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（北京市城德建设工程有限公司）
一、 工程概况：
河北电力沟工程为初衬喷射混凝土及二衬模注的暗挖隧道，位于石家庄市。初衬250mm，二衬200mm，初衬和二衬之间用防水板连接，隧道开挖最大断面为3.20×3.76m，施工后电力沟净空为2.20×2.66m。电力沟隧道在民心河处与民心河形成穿过和并行，隧道沿河和过河总长约550米。民心河河底约-5米，水深为1.5米。过河处隧道埋深为-17.5m，最大开挖高度为3.76m。据勘察资料揭示，沿河段和过河段隧道开挖施工时会遇到渗水的困扰。
过河段隧道位于粉质粘土土层中，沿河段隧道位于砂层中, 局部地段为粉质粘土土层松软，自稳能力差，又因施工时带水，开挖断面的土体极可能产生坍塌，存在着很大的安全隐患。为保证施工安全和施工的顺利进行，必须对本工程进行开挖前预加固处理。根据工程情况我公司经研究决定，提出两种方法进行加固方案：第一、沿河段和过河段均采用从日本引进的具有国际先进水平的地质改良技术和设备，并结合近年来类似工程成功经验进行二重管A、C无收缩双液WSS工法注浆加固止水；第二、过河段采用二重管A、C无收缩双液WSS工法注浆加固止水施工，对沿河段采用φ800㎜间距700㎜的旋喷桩进行加固。
二、 工程地质条件：
根据河北电力设计院提供的电力隧道纵段面图及电力隧道平面图所表示的土层情况,隧道开挖深度范围内的土体工程地质和水文地质条件如下：
1、工程地质条件：
①层：回填土，厚度为0.5~1.2m;
②层：粘质粉土，该层厚度为4.5~6.1m;
③层：③1粉质砂土，厚度为0.4~1.3m，③2粘质粉土、粉质粘土，厚度为2.2~5.7m;
④~⑤层：细中粗砂层，厚度为0.4~3.7m;
⑥层：粉质粘土，厚度为1.5~5.3m;
⑦~⑧~⑨层：中粗砂砾层，厚度为12.5m。
2、水文地质条件：
隧道开挖深度范围内存在滞水，含水量高，水层主要位于④~⑤层，主要来源为大气降水、河道、管线渗水、绿化用水等。
三、 施工方案设计
1、施工目的
本工程主要以改善土层松散的性状为目的，使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性，实现加固及增强止水性目的，保证隧道掘进时，拱顶侧墙土体不产生塌落从而保证暗挖施工顺利进行和施工安全。
2、施工方法选择：
本工程采用二重管无收缩双液WSS工法注浆或结合旋喷桩墙施工的方法对沿河隧道及过河隧道进行加固处理。
可选用的方法为：①过河段与沿河段均采用二重管A、C无收缩WSS工法注浆加固，其中过河段采用洞内水平辐射注浆施工，沿河段采用地面垂直注浆
(无地面条件时亦可采用洞内水平辐射注浆)施工；②沿河段用φ800㎜、间距为700㎜、桩间咬合100mm的旋喷桩进行加固，过河段采用二重管A、C无收缩双液WSS工法水平辐射注浆加固。通过加固处理形成具有一定强度复合地基，以达到稳固土体的预期目的。
四、
二重管A、C无收缩双液WSS工法注浆加固
1、材料特性：
①、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： 注浆时，将根据现场实际情况适当加入特种材料以增加可灌性和早期强度。
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A 液
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B 液
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C 液
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硅酸钠 100L
水 100L
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Gs剂 8.5%
P剂 4.5%
DHP剂 6.7%
GOX剂 7.1%
水
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水泥 47%
DHP 剂 5.6%
GOX 剂 4.2%
XPM 剂 5.4%
水
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200L
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200L
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200L
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注：溶液由A、B液组成；悬浊液由A、C液组成
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2、注浆范围的设计：
经计算，电力沟隧道土体注浆加固范围确定如下：
a、沿河段：隧道断面土体及轮廓线外2m范围内的土体进行加固处理，粘土层底板根据土质情况现场确定。（见图一I-I）
b、过河段：隧道断面土体及轮廓线外2m、拱顶3m范围内的土体进行加
固处理。（见图一II-II）
图一
3、浆液配制
本工程所采用浆液为A液和C液的混合物，A液为改性后的水玻璃，C液由水泥、外加剂和水组成。外加剂主要是调节浆液的可灌性和混合液的凝结时间，凝结时间由注浆时的压力和设计要求的扩散范围共同决定，因此在注浆过程中，外加剂用量可根据现场实际情况进行适当的调整。C液中各成分放入搅拌机的顺序为：水、外加剂、水泥。两种浆液在注入前必须拌合均匀，并经常检查两种浆液混合后的凝结时间是否符合设计要求。
4、注浆孔的布置：
过河段隧道一般采用洞内水平辐射型注浆，孔间距布置为0.7米，钻孔辐射角见下表。（图二、图三）
隧道内水平角参数设计
孔 号 水平角(度) 孔深(m) 孔径(㎜)
B1-B3
90
15.25 42
A1-A3
90
15.25 42
C1-C3
90
15.25 42
其他
85.22
15.30 42
80.46
15.46 42
75.74
14.73 42
70.51
14.38 42
63.53
13.65 42
54.04
12.34 42
48.5
11.42 42
40.55
9.91
42
35.74
8.91
42
30.38
7.71
42
25.46
6.65
42
20.3
5.29
42
15
3.95
42
图二
隧道内垂直方向角参数设计
孔 号 水平放射角(度) 孔深(m) 孔径(㎜)
A1、B1、C1 90
15.25 42
4.78
15.30 42
9.54
15.46 42
14.26
15.73 42
20.16
14.32 42
28.29
13.43 42
39.15 11.83 42
45.64
10.67 42
54.6
8.83
42
60.32
7.55
42
65.25
6.38
42
75.1
3.92
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隧道内垂直方向布孔示意图（图三）
而对于沿河隧道采用地面垂直注浆，孔间距为700×700且呈梅花状布置。具体布置形式。（图四）
图四
5、注浆参数设计
注浆压力：≤0.5~0.8Mpa
扩散直径：2.5m
土体平均注入率：25%(每立方米为单位计算)
凝结时间：30s—60s(根据地质条件可做适当调整)
6、工艺流程
7、工艺要求
定孔位：根据设计要求，对准孔位，根据不同入射角度钻进,要求孔位偏差不大于2cm，入射角度偏差不大于1°。
钻机就位：钻机按指定位置就位，并在技术人员指导下，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。
钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。
提升钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于20cm，匀速上升，注意注浆参数变化。
浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。
注浆：严格控制注浆压力，同时密切关注浆量，当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。
8、二重管双液注浆质量标准
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内容
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标准
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内容
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标准
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孔位偏差
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±20mm
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注浆压力
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±5%
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孔距偏差
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±100mm
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注浆量
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10%
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钻杆垂直度
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＜1%
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提升幅度
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±5mm
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9、注浆施工程序及人员组织：
10、机械设备及配置
机械设备如下：
[机械]
[器具]
[其他]
TXU—75A型钻机 旋转二重管 排水处理装备
SYB—60/50型注浆泵 注浆液混合器 测定器具
SJY—双层立体式搅拌机 喷头 凝胶时间测定仪
逆止阀 消音器
施工机械配置图：地面垂直钻机注浆施工（角度360°）
五、旋喷桩墙加固处理
1、施工工艺及主要技术参数
采用三重管高压旋喷工艺，选用PO32 .5普通硅酸盐水泥，主要有效参数：
① 高压水：压力P = 20 Mpa ~ 25 Mpa，水量Q = 60 L / min ~ 70 L / min。
② 压缩空气：压力P = 0.5Mpa ~ 0.7 Mpa，风量Q = 0.8 m3 / min ~ 1.0 m3 / min；
③ 浆液：压力P
= 0.5Mpa ~ 0.7 Mpa；浆液比重 1.65 ~
1.67。
④ 提升速度：15 cm /
min ~ 20 cm / min。
⑤ 旋转速度：16 r /
min 。
2、施工顺序
a . 定位放线
按设计要求放线定孔位，反复量测孔距，误差不大于5cm，并准确测量孔口地面高程。应经甲方、设计、监理多方核验认可。
b . 钻 孔
采用XXY-100型钻机钻进，泥浆护壁。钻进过程中，须随时注意观察钻机的工作情况，钻孔垂直度偏差控制在0.5
% 范围内。
c . 下喷射管
将高喷台车移至孔口，先进行地面试喷以调整喷射压力。为防止水嘴和气嘴堵塞，下管前可用胶布包扎。下喷射管至设计喷射深度。
d . 制 浆
按设计要求制备浆液，并准确测量浆液比重。高喷灌浆采用PO 32.5普通硅酸盐水泥。根据地层条件，可以利用回浆与水泥料混合拌制水泥浆液，根据灰浆浆液比重适当调整水泥加入量。浆液比重 控制在1.65~1.67。
e . 喷射提升
喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的水、气、浆。待浆液冒出孔口后，即按设计的提升速度、旋转速度，自下而上开始喷射、旋转、提升，到设计的终喷高度停喷，并提出喷射管。
f . 回 灌
喷射灌浆结束后，应利用水泥浆进行回灌 ，直到孔内浆液面不下沉为止。
g . 冲 洗
喷射结束后，应及时将管道冲洗干净，以防堵塞。
3、殊情况处理
孔口不返浆时，查明原因停止提升喷射管，通过停喷、静喷、或加大浆液
度，多次反复直至返浆。因停电、机械事故而停喷继续开喷时，应将喷射管下插50
cm，以保证桩墙的连续性。
4、高压旋喷挡土防渗桩墙注浆孔位布置(见图六)
图六
 5、主要设备
主要机械设备见下表。
六、工程质量保证体系：
在本工程施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。
1、质量控制：
(1)工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。
(2)根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。
2、工程质量保证制度：(1)成立工程项目经理为责任的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。
(2)定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行“三检”制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。
(3)加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。
(4)配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。
(5)加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。
3、工程质量措施：
(1)钻孔施工：开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定位、钻杆角度要准确。
(2)配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。
(3)注浆：注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力一定要严格控制，专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。
(4)每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。
七、安全措施：
1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。
2、钻机注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门
管路，压力表完好后，方准施工。
3、每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到
规定注浆压力位置。
4、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确
保联接完好。
5、注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶
冲式阀门破裂伤人。
6、注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完
成并冲洗后方可停水停电。
7、注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电
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