1、新 建 田 师 府 至 桓 仁 铁 路 TH-2 标 工 程（ DK33+500 DK73+980.88）大前石岭隧道进口岩堆地表注浆试验方案中铁十八局集团有限公司田桓铁路 TH-2 标工程项目经理部第 0 页大前石岭隧道进口岩堆地表注浆试验方案一、工程概况1、工程地质概况田桓铁路大前石岭隧道位于本溪市桓仁县八里甸子镇大前石岭山，隧道进口自然坡度 22.5 度，地势起伏，大部分为植被覆盖，植被茂密，多为乔木及灌木，少部分为裸露岩堆。大前石岭隧道进口岩堆体植被茂密，少部分裸露岩堆为石英砂岩，石块直径约 0.31.2m，呈块石状，裸露表布青苔，松散，脚踩晃动。植被覆盖岩堆呈块石土、角砾土及碎石土状
2、，缝隙多填充粘土。根据现场调查、钻探及物探结果，厚度为26.348.4m，岩堆结构松散，孔隙度大，植被发育地区局部填充细颗粒，基本无粘结，下部地层为弱风化石英砂岩。岩堆的天然重度为 22KN/m3，含水量约 20%，内膜摩擦角 32 度，黏聚力 c=10KPa，渗透系数 K=60m/d，挖方边坡建议 1:2.0。大前石岭隧道进口地表水不发育，地下水位第四系孔隙潜水，水位标高 415.55505.41m。2、探井揭示地质情况经探井开挖初步揭示：03.5m 为块石堆积物，部分坡积物充填于块石之间，堆积物孔隙率在 30%40%之间；3.514m 仍旧为块石堆积结构，一般块石直径在 25cm 以内，个
3、别块石可达 2.0m，块石之间充填有碎石和粗砂，孔隙率约为 40%50%；1419.6m 为块石堆积体，块石直径与上面相当，充填有碎石和粗砂，块石约占 40%，充填物总含量约 20%，空隙率约 40%。第 1 页3、施工要求和技术保证条件（1）施工要求：项目实行目标管理，高度重视，利用先进技术，精心组织，精心施工，优质、高速、低耗完成工程施工。明确管理责任目标，做到岗位明确，责任到人，对每个工序都进行层层落实，层层把关。（2）质量目标：确保本项工程质量符合设计及施工规范要求。 （3）工期目标：力争 65 天完成本项试验工程施工。（4）安全生产目标：杜绝重大伤亡、设备隐患、火灾事故，把各种安全隐
4、患消除在萌芽状态。（5）文明施工目标：执行现场标准化管理，创文明施工现场。（6）服务目标：与各方密切配合，为本项工程施工创造良好的施工条件。（7）技术保证条件熟悉图纸、会审施工图，领会施工组织设计意图。提出主要材料、施工机具规格和需用量计划，并逐步落实供货单位及进场时间。对业主提供的坐标和水准点进行复核，做好控制桩位和半永久性水准点的布设，作出放线测量报告并及时与建设方会签。搭设施工临时设施，敷设现场临时水电供应管线。确定设备设置位置，按顺序组织设备就位安装。（8）施工协调：积极参与包括业主、监理、设计、地质、施工等各方协调会议，及时解决施工过程中出现的问题，确保施工顺利进行。服从公安、环卫等
5、政府部门的安排，认真处理好与周边单位的关系，减少外来干扰，把主要精力投入施工，决不能因外界矛盾而影响施工。第 2 页及时协调各班组之间可能出现的矛盾，做到人尽其能、物尽其用。（9）施工工艺：按地表注浆施工工艺流程图组织施工。（10）测量放样： 开始施工前，项目部组织测量人员对业主所提供的平面、高程控制点(网)及其成果进行复测，确认无误后进行控制桩加密，并形成测量成果，作为以后现场施工测量控制的重要依据。并对拟使用于工程的测量器具进行检查，确保测量仪器在检定有效期内使用，并且要求测量人员持证上岗。4、施工平面图布置根据图纸里程，在洞口上方图纸范围内平整场地，修好临时施工便道，坡度适宜钻机进入施工
6、场地，浆液制备放在三道河子大雅河特大桥 37#挖井基础大里程右侧 20m 平台上。二、试验目的结合 1#、2#探井开挖揭示情况及 2014 年初步注浆试验情况，大前石岭隧道进口岩堆注浆存在巨大困难，为更好的了解和掌握进口岩堆注浆工艺和施工参数，编制大前石岭隧道进口岩堆地表注浆方案，其试验目的如下：1、在孔隙率大、石块块径大及硬度大的岩堆中进行成孔试验，确定最终的成孔工艺；2、注浆采用袖阀注浆工艺，地表注浆外部帷幕采用水泥水玻璃双液浆，通过试验确定双液浆的最佳配合比；帷幕内部采用普通水泥浆、硫铝酸盐水泥浆，通过试验确定浆液的最佳配合比；3、通过试验确定内部注浆材料（普通水泥、硫铝酸盐水泥） ；确
7、定注第 3 页浆时间和注浆压力等技术参数；4、通过试验确定合适的注浆方法、浆液变换等；5、通过试验，确定在满足设计注浆孔间距、深度条件下的注浆量；6、通过试验确定机械设备及人员安排。三、试验的编制依据1、铁路工程地基处理技术规程（TB101062010） ；2、铁路工程地质手册（修订版） ；3、铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设2010241 号） ；4、铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010） ；5、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T 5148-2012 ） ；6、大前石岭隧道设计图纸。四、施工计划1、试验时间试验时间为 65 天，具体如下表：表 1 施工工期计划表序
8、号 工作内容 天数 备注1 前期准备工作 5 天包括建点、设备、人员进场、材料准备、钢管桩加工等2 钻孔施工、下管 28 天 完成所有钻孔及下管3 注浆 45 天钻孔施工 5 天后开始注浆施工4 清理场地 5 天 清理现场注浆残留垃圾6 合计 65 天第 4 页2、材料计划表名称 单位 数 量 备注注浆管 m 3500 89 钢管，自己加工PO425 水泥 t 500水玻璃 t 250硫铝酸盐水泥 t 11003、机械设备配套表根据加固区域的现场实际情况，机械设备具体配置如下：表 2 主要设备及材料一览表名称 单位 数 量 工作内容多功能液压钻机（c6） 台 1 钻孔空压机 台 1KBY-90
9、/15 型注浆机 台 3 注浆低速搅拌机 台 2 储浆高速制浆机 台 1 制浆拔管机 台 1 拔管袖阀管 米 1900 注浆止浆塞 个 100 注浆普通水泥 吨 100 42.5硫铝酸盐水泥 吨 200 42.5膨润土 吨 5 钠基水玻璃 吨 80 38Be第 5 页五、地表注浆施工工艺技术1、地表注浆设计情况里程 DK69+220DK69+233 段，横向隧道中线两侧各 11.5m，竖向从护拱基座往下至隧道仰拱下 5.0m。里程 DK69+233DK69+290 段，横向隧道中线两侧各 13.5m，竖向隧道拱顶上 7.0m 至隧道仰拱下 5.0m。2、地表注浆试验段范围DK69+233DK6
10、9+243 共计 10 米段长度作为试验段，通过试验段施工，总结最佳注浆材料、工艺和施工参数。本试验段共涉及钻孔 130 个。3、地表注浆试验方案（1）地表注浆试验设计1）地表注浆试验布置试验段共设计注浆孔 130 个，注浆加固范围为拱顶以上 7m，仰拱底一下 5m，注浆扩散半径为 100cm，同一排注浆孔向间距 2.0 m，排与排之间注浆孔间距为 1.0m，梅花型布置。第 6 页图 1 孔位平面示意图图 2 注浆加固横断面图第 7 页图 3 注浆加固范围平面图2）注浆试验技术参数根据现场地质条件，根据以往工程经验和本工程特点，本试验段外围注浆孔和内部注浆孔底部 3m 范围内采用普通水泥-水玻
11、璃双液浆，形成注浆帷幕；内部注浆部位试验采用普通水泥和硫铝酸盐水泥单液浆。水泥-水玻璃双液浆配合比为：普通水泥单液浆水灰比 0.81：1，水泥浆与水玻璃体积比为 1:1；普通硅酸盐（硫铝酸盐）水泥单液浆水灰比为0.81:1。注浆压力控制在 0.8-1.2MPa 左右。综合考虑现场其他因素影响，根据现场监测数据及注浆实验确定最佳注浆材料、注浆工艺和注浆参数。表 1 注浆试验参数表序号 参数名称 试验设定参数1 扩散半径 1m2 注浆终压 0.8-1.2MPa第 8 页3 注浆速度 10100 L/min4 浆液配比（水：灰） 0.81：15 套壳料配比（水：灰：土） 1.6：1：16 水泥-水玻
12、璃双液浆体积比 1:17 袖阀管注浆分段长度 0.51.0m根据工程地质特性，岩堆体地层空隙率达 40%以上，浆液有效注入率应达到 90%以上，浆液损耗率可能会到达 2.0 以上，注浆试验确定实际浆液有效注入率和损耗率，在试验过程中应着手解决浆液损耗率，提高浆液的有效利用率。（2）钻孔工艺流程及施工方法1）钻孔工艺根据工程地质情况及设计要求钻孔选取 127mm 偏心潜孔锤拖管钻进工法，潜孔锤套管跟进工法是在砂卵石地层钻孔施工的一种工艺，因为在该地层条件下，石质坚硬，砂石松散，采用普通潜孔锤钻进不能成孔，注浆管无法下入到地层内。拖管跟进工艺，就是在套管内部安装气动冲击器，冲击器后部 76 钻杆和钻机相连，头部锤头采用的偏心钻锤头，在管最前一根头部装有通过丝扣连接的外锤头（管靴） ，该外锤头通过内锤头相连在冲击器上，然后在高压风力作用下，气动冲击器（频率在 7080 次/分钟）偏心锤头破碎砂石带动套管直接跟进。终孔后退出偏心锤头、冲击器及钻杆，下入袖阀管，然后利用钻机或拔管机将套管拔出，使注浆钢管留在地层内。该工艺的缺点是操作复杂，施工进度较慢，对钻机机长等工人的业务水平要求较高。2）钻孔施工搭设施工平台，机械安装就位，连接设备电路、油路，测试电机、
