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1、北京地铁9号线工程东钓鱼台站白石桥南站暗挖区间补充施工方案编 制：审 核：审 批：北京城建五维市政工程有限公司地铁9号线项目经理部2010年11月36目 录第一章11 编制依据12 工程概况12.1 工程简介12.2 工程地点12.3 线路条件22.4 结构型式及开挖方法22.5地下管线及构筑物情况23工程地质与水文地质33.1工程地质33.2水文地质64 目前工程进度及遇到的难题8第二章 暗挖隧道通过砾岩与砂卵石地层结合部加固方案85 塌方及处理简介86 隧道开挖揭示地层情况及地下水情况97工程重、难点分析及对策117.1工程重、难点117.2相应对策128 富水大粒径卵漂石地层加固方案12
2、8.1主要设计内容128.2注浆方法比选128.3注浆材料128.4注浆范围的设计138.5注浆孔的布置原则及注入顺序原则148.6主要注浆参数158.7隧道拱顶上部注浆加固主要工程量169 WSS超前深孔注浆施工方案169.1深孔注浆施工流程169.2注浆材料179.3劳动力组织179.5深孔注浆施工方法178.3.6进度指标2010.注浆施工过程中被加固地层变形的安全控制2010.1 监控量测2010.1.1 监控量测的意义2010.1.2 监控量测的施工组织2010.2 人工巡查2510.2.1 人工巡查法的意义2510.2.2 人工巡查法组织2511. 质量保证措施2512.注浆结束后
3、的效果评价2613. 施工安全保证措施2714. 施工应急预案2814.1应急组织管理措施2814.1.1应急领导小组组织机构2814.1.2职责与分工2814.1.3管理培训与应急演练2914.1.4上报和应急处理程序框图2914.1.5各单位联系方式3014.2现场抢险作业纪律3014.3险情分析3114.4应急处理方案3114.4.1隧道渗水、拱部掉块，塌方处理3114.4.2管线开裂下沉，洞内大量涌水，洞顶塌方3214.4.3管线开裂，洞内涌水，地表下沉塌陷32第三章 双侧壁导坑法隧道中洞格栅安装方案3315. 中洞格栅安装困难3316. 处理方案3417. 质量保证措施35第一章1
4、编制依据本方案编制过程中主要依据下述资料：1、北京地铁9号线06标段东钓鱼台站白石桥南站区间地勘报告；2、北京地铁9号线06标段大粒径卵石跟踪调查资料；3、目前左右线隧道开挖提示情况；4、现行有关技术方案及规范标准；5、我公司现有施工技术及管理能力。2 工程概况2.1 工程简介北京地铁9号线东钓鱼台站后停车线区间位于首体南路（增光路阜成路段）主路下方，南北向布置。停车线段区间右线设计起点里程k14+037.127，右线设计终点里程K14+491.200，左线设计起点里程K14+037.127，左线设计终点里程为K14+244.740。右线区间长454.073m，左线区间长207.613m。区间
5、覆土厚度15.7m17.4m。其中在盾构始发井设计一条施工横通道，联系区间左线和右线隧道。2.2 工程地点本段区间位于首体南路主路下方，主路为双向8车道，道路机动车及非机动车流量大。道路两侧重要的建筑物包括人行过街天桥一座、5层北京市立新学校、6层彩电宿舍楼、6层北沙沟10居民楼。东钓鱼台站后停车线暗挖区间总平面图详见图1-1。图1-1 东钓鱼台站后停车线暗挖区间总平面图2.3 线路条件区间线路出东钓鱼台后，沿首体南路正下方穿行，线路走向基本为南北向，后线路设R=1500m的半径逐渐向东偏移，接着向北行进。线路在出白碓子站后左右线中间设置联络线及存车线各一条，左右线线间距为15.00m，线间距
6、向北向南从大到小呈渐变区势，右线隧道与左线隧道最薄处间距仅为0.9m。本区间均位于城市主干道首体南路下方。线路出东钓鱼台站后经过2的下坡。2.4 结构型式及开挖方法本段停车线区间隧道结构型式比较复杂，隧道洞室断面主要分为单孔单线、单孔双线、单孔三线等形式，具体共有区间标准断面、射流风机断面以及停车线A、B、C、D、E、F、G、H、J等11种结构断面，断面变化点14处；结构开挖宽度最大达14.3m，如断面G；最小开挖宽度为6.2m。本区间主要采用的施工方法分别为：台阶法、临时仰拱法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等。此外，为实现向停车线大断面的转化，分别在盾构始发井往东及渡线段往G断面转化处增设
7、了临时施工横通道。2.5地下管线及构筑物情况区间线路沿线地下管线种类繁多，埋深1m6m不等。1. 区间隧道下穿两条雨水管：左线下穿直径1650雨水管，右线下穿直径1600雨水管，雨水管线埋深4.5m，管线分别位于左右线上方，走向与区间隧道走向基本一致，与结构的竖向净距约10.0m。2. 区间隧道下穿直径600两条污水管：管线埋深6.2m，两条污水管分别与区间左右线走向一致，分别位于隧道左右线结构上方，与隧道的净距约9.0m。3. 区间下穿人防通道：人防通道横跨区间结构，人防通道根据现有资料不是特别祥细，只是大致给个埋深，根据既有数据判断，人防通道竖向距离区间结构约12m。4. 本区间与首都师范
8、大学外国语学院前人行天桥在平面上相交，天桥一根桩基位于左线结构与右线结构中间土体，桩基础与结构的最小水平净距为1.97m，桩基础底位于隧道结构顶以上，与拱顶的净距为3.1m。根据现场调查情况、区间范围内的主要管线分布如图1所示。图1 雨污水管线与区间隧道位置关系图（最不利位置）区间左右线上方雨污水管线情况统计如表1所示。区间左右线上方雨污水管线情况统计表 表1管线类型材质走向管底高程（单位：m）结构高程（单位：m）与结构距离（单位：m）备注左线DN1650雨水管混凝土南北，与隧道顺行48.2637.23211.028雨季水流湍急,水深50-80cm，其他季节水量较少，水深10cm右线DN160
9、0雨水管混凝土南北，与隧道顺行30.9837.17510.845雨季水流湍急,水深50-80cm，其他季节水量较少，水深10cm左线DN600污水管混凝土南北，与隧道顺行48.0237.2329.158常年水量较大，水深30-40cm右线DN600污水管混凝土南北，与隧道顺行46.4637.1759.285常年水量较大，水深30-40cm3工程地质与水文地质3.1工程地质本段线路土层分布较为稳定，自上而下依次为人工堆积层、第四纪沉积层、第三纪岩层，其中人工填土普遍厚度1.62.8m；依据钻探揭露，本段线路第四纪沉积层厚度最小约为15m，一般厚度为50m左右。本次勘察揭露地层最大深度为39.00
10、m，根据钻孔钻探揭露与原位测试及室内土工实验结果，本次勘察深度范围内地层土质分布情况分述如下：工程地质单元岩土分类地质特征（K14+300以南）：（1）人工填土层：杂填土层：杂色，稍密，稍湿，含砖块、灰渣、碎石，局部混凝土路面；粉土填土层：黄褐色，中密，稍湿湿，含灰渣、局部为粉砂填土。该层层顶标高为52.6852.99m,层厚一般1.602.80m，局部在2401孔附近揭露为5.50m。（2）第四纪沉积层：粉土层：黄褐色褐黄色，密实中密，稍湿湿，压实模量Es1008.010.6MPa，属中缩性土，含云母、氧化铁，局部含粘土、粉砂夹层；粉质粘土1层：褐黄色褐黄（暗色），中密中下，湿饱和，可塑（局
11、部硬塑），压缩模量Es100=3.87.1MPa，属中高高压缩土，含氧化铁，局部含粘土、粉土夹层。粉砂、细砂4层：褐黄色，中密，标准贯入击数N=1625,属低压缩土，含云母，氧化铁，局部含粉土夹层。该层层顶标高47.2251.29m。粉砂、细砂层：褐黄色，密实中密，标准贯入击数N=2943,属低压缩土，含云母，氧化铁，局部含粉土夹层、少量园砾。该层层顶标高45.9847.12m。圆砾卵石层：杂色，密实中密，湿饱和，剪切波速VS值376448m/s，重型动力触探击数N63.5=21100,属低压缩性土，钻探揭露卵石部分D大8cm，D长12cm，D一般26cm,亚圆形，级配较好，含细砂约30，局部
12、含粘土团；细砂2层：褐黄色，密实，饱和湿，标准贯入击数N=3154,属低压缩性土，含云母，氧化铁，局部含粉土夹层，少量园砾。该层层顶标高41.1342.59m。粉质粘土层：褐黄色，中密，湿饱和，可塑，属中压缩性土，含氧化铁，局部含粘土，粉土夹层，混少量园砾。该层呈透镜体分布，层顶标高为33.2934.63m。卵石、圆砾层：杂色，密实，饱和湿，剪切波速VS值452532m/s,重型动力触探击数N63.5=50150,属低压缩性土，钻探揭露卵石部分DDA =8CM,D长12cm，D一般36cm,亚圆形，级配较好，含细砂约25。该层层顶标高为31.5932.83m。（3）第三纪岩层砾岩（11）层：棕
13、红色灰红色，半胶结弱胶结的极软岩，成岩性较差，强风化，胶结物以粘粒组为主，局部为细砂，易掰碎，砾石粒径一般2mm2.5mm6cm8cm,局部达20cm以上，磨圆度中等；砾岩（11）1层：紫灰色杂色，弱胶结极软岩，成岩性较差，强中等风化。胶结物以强风化的砂泥质物为主，砂石粒径一般2mm3mm9cm12cm,局部达20cm以上。砾岩（11）2层：棕红色，极软岩，胶结中等差，强风化，含少量云母及中粗砂粒，局部含少量砾石。该层层顶标高为30.6936.79m。在工程地质单元区，区间围岩以第三纪砾岩为主。工程地质单元岩土分类地质特征（K14+300以北）：在工程地质单元区，地层在5层以上基本上与地质单元
14、1相同，5层以下地层情况描述如下。粉质粘土层：褐黄色，中密，湿饱和，可塑，属中压缩性土，含氧化铁，局部含粘土、粉土夹层，混少量圆砾；粉土2层：褐黄色，密实，湿稍湿，压缩模量Es100=17.118.8MPa，属低压缩性土，含云母，氧化铁，该层呈透镜体分布，层顶标高为33.4535.00m。卵石、圆砾层：杂色，密实，饱和湿，剪切波速vs值=452532m/s，重型动力触探击数N63.5=50150，属低压缩性土，钻探揭露卵石部分D大=8cm，D长=12cm，D一般=36cm，亚圆形，级配较好，含细砂约25%；细砂1层：褐黄色，密实，稍湿湿，标准贯入击数N=4464，属低压缩性土，含云母，氧化铁，
15、局部含粘性土土夹层，少量圆砾；粉土2层：褐黄色，密实，稍湿湿，属低压缩性土，含云母，氧化铁；粉质粘土3层：褐黄色，中上密，湿饱和，可塑硬塑，属低压缩性土，含氧化铁，局部含粘土，粉土夹层。该层层顶标高为31.9634.31m。本段区间地质剖面图详见图2-1、2-2。图2-1 东钓鱼台站后停车线左线地质纵断面图图2-2 东钓鱼台站后停车线右线地质纵断面图3.2水文地质（1）本区分层地下水概况本区间处于工程水文地质分区b亚区，勘探期间（2007年1月下旬3月下旬）于勘察深度范围内测到1层地下水：地下水类型为潜水，受第三纪岩层层顶标高起伏影响地下水位变化较大，表现为随第三纪岩层顶板由南向北逐渐降低，水
16、位标高逐渐降低。根据底层分布规律、水位标高、含水层将本设计范围内区间地下水分布情况分为两段：区间起点K14+150：本段第三纪岩层层顶标高为30.6936.79m，地下水富存在第三纪岩层上覆的第四纪卵石、圆砾层中，实测水位标高为37.19m（埋深15.80m），K14+150K14+475:本段第三纪岩层层顶标高在里程点K14+150附近陡降至18.9621.00m，地下水富存在第三纪岩层上覆的第四纪卵石、园砾层中，实测水位标高为24.04m（埋深28.30m）（2）浅层地下水动态变化规律工程厂区潜水天然动态类型属渗入-蒸发、径流型，主要接受大气降水入渗、地下水侧向径流等方式补给，以地下水侧向
17、径流及人工开采为主要排泄方式，其水位年动态变化规律一般为：11月份来年3月份水位较高，其他月份水位变化幅度一般为23米。（3）历年最高水位工程厂区1959年最高地下水位标高为49.2048.10m（自南向北逐渐降低）。对于第三系顶板埋深较深的工程地质单元区，根据临近常去的地下水检测孔的观测数据，近35年最高地下水位标高为29.5028.00m（自南向北逐渐降低）。本厂区南段工程地质单元区的近35年最高地下水位标高约在38.00m左右。根据区间地下水动态研究结果，并考虑到古地形的影响，本区间抗伏设防水为按标高44.70m。区间起点1号盾构始发井段地下水水位于暗挖隧道拱顶以上，1号盾构始发井2号盾
18、构接收井段地下水位于区间仰拱下方。（4）地下水腐蚀评价根据地勘报告，地下水PH值为7.3，侵蚀性CO2的含量为0.0mg/L。地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构无腐蚀性，环境类型为类，环境作用等级为-C。4 目前工程进度及遇到的难题截止至2010年11月4日，区间左线及右线施工进度如下：1. 区间左线隧道初支施工进入射流风机断面，射流风机断面初支分上下两个导洞开挖，中间加设临时仰拱，目前上导洞累进进尺达131m（里程K14+113），下导洞累计进尺达117m（里程K14+125）；2.区间右线向南西侧导洞累计进尺75m，东侧导洞累计进尺55m，中洞累超计进尺
19、16m；3.区间右线向北西侧导洞累计进尺65m，东侧导洞贯通，中洞累计进尺12m。施工中遇到的难题如下：1.区间左线射流风机断面及区间右线停车线向南均进入砾岩层与砂卵石地层结合部，结合部砂卵石层富含地下水，极易发生塌方；2.区间右线双侧壁导坑法施工的中洞格栅安装困难。第二章 暗挖隧道通过砾岩与砂卵石地层结合部加固方案5 塌方及处理简介2010年10月19日18:10左右，区间左线射流风机断面进尺至约131m（里程K14+113.74m）处，在喷射混凝土过程中，拱部砾岩层软化致使一块约700mm的大漂石突然掉落，拱顶宽1.5m范围开始涌水，拱顶卵石（被冲下卵石粒径约3-20mm）被冲下，现场涌水
20、量及塌方量均很快。塌方时拱顶涌水量很大（可达15m3/h） 应急处理：1）.在掌子面靠近塌方体砌砝成袋水泥；2）.速喷混凝土进行封闭掌子面，喷射混凝土厚度不小于1m；3）.在封闭掌子面同时预留约8根60mm泄水管；4）.塌方部位路面正上方部位开孔注浆回填；5）.洞内背后回填注浆。 6 隧道开挖揭示地层情况及地下水情况左线隧道已经开挖的131米地质跟踪显示如下：左线开挖过程中揭示地层描述左线破除马头门进洞拱顶由上至下依次为卵石圆砾层60cm：卵石含量5-10%，粒径集中在3-10cm；粉细砂层1.5m；粉质粘土0.5m；卵石圆砾1.6m：卵石粒径集中在3-10cm，含量80%，粒径最大15cm；
21、卵石圆砾0.8m：卵石粒径集中在20-70cm，大粒径卵石含量30%；砾岩层：粒径20-70cm漂石含量30%。左线进洞10m拱顶由上至下依次为卵石圆砾层60cm：卵石含量5-10%，粒径集中在3-10cm；粉质粘土2m；卵石圆砾1.6m：卵石粒径集中在3-10cm，含量80%，粒径最大15cm；卵石圆砾0.8m：卵石粒径集中在20-70cm，大粒径卵石含量30%；砾岩层：粒径20-70cm漂石含量30%。拱顶往下4.35m有渗水。左线进洞20m拱顶由上至下依次为砂卵石层0.8m：粒径集中在3-10cm，卵石含量40%；粘土层1.8m；砾岩层：粒径2cm卵石含量10%，粒径2-10cm卵石含量
22、30%，粒径20-30cm卵石含量30%。上台阶拱角有少量渗水。左线进洞30m拱顶由上至下依次为砂卵石层0.4m：粒径集中在3-10cm，卵石含量25%,大粒径卵石较多，20-50cm含量15%，60cm以上大粒径卵石含量10%，卵石胶结性较好；砾岩层：粒径2cm卵石含量10%，粒径2-10cm卵石含量30%，粒径20-30cm卵石含量30%。砾岩上表面有少量渗水。左线进洞40m拱顶由上至下全部为砾岩层：粉红色胶结物，胶结物为砂泥质物，硬度很大。粒径2cm卵石含量10%，粒径2-10cm卵石含量15%，粒径20-80cm卵石含量50%以上，最大粒径达到95cm。砾岩上表面有少量渗水。左线进洞4
23、0m131m拱顶由上至下全部为砾岩层：粉红色胶结物，胶结物为砂泥质物，硬度很大。粒径2cm卵石含量10%，粒径2-10cm卵石含量15%，粒径20-80cm卵石含量50%以上，最大粒径达到1850cm。左线隧道目前地质情况根据超前探测显示：目前左线隧道拱顶由上于下依然为砾岩层，但拱顶部位已经进入砾岩层与大粒径卵漂石地层结全部。根据以上131m地质跟踪显示：1）左线隧道在进洞30m位置出现砾岩层，随着隧道向南掘进，砾岩层呈突变走高趋势，并在隧道进洞40m位置达到隧道拱顶部位，在隧道进洞40m131m段隧道全部位于砾岩层内，并在隧道进洞131m位置拱顶即将出砾岩层；2）砾岩层上部为卵石5层，砾岩层
24、与卵石5层结合部有2.0m左右厚度的大粒径漂卵漂石地层，该层富含大粒径卵石,最大粒径可达1850cm以上，20cm1850cm卵石含量达到60%以上；且由于砾岩层不透水，导致上层滞水全部积存于砾岩层上部的卵漂石层内，水位标高随砾岩层标高同步起伏，在左线隧道开挖时至进洞131m位置（K14+113）时拱顶部位出现涌水，最大涌水量可达15立方/小时。 另外右线隧道根据开挖揭示也在K14+165位置进入砾岩与砂卵石地层结合部，隧道拱部开挖渗漏水，且时有小塌方发生。7工程重、难点分析及对策7.1工程重、难点1）目前隧道向南穿越地层主要为富含大粒径漂石的砂卵石层，由于砾岩层为不透水层，致使砾岩层上部的卵
25、漂石层富含地下水，而地面降水达不到降水效果；2）区间隧道左线从K14+113位置（右线从K14+165）向南拱顶开始进入大粒径卵漂石地层结合部，目前左线隧道已经进入射流风机断面，随着开挖向南5m后通过渐变挑高1.8m进入G型断面，也就是说区间大断面暗挖会逐步进入大粒径卵漂石层，右线正处于停车线大断面隧道开挖，而前方地层为一低洼地带，极易存水，且该层透水性强，已经形成一个透水走廊，地下水会不断向低洼补强，暗挖带水作业风险极大，须采用超前止水加固的情况下方可进行开挖，而受大粒径卵漂石的影响，拱顶小导管已经无法打设，自进式中空注浆锚杆由于注浆压力小、浆液扩散半径有限已经达不到止水的效果，而砾岩与砂卵
26、石结合部由于富水极易塌方，必须进行加固后方可开挖作业； 3）砾岩与砂卵石结合部卵石层含砂率极低，地层较松散，且受砾岩层不透水影响，结合部卵石层富含地下水，因此采用合适的加固方式是本段暗挖工程的重点。 4）东钓鱼台站后停车线区间上方顺行雨、污水管线属一级环境安全风险源，雨污水管均为混凝土管，且距隧道拱顶较近，极易发生渗漏、流砂及坍塌现象；7.2相应对策1）为保证大断面暗挖隧道顺利通过富水大粒径卵漂石地层，同时为保证顺利通过顺行雨污水管一级风险源，又为了加快施工进度，靠近塌方部位第一段超前支护采用前进式深孔注浆加固，后几段采用WSS分段后退式深孔注浆止水加固处理。 2）对靠近塌方部位已经施工的隧道
27、进行背后补充注浆。3）严格按照“十八字”方针施工。4）加强洞内、地面监测及管线监测。5）做好应急物资的准备。8 富水大粒径卵漂石地层加固方案8.1主要设计内容本工程施工方案设计主要是解决隧道开挖过程中围岩土体的稳定性问题，及控制开挖施工对拱顶地下管线的扰动问题，即在隧道开挖前在隧道上导一定范围内围岩土体进行超前预注浆加固处理。通过注浆填充土体空隙，疏干土体水份，使浆液与土体有机的结合在一起，形成具有一定抗压强度和支承保护能力的复合地基。确保隧道开挖安全及地下管线的安全。超前深孔注浆能穿透砾岩层加固拱顶2-3m范围内的大粒径卵漂石圆砾层，在开挖前于隧道拱顶形成一个坚硬壳体结构，达到改善地质的效果
28、。8.2注浆方法比选通过对水平旋喷桩注浆、前进式孔口管注浆、袖阀管注浆、WSS 后退式二重管注浆等多种方法的比选，水平旋喷桩注浆不适用卵石层，不予采用；前进式孔口管注浆及袖阀管注浆不能注双液浆，对浆液凝结时间要求不能太快，且造价也较高，对本工程止水注浆不适用；结合地层情况，我们最终选定用“第一段采用前进式孔口管注浆，后几段采用分段后退式深孔注浆”止水加固。分段后退式深孔注浆具有：轻小灵活、能适应窄小环境；浆液切换灵活，能实现复式注浆；注浆速度快、注浆均匀等优点。8.3注浆材料 1）其特性对地下水而言，不易溶解； 2）对不同地层，凝结时间可调节； 3）高强度、止水；4）注浆材料配比： A 液B
29、液C 液 硅酸钠 100L 水 100L Gs剂 8.5% P剂 4.5%H剂 6.7%C剂 7.1%水 水 泥 42% H 剂 4.6% C 剂 3.2% 水 200L200L200L 注：溶液由A、B液组成；悬浊液由A、C液组成 注浆时，将根据现场实际情况选择不同的浆液类型，适当调整配合比，并适当加入特种材料以增加可灌性和堵水性能提高止水效果及浆液耐久性。8.4注浆范围的设计根据专家审核意见和设计院的设计参数，初定注浆范围为上导圆周长厚度3米的扇形区域，断面加固长度根据实际地质情况决定，初步定为：左线K14+113K14+081、右线K14+118K14+165，加固断面有射流风机断面、G
30、断面、渡线隧道等。以满足安全施工的工艺要求。（建议上导洞核心土部分做适当的加固即满足开挖要求又能提高上部拱顶的支撑能力和稳定性）图8-1 深孔注浆拱顶加固范围（射流风机断面）8.5注浆孔的布置原则及注入顺序原则根据注浆扩散半径计算，孔距一般为0.81.2米，本工程考虑到卵石含量较大，成孔困难，同时考虑到大粒径卵漂石地层浆液扩散不均匀，为保证止水效果，本工程拟采用1米,排距为1米，平面布孔采用交联等边三角形布置，如图8-1所示（在后续施工中可根据开挖情况做适当调整）。注入顺序：隧道加固区域将从外至内隔孔跳也注浆施工顺序进行施工。以射流风机断面为例：采用间距1米，双排孔布置，对拱顶140度范围隧道
31、外3米范围土体进行加固，共布设24个孔。深孔注浆12 米为1 个注浆循环，其中端头2.5 米为下一循环的止浆岩盘。注浆范围为拱顶140开挖轮廓线以外3.0米范围内。具体见图8-1、8-2、8-3。图8-2 深孔注浆径向剖面图图8-3 深孔注浆径向剖面图8.6主要注浆参数1）注浆深度12 m15m。2）注浆孔直径46mm。3）浆液扩散半径：0.75m。4）浆液凝结时间：20s30min。5）注浆压力0.20.3Mpa。6）开挖段长分别为9m12 m7）预留止浆盘2.5m3m8.7隧道拱顶上部注浆加固主要工程量本方案中以射流风机断面为例对工程量做出计算，其它断面根据加固原则及布孔原则依照该方法进行
32、计算：1.注浆量计算（以加固长度10米计算）(1)改良土体土方量： V= S1 x10m=49x10m=490m3 (2)注入率：2565 根据岩土工程勘测资料分析，并结合类似工程注浆数据，为提高注浆加固的效果，提高土体密实度。综合以上情况，本工程取注入率为40%（含损失率）。(3)浆液注入量： 490X40%=196m3(4)根据本工程的特殊性，其开挖后回填注浆止水工程量（注浆量）将以实际注入量计算（本方案不作预算）9 WSS超前深孔注浆施工方案9.1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侧洞开挖前进行深孔注浆加固地层，具体施工流程如下：9.2注浆材料水泥选用普硅32.5R
33、水泥。水玻璃选用波美度为40度的水玻璃。添加剂主要为硅酸钠。所有材料进场必须具备出厂合格证，并抽样送检。9.3劳动力组织 定位观测 3人 配 浆 3人 布孔 钻机就位 注浆 拔管洗管 检验开挖3人 5人 5人 5人 钻孔 3人 9.4主要施工设备配置机械 器具 其他TXU75A型钻机 3 台 旋转二重管 排水处理装备SYB60/50型注浆泵3 台 注浆液混合器 测定器具SJY双层立体式搅拌机1台 喷头 凝胶时间测定仪 逆止阀 消音器9.5深孔注浆施工方法超前深孔注浆每循进尺12m，后序注浆段均预留2.5m已注浆段作为止浆岩盘，注浆孔共分3排，环向间距1000mm。浆液注入方式：采用二重管钻机注
34、浆和小导管注浆相结合的方法。二重管注浆优点是可以随时注浆，浆液在端头混合，其浆液扩散范围很大，注浆压力可灵活调整，浆液渗透性、扩散性都比较好，主要用于前期的长距离的注浆。而小导管注浆，则是利用二重管钻机钻孔后，用25导管加工成的注浆花管作注浆管进行注浆，其特点是浆液可在掌子面混合，凝结时间短，注浆压力大，浆液扩散范围小，主要用于二次补强注浆及开挖过程中的补充注浆。注浆顺序：顺序为从两侧依次向中间、从下层向上层、从远及近进行，依次交替进行，达到注浆加固的目的。1.测量定位根据上一循环的地质钻探及地面勘察情况决定掌子面注浆管布置的数量，钻孔深度及注浆长度。2.套管安装每一循环根据计算出的钻孔布置数
35、量进行套管布置，注浆加固区域为2.0m，注浆孔共分2排。现场根据套管与水平方向夹角及管底水平偏移距离进行控制。3.封堵掌子面掌子面打2.5m长的锚杆间距1.0m1.0m布置，挂6.5150*150mm钢筋网格，将套管按照图示位置与钢筋网焊接牢固，后喷射30cm50cm厚的喷射砼封闭掌子面。4.工作平台搭设现场用满堂红脚手架搭设注浆工作平台，钢管间距600600，上方搭设30cm厚方木。5.钻机就位隧道拱顶预埋吊环，使用导链将钻机移动至作业平台上。施工时通过前后移动钻机位置、垫设方木调整钻进角度，使之适应预埋套管。6.超前地质探测套管埋设完成，超前注浆前使用钻机提前进行地质探测，沿着最大倾角的超
36、前注浆套管方向钻进，确定前方隧道拱顶地质情况，如：岩层的厚度、有无粘土层、砂层位置等，作为下一部超前预注浆的地勘详细资料，指导下一部超前注浆施工。7.钻孔注浆1）钻孔成孔工艺，以水泥浆作为钻进冲洗介质，减少对地层的破坏。2）注浆孔钻进结束后，首先用凝固速度稍快的水泥-水玻璃浆液对钻孔孔口进行封堵，封堵标准为正常注浆时浆液不从孔口返出。3）注浆顺序采取跳打法，注浆顺序先中间孔，后两侧孔。注浆范围主要控制在初支外轮廓2.0m厚的范围内作为注浆加固拱圈。为防止隧道掌子面因注浆造成掌子面坍塌或挤出，注浆施工前首先在掌子面做止浆墙。4）回抽注浆：每孔注浆时必须注意均匀注浆，注浆时钻杆必须连续转动，并慢慢
37、地向外回抽。施加压力注浆时，必须精心操作控制压力。回钻时，严格控制回抽幅度，每步不大于30cm，匀速回抽。根据注浆压力，孔口返浆，流水流砂的情况，调整注入浆液的种类和初凝时间。同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、掌子面溢浆时，立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。一个孔段注浆结束后，先停止输送水玻璃浆液，然后用纯水泥浆灌注一段时间后，再停止水泥浆液的输送。然后用清水清洗输送管后停止作业，再进行下一孔施工。5）注浆时间控制，按上述注浆量进行控制，但同时注意注浆压力的变化，压力变化值最大不得超过正常注浆压力值的1-2倍。每次移动时均必须边旋转边注浆，不得出现注浆间断
38、。6）每一注浆段的注浆初期，采用凝固时间稍快的双液浆，以控制浆液扩散范围，使双液浆在设计加固范围内凝固。7）当注浆压力和进浆量达到设计要求时，则可停止注浆，压注一定量的清水，清洗注浆管。8.现场清理对注浆泵、制浆机及所有注浆管进行清洗，对现场施工场地进行清理，作好现场的文明施工。9.异常现象的处理1）当注浆压力突然升高，应立即停止水玻璃注浆，只注水泥浆或清水，待泵压恢复正常后，再进行双液注浆。2）由于压力调整不当而发生崩管时，可只用一台泵进行间隙性小泵量注浆，待管路正常后，再双液注浆。3）当进浆量很大，压力长时间不上升，发生跑浆时，应及时调整浆液浓度及配合比，缩短凝固时间，进行小泵量、低压力注
39、浆。4）钻进及注浆时发生堵管现象，则立即抽出钻杆（注浆管）采用木楔封堵钢套管，待管路清理完毕后，重新钻孔注浆。8.3.6进度指标1.封闭掌子面、破除掌子面、施工准备需要12天；2.日进度可注浆加固4孔；3.一个加固循环12m共需要67天；10.注浆施工过程中被加固地层变形的安全控制注浆施工过程中被加固地层变形的安全控制主要有两种措施，第一种是监控量测，第二种是人工巡查。监控量测是最主要的控制被加固地层变形的措施。该方法通过对注浆区域附近地表和洞内的监测，能精确的了解到注浆施工过程中地层微小的变形情况，及时预报险情，防患于未然。人工巡查就是在注浆施工过程中安排人工在地表和洞内进行不间断的巡视，当
40、巡视人员发现突然出现的险情，及时通知注浆人员停止注浆，分析原因、采取措施，将险情造成的损失降至最低。这两种措施合理安排、相互补充，构成了一个相对比较完整的控制地层变形的安全体系。10.1 监控量测10.1.1 监控量测的意义施工监控量测是新奥法修建地下工程的重要工序之一，是施工决策与管理的信息源，它对于地下工程的安全施工是极为重要和必不可少的。注浆施工中进行的监控量测的目的是掌握注浆施工所产生的压力对周围土体、地表及初期支护的影响，通过获取变形的动态信息，以此预报可能存在的险情，通过调整注浆参数（如注浆压力、材料选择、孔位顺序及分段长度等）消除危险隐患。10.1.2 监控量测的施工组织 根据注
41、浆施工可能对土体产生的影响范围，将监控量测作业划分为三个部分，分别为注浆施工区域的地表隆起监测、拱顶位移监测及侧洞侧壁的收敛监测。 地表隆起监测（1）监测目的城市地下工程进行注浆加固施工时，地层中的应力增加扰动区延伸至地表，土体力学形态的变化在很大程度上反映于地表隆起。地表隆起会对城市环境和周围建筑造成的破坏，会影响市民的正常生活，所以对地表隆起要进行严格的监测和控制。（2）监测仪器DSZ2水准仪+测微器、塔尺。（3）实施措施A.基点埋设基点应埋设在隆起影响范围以外的稳定区域内；且尽量埋设在视野开阔的地方，以利于观测。基点的埋设要牢固可靠。同时应至少埋设两个基点，以便互相校核；基点应和附近原始
42、水准点多次联测，确定原始高程。B.隆起点的埋设在进行隆起测点的埋设时，先在地表钻孔，然后放入隆起测点，测点采用22mm，长200300mm半圆头钢筋制成。测点四周用水泥砂浆填实。待测点完全稳定后，即可开始测量。与基点联测应不少于3次，求得平均值，确定沉降点的初始高程。隆起测点的布置应以正在进行的注浆区域的布置为依据，随注浆施工区域的变化而变化、随注浆施工区域的移动而移动，具体的布置原则示意如下：地表隆起监测点布置示意图在进行注浆施工时，各监测点进行精确监测的同时还要安排人员进行目测，作为地表隆起监测的重要补充。C.监测频率 当预定的某一区域即将开始加固注浆施工时，按上述布点原则确定监测点的分布
43、位置，监测点要提前24个小时埋设完成进行初始测量，测量的频率为6小时/次，前四次测量的目的是取得该区域注浆前的地表正常位移值。当该注浆区域进行以注浆量控制为主的1序孔注浆施工时，监测频率设定为3小时/次。当进行是以注浆压力控制为主的2序孔注浆施工时，监测频率设定为1.5小时/每次。如果该区域存在1#序孔和2序孔同时施工，监测频率设定为1.5小时/次。该区域的加固注浆结束后，要再进行后续监测，监测频率4小时/次，直到获得稳定的监测数据时才能停止监测，确保整个土体注浆加固过程的施工安全。D.隆起值计算量测时通过测得各测点与水准点（基点）的高程差H，可得到各监测点的标准高程ht，然后与上次测得高程进
44、行比较，差值h即为该测点的隆起值。即 Ht（1，2）=ht（2）-ht（1）。E.数据分析与处理将每次测到的地表隆起数据进行计算、整理和收集，并根据施工的具体情况，分阶段绘出隆起曲线，对由曲线所形成的地表隆起区域进行分析处理，判断其安全性并及时反馈到施工现场。如果存在安全隐患或预兆，现场领班的技术员要根据具体的反馈情况，采取降低注浆压力、减少注浆流量、改变分段长度、调整浆液配比、直至暂停个别孔的注浆作业等方法来进行综合处理，确保安全。 拱顶位移监测(1)监测的目的拱顶位移量测值是反映隧道安全和稳定的重要数据,是周围土体和支护系统力学形态变化的最直接、最明显的的反映，易于实现量测信息的反馈。通过拱顶监测能最直观的了解注浆形成的压力对初期支护的影响，确保洞内注浆安全施工。（2）监测仪器隧道采用DSZ2水准仪+测微器，附加钢挂尺进行量测。（3）实施措施A.测点埋设方法及范围测点直接焊接在隧道初支钢支撑上，即可进行量测，施工过程中要注意保护测点，尽量使量测数据不中断。测点的埋设范围应以当时正在进行注浆作业区域的范围为依据，各测量点的具体布置方法示意如下： 拱顶位移监测点布置方法示意图B.监测频率 拱顶监测频率的原则和方法与地表监测相同。C.位移值计算对同一测点而言，
