隧道地面注浆加固措施.docx

安慧110kv送电工程1#竖井西侧隧道地面注浆加固措施

1#竖井西侧单孔隧道主要穿越砂层，地下水丰富，地质环境复杂，且隧道距北侧基坑较近。我单位进场后调查发现本段北侧基坑原有降水井有多处塌孔情况，导致本段隧道将穿越的地层土质极为疏松。为保证暗挖施工安全，同时减少地面沉降，我单位考虑在本段暗挖隧道施工前，对本段暗挖穿越区域进行地面注浆整体加固，达到土体改良的目的。
一、地面注浆孔布置
注浆采用Φ50钢管，在管周布孔（孔距100mm～200mm,孔眼直径为8mm），注浆管下端砸扁封闭。注浆管平面上按梅花形布置，相邻注浆管间距1.0m，共设7排注浆管，总计287根。拱顶范围内注浆管深入隧道拱顶以上1m范围内，开挖线外侧注浆管打设深度在隧道起拱线处。注浆加固区域长40m，宽6.93m（隧道开挖边线外侧多加固2m）。
注浆采用水泥浆加固。注浆压力在0.3～0.5Mpa，单位时间注浆量控制在15～30L/min。采用“分级升压法”进行注浆压力控制，压力由低到高逐渐提高，在注浆压力没有明显增长时，稳压在10min后停止注浆。
注浆孔平面布置见下图示意：

地面注浆剖面示意见下图：

二、注浆工艺
2.1注浆管制作示意
注浆管采用长Ф50热轧钢管加工而成，管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。中间部位钻Ф8mm溢浆孔，呈梅花形布置（防止注浆出现死角），间距100～200mm，尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊Ф6环形箍筋，以防打设注浆管时端部开裂，影响注浆管联接。

注浆管制作示意图
2.2注浆材料和注浆压力：
胶凝材料采用425号普通硅酸盐水泥，掺和料采用细砂（有条件应首选粉煤灰）。外围注浆孔的浆液配合比采用（水泥：细砂：水）1：0.33：0.6，注浆压力0.2～0.3MPa；中间注浆孔的浆液配合比采用1：0.33：0.8，注浆压力0.3～0.5MPa。当然，浆液的配比要根据不同的土质情况进行调整，前期先进行试验，根据试验值调整相应的参数。
2.3注浆量的计算
注浆量可根据公式
其中：
Q——注浆量
R——扩散半径
L——注浆长度
——浆液充填系数
——注浆材料损耗系数
n——孔隙率
2.4注浆终结
当某个注浆孔达到如下的注浆效果时，即可停止注浆
（1）注浆压力逐步升高，当达到设计终压并继续注浆10分钟以上，注浆压力无明显下降。
（2）有一定的注浆量，与设计注入量大致接近，注浆结束时进浆量一般在20～30L/分钟以下。
2.5注浆的施工工艺和质量控制
2.5.1注浆施工工艺
注浆施工的主要工艺流程如下：

施工准备
测量布孔
钻孔
清孔
顶入钢管
封端止浆
注浆
效果检查
结束
注浆管加工
浆液配置
注浆机

①钻孔：先清理表面，定位，采用风钻成孔，钻孔完毕后下注浆管，下管过程中若遇特殊情况，如孔内阻塞等，应立即停止下管，将注浆管提出地面，重新清孔，处理完毕后再重新下管。
②浆液配制：水泥浆液采用拌和机拌制，为保证连续注浆配备了两个贮浆槽。浆液拌制时，细砂可与水一并放入，待水量加足后，再将水泥投入，投料时应防止水泥包装纸或其它杂物混入。浆液搅拌时间3min，搅拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前应对浆液进行过滤，未经过滤的浆液不允许进入泵内。在注浆过程中贮浆槽的浆液应不停地搅拌。
③注浆：根据工程实际情况，选用全孔一次注浆方式。注浆时若注浆压力突然升高或降低，应采用间歇反复注浆处理。外围注浆孔可采用分段注浆，注浆孔下部3～4m先行注浆，达到结束标准后，提升注浆管进行上一段注浆。
注浆设备选用HFV-5D型注浆机。
浆液必须在规定的时间内用完，不得任意延长停放时间。注浆时应注意检查各联接管件的联接状态，对注浆速度应严格控制。注浆压力经试验确定，注浆厚度即注浆浆液扩散半径应不小于500mm。
2.5.2注浆施工质量控制
为保证水泥浆液质量，拌制时应准确配料，搅拌充分。浆液从制成到使用完毕时间不得超过4个小时。
现场配备专职技术人员旁站，负责注浆工作全过程的质量控制，并做好注浆钻孔的编号及位置、水泥品种及标号、孔深、注浆压力、水灰比、注浆量、注浆时间、注浆孔周边情况等原始施工记录。
注浆过程应加强观察，若有流浆、回浆、漏浆等现象，应暂停注浆，查明原因进行改进。
控制要点：
（1）钻孔时要控制好钻孔深度，注浆管深入长度不小于设计管底高；
（2）钢管安装完毕后孔口及周围缝要封堵好，以防浆液从工作面外冒；
（3）注浆过程中随时观察注浆压力及排浆量情况的变化，分析注浆情况。注浆中途停止超过30分钟应清洗注浆管路，防止堵管；
（4）严格控制配合比与凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调节配合比，并测定注浆固结体的强度，选定最佳配合比。
（5）注浆过程中，严格控制注浆压力，注浆终压必须达到设计要求，并稳压，保证浆液的渗透范围；