隧洞施工方案

张代河隧洞出口进洞施工方案

批准： 李 东 宁 审核： 张 红 伟 编制： 孟 令 华

陕西煤化取水工程项目部

2011年3月

张代河取水管线隧洞出口段施工方案

一、张代河取水管线隧洞渗水地段进行堵漏处理施工方案

1、施工方案的确立

根据前期开挖时涌水状况，从安全性、经济性考虑，结合该工程的实际情况，针对出现渗水、滴水现象，经过反复研究，制定了“以堵为主”的施工原则，采用了“注浆堵水，加固破碎地带”的施工方案。根据工程及水文地质情况，选用“深浅孔结合复式全断面注浆”堵水的施工方案。

2、顶水注浆和小导管周边注浆

（1） 小导管注浆管长L=3m，采用φ42mm焊接钢管。注浆管前端加工成圆锥状并封死。花管部分长2m，在花管段上间隔30mm~40mm，按梅花型布设φ4~6mm的溢浆孔。管尾部分采用两道φ8mm的圆型钢筋焊箍，其中一道用于缠上60cm左右的麻丝后用于止浆，另一道采用丝扣和注浆管连接。

（2） 小导管沿隧道开挖轮廓线布置，略向外倾斜，外插角为5°~10°。

（3） 注浆材料：注浆材料采用普通水泥单液浆或普通水泥—水玻璃双液浆（CS）。注浆孔无水时采用普通水泥单浆液，水灰比W:C=0.8:1~1:1；有水孔则采用单液水泥浆、普通水泥—水玻璃双浆液（C—S浆）和超级细水泥、HSC浆，根据水量大小选择配比和浆液胶凝时间。涌水量小时，水泥C浆：水灰比W:C=1:1~0.8:1，C:S=1:1~0.8:1，水玻璃S浆浓度30Be′。孔内水量较大时，水灰比W:C=0.8:1~0.6:1，C:S=1:0.3~0.6，水玻璃S浆浓度35~40Be′，当双液注浆压力上升到3MPa左右时，开始注入超细水泥（MC）或HSC浆，直到达到设计终压7MPa。

3、注浆工艺

采用前进式分段注浆工艺，钻一段，注一段。分段长度根据钻孔长度确定，若出现大的涌水或泥砂（Q>10m3/h）则按1~2m分段；若涌水涌沙（砂）较小（Q<10m3/h）或轻微卡钻，则钻孔注浆段长度可适当加大至3~5m。如无涌水涌沙（砂）和卡钻的情况发生，则可采用全孔一次性注浆方式进行。以保证注浆质量和减少扫孔作业，增加作业时间和效率。

4、注浆参数

注浆参数主要依据设计加固范围和经验选定，本段注浆纵向加固长度30m，主要参数如表1所示：

张代河取水管线隧洞出口段施工方案

表1注浆参数表 Table 1 Parameters of grouting

参数名称 胶凝时间 注浆速度 注浆分段 注浆终压 全断面深孔超前预注浆 30s~2min30s 10~100L/min 岩层完整且有水3~5m 岩层破碎且有水1~2m 6~9MPa 单段注浆量按 Q=π•R•L•n•α•β计算 参数取值n=0.1~0.3α=0.8β=1.1 备 注 普通水泥—水玻璃双液浆 根据钻孔情况确定 单段注浆量 1.1~3.32m3/m 5、注浆顺序

注浆顺序原则上先施作短孔，在施作长孔，最后施作检查孔。注浆顺序按由外到内，从上往下分三序施工。三序孔的设计原则是水平方向上采取跳孔原则（Ⅰ序孔采取跳孔，Ⅱ序孔采取间隔跳孔，Ⅲ序孔为余下孔位），垂直方向上采取隔行跳排原则。同时结合涌水源点位置和水流方向，按由有水孔到无水孔的顺序施工，检查孔施工顺序待注浆孔注浆结束后视现场情况而定。

（1）注浆：

①在套管上安置盘混合器（法兰盘），调试注浆机，对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量，接好压力表，做好注浆准备。

②注水试验完成后，开始注浆。如遇岩石通道、较大溶洞和裂隙处视情况充填中粗砂、水泥砂浆等。如有岩溶发育但吸浆量少或不进浆时，先采用高压清水洗孔或钻机清孔后疏通岩溶裂隙通道，再注浆。

对溶洞内有充填物的注浆孔或者对注浆质量怀疑的主注浆孔在注浆完成1~2小时后采用钻机进行清孔再注浆，确保浆液已至溶洞下限或满足设计注浆量和注浆结束条件。

（2）封孔：

注浆结束后，经质检工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。卸下法兰盘、拔出套管，回填M7.5水泥砂浆封孔，捣鼓密实，并作好孔口标记。

（3）一般注浆孔钻进与注浆：

先导勘探孔施工完毕后，对一般注浆孔进行钻孔、注浆施工及封孔。 （4）注浆效果检测：

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6、注浆结束标

采用定量定压相结合方式进行注浆结束标准控制，当注浆量达到设计注浆量时，而注浆压力不上升则调整浆液配比，缩短凝胶时间，并采取间歇注浆措施，控制注浆量。或注浆压力达到设计终压，且注浆量达到设计注浆量的80﹪以上，即可结束注浆。

7、 材料及机械设备

（1）水泥选用P.O32.5袋装普通硅酸盐水泥； （2）水玻璃采用38~43Be，模数2.4~3.0； （3）砂采用中粗砂； （4）XY—100地质钻机； （5）工作压力为2MPa的注浆机 （6）注浆管线采用Φ36PVC管； （7）注浆套管采用Φ110无缝钢管；

（8）水泥浆拌制采用桶搅拌过滤灰团后流入储浆桶。 8、人员配置

序号 名称 人数 工作内容

1 现场负责人 1 全面负责整个施工过程 2 技术负责人 1 负责现场施工技术 3 钻机机长 1 负责钻机操作，现场记录 4 钻机工人 3 协助机长进行钻机操作 5 注浆工人 4 进行洗孔和注浆工作 6 安全员 1 负责现场施工安全 9、施工注意事项：

9.1当地质钻孔发现岩溶较大，相邻两孔可能连通时，注浆孔应跳孔施钻，不应全部钻孔完后再注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量。溶洞较大且填充较少时，应先快速灌注中粗沙，再灌注水泥浆。

9.2 注浆钻孔孔位偏差不宜超过50cm，开钻前必须保证机身平稳。 9.3 采取措施确保注浆连续进行，不得中途中断。 9.4 注浆过程加强观测记录。

9.5 各孔注浆量根据具体地质情况有较大的差异，当连续注浆单孔超过1吨不见升压时，应考虑提高浆液浓度。必要时间歇注浆。注浆量过大时，应提请有关四方会勘，采取适当的

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工程措施进行处理。

9.6 钻孔及注浆顺序

为防止临孔串浆，增减处理难度，本次钻孔及注浆顺序原则为： ① 先钻探灌结合孔，先钻一般注浆孔；

② 无论探灌结合孔还是一般注浆孔，全部采用跳孔钻进； ③ 一般注浆孔采用路基两侧向路基中心进行 ④ 边钻边灌

9.7 注浆前作好注水试验并记录，根据钻孔的地质情况和注水试验的情况采用不同的注浆浆液和措施。

9.8 注浆过程中，作好记录，并专人巡视，避免注浆超出加固范围以及对环境的污染。 10、 质量控制要点及质量问题的预防措施： 10.1质量控制要点

（1）清孔：封孔砂浆凝固后，连接注浆机，泵压清水进行清孔，直到排浆管排出清水后，完成清孔。

（2）注浆：当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆： ①注浆孔口压力维持在0.5MPa左右，维持10min。 ②冒浆点已出注浆范围外3~5m时。

未达结束条件处理：经检查达不到上述标准时，清孔后再次注浆。 11、安全文明施工、环水保措施：

11.1 施工现场设专职安全员1名，佩戴统一袖章和上岗证，配合工班长进行现场指挥，防止出现安全事故。

11.2 施工现场设置醒目的防护带，防止闲杂人等进人施工现场，确保施工的安全顺利进行。

二、张代河取水管线隧洞进口段水平岩段施工方案

目前张代河进口开挖里程0+945，拱顶顶部已出现了一层水平岩层，围岩节理发育，裂隙2～4mm，局部夹有页岩，拱部渗水量较大，围岩破碎，开挖后易掉块。给施工人员及机械施工带来极大的安全隐患，为了保证施工安全顺利的进行，特作如下施工方案。

1、 超前支护

在洞顶拱部范围内打设超前锚杆，采用25螺纹钢，超前锚杆长3.0m，搭接不小于1m

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环向间距为30cm，以保证围岩的整体完整性。

2、开挖

拱部开挖应采用光面爆破或预裂爆破技术，以尽量减少围岩扰动，按照“短进尺，弱爆破，强支护，勤测量”的原则进行开挖施工，以保证开挖成形质量，充分发挥围岩的自身承载能力和减少超挖。开挖循环进尺不宜超过2.0m，开挖后及时进行支护。

3、初期支护

出渣完成后拱墙立即喷射5cm砼，拱墙设系统锚杆，采用25中空注浆锚杆，长度2.5m，间距1.0m×1.0m（纵×环），梅花型布置；同时拱墙挂设双层10钢筋网片，间距20cm×20cm，搭接长度不小于一个网络。喷射20cm的砼。在拱墙打设2.5m深的固结灌浆孔，间隔2.0m，错开布置。

4、每延米增加工程量数量表：

每延米增加工程量

规格 开挖 10钢筋网片 数量 0.186m3 4.67kg 0.93m3 规格 25中空锚杆 25超前锚杆 数量 87kg 81kg 650kg 喷射砼 5、施工技术措施：

注浆量 1）、严格控制周边眼间距、外插角和装药量等参数，或采用二次爆破，减少对围岩的扰动及超欠挖数量。并做到随挖随支，各工序紧跟，以确保施工安全。

2）、加强工序衔接工作，特别是隧道开挖完成后，应立即进行围岩封闭工作，减少围岩暴露的时间过长。防止围岩应力释放时引起的塌方事故。

3）、锚杆孔应保持直线，一般情况下应保持与隧道切线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密帖。

4）、施工期间，现场施工负责人对已施工地段初支地段随时检查，当发现支护变形或损坏时，应立即整修和加固，当变形或损坏情况严重时，应先将施工人员撤离现场，再进行定专项方案进行加固。

6、安全质量措施：

总的要求：坚持贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针，体现“以人为本、关爱

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生命”安全生产理念：

1）、爆破开挖应做出爆破设计，采用光面爆破或预裂爆破必须严格控制周边眼间距、外插角和装药量等参数，减少对围岩的扰动及超欠挖数量。

2）、爆破后立即进行通风排烟，距爆破时间15min后，检查人员再进入工作面，检查有无瞎炮及可疑现象、有无残余炸药或雷管、顶板和两帮有无松动的石块、喷锚支护有无损坏与变形、工作面通风状况和烟尘及污染的空气是否超标；并妥善处理后，其他工作人员方可进入工作面。

3）、专职安检人员每班都要对施工现场进行一次全面检查，尤其是要注意加强对围岩和临时支护状态的检查，不放过任何微小变化，并应逐级做好记录。发现问题及时提请领导采取措施。

4）、开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。

5）、进入施工现场的作业人员必须佩戴安全帽，并配备相关劳保用品，保证自身安全。 6）、严禁班前饮酒、酒后作业，严禁穿拖鞋、皮鞋进入隧道施工现场。

7）、施工过程中安排专人进行洞内外情况观察，当发现喷锚支护变异或损坏时，立即增设锚杆并复喷砼或增设钢支撑，及时通知人员、极具撤离，必要时立即衬砌，以确保安全。

8）、严禁野蛮指挥、野蛮生产，杜绝安全隐患。

9）、特殊工种应持证上岗，严格遵守作业规章制度，确保安全生产。

陕西煤化取水工程项目部 2011年3月18日