始处应保证有不小于3.0m厚的止浆墙。

止浆墙施工完毕后，按照确定的施工方案布孔。

用φ100mm钻头钻2m孔，放入φ89mm孔口钢管，长2m，与孔壁的间隙用麻丝填塞，再用道钉楔紧，上留排气孔，外露0.2～0.3m接法兰盘连接注浆管后压入TGRM浆液进行加固，孔口管锚固强度不得小于50KN。

钻孔：

当孔口管稳固后即可钻孔，由下部到上部间隔钻孔。

钻孔要确保孔位准确，外插角度准确，各环钻孔深度达设计要求。

当卡钻或有水涌出不能钻进时暂停钻孔，用注浆机注入TGRM浆液后再用钻机继续钻进。

注浆：

压水试验：

在正式注浆前用3Mpa的压力压水检查，其目的是：

检查管路是否连接正常，是否耐压，有无漏水现象，测定岩层吸水量，以确定浆液的初始浓度和预计注浆量。

测定注浆压力损失情况，确定注浆终压，将岩层裂隙内的充填物挤压至注浆范围以外，增加注效果。

制浆在搅拌机开动的情况下，加入定量清水，水量需计算准确，然后按水灰比加入水泥，连续搅拌3min后即可通过钢丝过滤后进入储浆桶中，在储浆桶中二次搅拌后，供注浆使用，TGRM浆液和水泥浆液同属于单液浆，制浆办法相同。

TGRM浆液初凝时间13min，终凝时间15min，制浆后必须保证在10min以内注入孔中，不能存浆过多，影响注浆效果。

首先根据压水试验情况及围岩的裂隙发育情况估算单孔注浆数量，注浆时要随时观察泵压及注浆数量，分析注浆是否正常。

如单孔注浆量过大，仍达不到终压的要求，可暂停该孔注浆，过4～6h用钻机清孔后再继续注浆。

注浆要作好充分准备，要紧张有序，忙而不乱，尤其是TGRM浆液，要严防堵管，影响注浆质量。

注浆结束标准：

当注浆压力逐步升高，达到设计要求的终压，需继续注浆10min，可结束本孔注浆；

在单孔注浆量与设计注浆量大致相同，同时每分钟注浆量小于20L，也可结束本孔注浆。

注浆效果检查：

可根据后序钻孔的钻进情况、涌水情况，判定注浆效果。

注浆效果好的地段，经开挖后可观察到裂隙及空隙充填效果良好，几乎所有裂隙都充填有浆，开挖后掌子面比较干燥。

如果开挖后仍有渗水现象，堵水效果达不到要求时，可采用局部径向注浆处理，使其达到堵水设计标准。

3.膏溶角砾岩地段隧道开挖

隧道开挖采用超短台阶预留核心土环形开挖法开挖。

上台阶施做临时仰拱。

拱部采用小导管超前支护，小导管每2.0m一环，每环20根，环向间距0.4m，每根长3.5m。

短台阶，台阶长3～5m，上台阶预留核心土，上下台阶同时施工。

每循环进尺0.75或1.5m，每天2个循环，全断面平均月进尺计划50～60m。

上台阶开挖采用小炮松动后风镐开挖，支护结构紧跟，并及时进行封闭，防止围岩暴露过久。

下台阶采用挖掘机开挖，必要时采用弱爆破短进尺（1.0～1.5m）分阶段起爆的控制爆破。

4.膏溶角砾岩地段隧道支护

及时设置临时仰拱或锁脚锚杆，将初期支护封闭成环，控制围岩的侧向变形。

初期支护以喷射HLS微纤维C25混凝土、锚杆、型钢钢架组成。

锚杆拱墙布置，间距1.0m，梅花型布置，采用EX27N涨壳式预应力中空注浆锚杆，长6.0m。

锚杆采用YT-28气腿式凿岩机或凿岩台架钻眼安设。

HW175型钢钢架施工

HW175×

175型钢钢架按0.75m/榀设置，出碴完成后，初喷混凝土4cm厚后架设，架设完毕后复喷砼至设计厚度，钢架之间通过连接筋连接，每榀钢架中心焊接φ32×

80×

3.5的套管，连接钢筋插入其中，连接钢筋采用φ22钢筋，长1m，环向间距1m。

单元钢架在架设前在钢架两端各设2根φ20钢筋定位锚杆固定。

EX型胀壳式可预应力中空锚杆施工

EX型胀壳式可预应力中空锚杆的加工，应符合设计质量要求，在存放、运输及安装过程中，不得有损伤和变形。

锚杆安装要平直不紊乱，同时安设排气管。

锚杆推送就位后，即可进行安装千斤顶张拉。

一般先用20％～30％的预应力值预张拉1～2次，促使各相连部位接触紧密，使钢杆平直。

最终张拉值应有5％～10％的超张拉量，以保证预应力损失后仍能达到设计要求的有效预应力。

张拉时千斤顶后严禁站人，以防不测。

预应力无明显衰减时，才最后锁定。

且48h内再检查。

注浆应饱满，注浆达到设计强度后，进行外锚头封盖。

5.膏溶角砾岩地段隧道的地基加固

隧道的地基加固为中线两侧3.45m范围,采用静压预制桩的方法。

钢筋砼桩基础采用φ400mm的预制钢筋混凝土桩长4m，沿洞底纵向梅花型布设，间距150cm，横向间距1.5m。

采用螺旋钻机成孔、静压桩机插桩。

5.1.施工顺序

隧道开挖下台阶按0.75m步距，从而可做到每次落底后即可进行加固桩施工。

每环砼桩钻孔时，首先进行中间桩孔的钻挖，然后再钻挖两侧的桩孔。

预制桩体插桩时，则从两侧向中间跳跃插桩，施工顺序如下图。

5.2.钢筋混凝土桩的预制及存放

钢筋混凝土方桩均在现场预制，工地制桩场地的布置，应预先考虑起重设备的安装、拆卸及运桩便道。

钢筋采用机械加工，钢筋分类、分规格堆放整齐，主筋连接可采用闪光对焊，布置在同一截面的接头不超过50%，同根钢筋两接头的距离应大于30d，并不小于500mm，钢筋骨架的允许偏差均应符合规范要求。

桩预制采用单层法预制。

模板使用钢模，混凝土应由桩顶向桩尖方向连续灌筑，不得中断，并以震捣器捣实。

桩上应标明编号和制作日期。

应根据种类和使用先后堆放，堆放场地必须平整、坚实，堆放层数不超过四层，支点距离应符合施工规范，垫木必须保持在同一平面上。

在灌注混凝土前要按设计预埋测试元件及吊环。

5.3.桩的起吊和搬运

桩混凝土强度达到设计值的100%后方可起吊、运输和打桩。

方桩运输时要按沉桩顺序分层垫平放稳，装卸时要保持稳定。

5.4.旋挖钻机成孔。

钻孔直径φ400cm。

采用螺旋钻机成孔。

钻孔时根据不同的地质，调整好钻机的钻速，控制好进尺速度，

钻进过程中，必须保证钻机架底座水平，钻头中心和起重滑轮缘必须在同一竖直线上，并经常检查校正。

钻孔要连续不间断进行，确保孔壁稳定。

停钻时，必须将钻头提出孔外，避免塌孔埋钻。

成孔检查：

成孔深度达到设计标高后，桩底虚土要夯实处理或按设计办理。

经检查合格后，用钢板将孔口盖住，以防落渣。

5.5.静压插桩施工

根据桩的设计参数和地质情况，拟采用江阴市万达基础设备有限公司出厂的ZYJ－200静压桩机施工。

其程序如下：

桩机就位→桩尖就位、对中、调直→压桩→接桩→再压桩→检测。

桩尖就位、对中、调直：

对于YZJ型压桩机，通过起动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位；

开动压桩油缸将桩压入土中1m左右后停止压桩，调正桩在两个方向的垂直度。

第一节桩是否垂直，是保证桩身质量的关键。

压桩：

通