流沙專項方案

1、一、工程概況0二、工程地質(zhì)條件1二、處理方案的選擇2四、注漿方案設(shè)計2五、雙液漿主要施工工藝45.1 工法特點55.2 適用范圍65.3 原理65.4 施工順序和工藝流程75.5 材料要求85.6.機具配備95.7 施工要點95.8 質(zhì)量標準105.9 勞動組織及安全11六、附圖11一、工程概況為滿足出口加工區(qū)110kv變電站電纜進出線需要， 新建本工程電 纜隧道，新建L2線段電纜隧道起點連接后沙峪鎮(zhèn)裕安路與安富街交 叉口處西馬220kv站110kv切改工程擬建電纜三通井， 延后沙峪鎮(zhèn)安 富街北紅線以南3.5m處向東至京順路，與穿越15號線電力隧道相接。6-8月正值雨季，地下水位較高施工無法繼

2、續(xù)進行，并危及隧道 上方現(xiàn)況道路和高壓變壓器的安全， 如何處理流沙地質(zhì)成為當時施工 中急需解決的一大技術(shù)難題。為控制道路及構(gòu)筑物沉降， 減少對道路結(jié)構(gòu)和構(gòu)筑物的影響， 防 止地面坍塌，在電力里程L2線0+091.5向東至L2線0+106.5，L2線0+255向東至L2線0+264, 0+283向東至L2線0+292丄2線0+351向 東至L2線0+422, L2線0+445向東至L2線0+473,采用全斷面雙液漿 注漿。二、工程地質(zhì)條件北京廣聯(lián)惠供用電工程設(shè)計有限公司提供的出口加工區(qū)110kv送電工程巖土工程勘察報告的顯示， 場地地形平坦， 擬建電纜隧道主 要穿越地層為砂質(zhì)粉土-粘質(zhì)細砂和重粉

3、質(zhì)粘土-粉質(zhì)粘土層。地下水情況：根據(jù)地質(zhì)勘察報告，在鉆探深度范圍內(nèi)主要觀測3層地下水。本工程施工時，暗挖隧道采用大口井降水。第 一 層 為 上 層 滯 水 ， 水 位 埋 深 為24.4m,水 位 標 高 為26.1732.57m,主要接受大氣降水入滲、地下逕流及管道漏水補給， 并以蒸發(fā)和地下逕流等方式排泄，天然動態(tài)類型為滲入-蒸發(fā)、逕流 型；從水位長期動態(tài)資料看，其水位變化幅度為24m。第二層為層間潛水（局部承壓） ，水位埋深為69.6m,水位標高 為22.728.28m,主要接受、地下逕流及越留補給，并以地下逕流為 主要方式排泄，天然動態(tài)類型為滲入-逕流型；從水位長期動態(tài)資料 看，其水位變

4、化幅度為2m左右。第 三層為 承壓水 ， 水 位 埋深為12.318.0m,水 位標高 為14.6420.40m,主要接受地下逕流補給，并以地下逕流、人工開采為 主要排泄方式，天然動態(tài)類型為滲入-逕流型；從水位長期動態(tài)資料 看，其水位變化幅度為4m6n左右。本工程隧道主要穿越層間水層。本工程施工時， 暗挖隧道采用大口井降水。 及時完善地下水控制 措施，確保無水施工作業(yè)。三、處理方案的選擇經(jīng)分析認為塌方的主要原因是礫石土較松散及砂粘土具有弱膨 脹性，并且地下水位較高，含水量豐富。對此，施工中曾提出了大口 井點降水、壓力注漿等兩個處理方案。經(jīng)分析比較，大口井點降水可 防止出現(xiàn)流砂但仍無法解決隧道前

5、開挖的坍塌問題， 故井點降水后只 能采用大開挖明鋪施工，故該方案施工難度較大，工期較長，造價較 高。而若采用壓力注漿方案，比照類似地基注漿加固工程的成功經(jīng)驗，則工期較短、造價較低、施工較簡單。 通過上述兩個方案的技術(shù)經(jīng)濟 比較， 決定選用壓力注漿方案：即利用壓力注漿技術(shù)在一定寬度范圍 內(nèi)對礫石土層進行固結(jié)注漿，通過漿液的膠結(jié)、填充等作用，提高礫 石土層的內(nèi)聚力， 并封堵地下水， 達到隧道超前開挖和工作坑開挖不 再出現(xiàn)流砂坍塌目的。四、注漿方案設(shè)計（一）注漿方案的選擇 注漿方案應(yīng)根據(jù)工程的地質(zhì)條件和注漿目的來進行選擇， 一般主 要包括注漿材料和注漿方法的選定。 本工程的注漿加固土層為松散礫 石土

6、，可灌性較好，粒狀漿材或化學(xué)漿材均可選用，但由于工程的注 漿范圍較長，工期緊迫，且地下水豐富， 為了使加固體盡快發(fā)揮作用， 加快施工進度， 并有效控制加固范圍， 決定采用水泥水玻璃雙液低 壓注漿加固方案。水泥水玻璃雙液漿材具有兩種漿材的優(yōu)點： 漿液粘度較低， 可 灌性較好， 在水中可以迅速凝固， 凝膠時間可在幾秒到幾十分鐘內(nèi)準 確控制，結(jié)石率可高達98%以上，結(jié)石強度較高，且漿液本身無毒， 對下游居民用水無污染。（二）注漿標準與范圍 本工程的注漿具有臨時工程性質(zhì)， 對地下水的封堵及礫石土的固 結(jié)強度以工作坑及隧道頂進開挖不再出現(xiàn)流砂坍塌為標準。注漿范 圍：高度控制在隧道頂以上1.5m，寬度控制

7、在隧道外各1.0m范圍。（三）凝膠時間為防止?jié){液在水中流串過遠， 并滿足雙液在孔口混合后能滲透至 礫石層的時間要求，漿液凝膠時間控制為60s。（四） 漿液配制1.水泥漿：采用P.O42.5MPa普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.75:1。2.水玻璃漿：采用中性水玻璃，水與水玻璃的體積比為1:0.5。3.水玻璃漿與水泥漿的體積比為0.2:1。液凝膠時間達不到要求 時可適當調(diào)整。（五） 注漿壓力及吸漿量 注漿壓力與漿材的性質(zhì)、土層的情況及其埋深、注漿次序、注漿速度及注漿量等難以確定的因素有關(guān)， 故宜通過現(xiàn)場試驗確定， 即通 過試驗性注漿， 繪制出注漿量與注漿壓力的關(guān)系曲線， 注漿量突然增 加時的壓力即為

8、容許注漿壓力。經(jīng)現(xiàn)場注漿試驗確定。為防止?jié){液流串過遠造成浪費，對礫石土層其吸漿量應(yīng)控制在13L/min左右。（六）漿孔布置1.隧道頂標高及注漿段高度漿孔底標高應(yīng)進入頂至少0.4m，注漿段高度自孔底算起高23.5m。2.漿液擴散半徑R的確定。漿液擴散半徑可按經(jīng)驗公式進行估 算，但由于地質(zhì)條件的復(fù)雜多變，理論公式計算常常偏差很大，一般 應(yīng)通過現(xiàn)場注漿試驗確定。3.漿孔布置。隧道部分沿隧道拱頂設(shè)三排孔按梅花形續(xù)布置， 排距為1.0m,每排中孔距為1.0m,三排孔緊密搭接，其效率高，費 用低。按本方案布置漿孔的有效加固寬度為B=1X2+3.03=5.03m,隧 道的外徑為1.8m,能滿足要求。加固效果

9、明顯，不再出現(xiàn)流砂坍塌 現(xiàn)象。4.7注漿量漿液占據(jù)的體積為地層孔隙的體積，礫石土層的孔隙率n為2545沱間，故漿液注入率為i=nx n=0.3x0.7=0.21（式中n為地層 孔隙不完全充填的折減系數(shù)，對礫石土層n=0.71.0）。注漿量Q=W ix（1+B）（式中v為加固區(qū)體積，B為漿液流 到加固區(qū)外的損耗系數(shù)，一般取B二二15%。五、雙液漿主要施工工藝雙液注漿工藝是在軟土地基注漿加固的基礎(chǔ)上發(fā)展和新的突破。該 工藝克服了注漿加固過程中引起的土體擾動，軟化效應(yīng)。達到了在超 載地面下控制地下施工掘進引起的沉降的良好實效，并能使土體沉降 穩(wěn)定時間大大縮短，該新工法在盾構(gòu)穿越石洞口電廠輸煤棧橋時控

10、制 沉降的地基處雙液注漿工藝是在軟土地基注漿加固的基礎(chǔ)上發(fā)展和新的突破。該 工藝克服了注漿加固過程中引起的土體擾動，軟化效應(yīng)。達到了在超 載地面下控制地下施工掘進引起的沉降的良好實效，并能使土體沉降 穩(wěn)定時間大大縮短，該新工法在盾構(gòu)穿越石洞口電廠輸煤棧橋時控制 沉降的地基處理工程中取得了良好效果。并不斷推廣應(yīng)用于市政建設(shè) 和各項建筑工程施工中。5.1 工法特點雙液注漿工法可以廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)加固工程中， 既可適用于軟土地基加固也可以應(yīng)用于巖基斷裂破碎帶的加固。研制的漿液具有良好的流動性、觸變性和擴散性，漿液初凝快且 具可調(diào)性能，能適時提高強度，可以縮短土體沉降穩(wěn)定時間，能克服 注漿中引起的擾動和

11、軟化效應(yīng)。該工法對地下工程施工控制地面不均勻沉降具有簡易靈活，經(jīng)擠 實效的明顯效果。在地面超荷載情況下，地下施工一般難于在短時間內(nèi)控制建筑物 下沉趨勢，而雙液注漿具有速凝性能，可以調(diào)節(jié)時間，縮短沉降周期， 在瞬時間內(nèi)能起到強化和加固作用，比單液注漿更能達到控制地面建 筑下沉。施工安全簡便、快速，工期短，質(zhì)量好，效果快。該工法施工設(shè)備儀器體積小，調(diào)動靈活，適用市區(qū)狹窄的施工場區(qū)和 不同深度層次要求的加固，對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。5.2 適用范圍該工法不僅適用于軟土地基加固，也可應(yīng)用于巖基的斷裂破碎帶和堵 漏工程，對市政重大建設(shè)項目尤其在市區(qū)建筑群地下施工，對保護重 要建筑管線或地下基坑開挖附近的

12、重要管線（如煤氣、電纜大口徑水 管等）以及控制不均勻沉降，防止破裂效果尤為明顯。5.3 原理雙液注漿主要具有克服注漿加固中引起的擾動和軟化作用以及縮短 固結(jié)沉降，控制沉降的特點，因此當雙液漿及時充填到土體中的空 隙，尤其是施工機械所造成的建筑空隙中后，由于漿液具有速凝并可 在瞬時內(nèi)初凝的特點，因此能起到強化和加固作用，同時注漿過程中 漿液流失少而有效充填量提高，及時補充了由諸多原因造成的土體損 失。限制產(chǎn)生地基活動發(fā)源處附近的位移，達到未影響建筑結(jié)構(gòu)物之 前，減少地面沉降。同時當雙液漿在充填土體中的空隙達到一定飽和 后，會在壓力作用下逐漸擴散不斷充填空隙，能對周圍土體產(chǎn)生擠壓 并劈人土體的薄弱

13、部位，形成交叉網(wǎng)狀凝固體，增強了土的密實度和 壓縮模量，擴大了應(yīng)力場，提高了承載能力，從而大大減少了最終沉 降量5.4 施工順序和工藝流程541施工順序按工程實際需要對被加固體進行設(shè)計布孔，并按技術(shù)要求照圖施工。按設(shè)計要求鉆孔至設(shè)計深度。 孔徑一般為91mn左右或垂直 孔或傾斜孔。灌入封閉泥漿，從鉆桿內(nèi)灌入，封閉漿液粘度80左右，井應(yīng)封堵地面裂縫，防止冒漿等。 在雙液注漿時應(yīng)先鑿除 封頭，接通管路，啟動注漿泵注入孔內(nèi)。5.4.2工藝流程按設(shè)計配合比用SM200-1外循環(huán)或高速拌漿機拌和漿液。配制化學(xué)漿液將配制拌和好的化學(xué)漿和水泥漿各送入SS-400攪拌式貯漿桶內(nèi)備用。當需注漿時，啟動注漿泵，通

14、過2臺注漿泵2條管路同時接上丫丫型接頭從孔口混合注入孔底充填擴散到空隙空洞或被加固的土體部位。開啟或關(guān)閉注漿泵時必須先開化學(xué)注漿泵，后關(guān)化學(xué)泵，以免堵塞管路。雙液注漿一般應(yīng)與施工開挖掘進同步進行，及時補充充填建筑和其他原因造成的空隙。注漿過程中應(yīng)盡可能控制流量和壓力，防止?jié){液流失。5.5 材料要求5.5.1 A液要求注漿用水應(yīng)是可飲用的河水、井水、及其他清潔水，對含有油脂、糖類、酸性大的水、海水和工業(yè)生活廢水不宜采用。注漿用的水泥應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥，水泥標號宜為P.O42.5，水泥應(yīng)保持新鮮，一般不超過出廠日期3個月，受潮結(jié)塊者不得使用。水 泥的各項指標應(yīng)符合國家標準，并附有出廠質(zhì)保單，對礦

15、渣硅酸鹽水 泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥不宜于注漿。在滿足強度要求的前提下，可用粉煤灰替代一定量的水泥，摻入量應(yīng)通過試驗確定。為改善漿液性能應(yīng)在漿液拌制好時加入適量外加劑。如KA-l摻入 水泥量的0.30.5%可提高漿液擴散性和可泵性能。加入約5%的膨 潤土可提高漿液的均勻性和穩(wěn)定性，防止固體顆粒分離和沉淀。6.5.25.5.2 B液要求選購市場上銷售的符合國家質(zhì)量要求的波美度為3540的水玻璃。對選購的水玻璃進行稀釋直至符合要求的濃度備用。對上述兩種AB液進行合理配制，雙液漿的粘度要求35。比重1.31.5初凝時間23min凝固強度34MPp2h注漿鋼管63.5mm或注漿塑料單向閥管和Y型接頭。5

16、6 機具配備鉆機普通小型地質(zhì)鉆探機均可適用，如無錫30型、杭州SG2-150等鉆桿 一般選用田4250mmSM-200外循環(huán)或高速拌漿機，具有自輸送能力。制備漿液及時迅速， 攪拌漿液均勻，維修方便，耐腐蝕。SS-400攪拌式貯漿桶，具有過濾雜質(zhì)和大顆粒作用，能保持漿液均 勻和不易離析，結(jié)構(gòu)簡捷，維修方便，且貯漿量較大。SYB50/50液壓注漿泵具有無級調(diào)速，注漿流量050L/min,注漿 壓力可以設(shè)定最高值，不會發(fā)生壓力無限上升現(xiàn)象，壓力最高為5MPa并可壓注粒徑V5mm的砂漿。長時間運轉(zhuǎn)不滲漏，密封性好， 安全可靠，適用露天作業(yè)的機械。SPQ-850流量壓力自動記錄儀，具有電腦功能，既可顯示

17、流量壓力和 總注漿量，又能直接打印出注漿數(shù)據(jù)曲線、孔號、日期等功能。6.6水泵和污泥泵均為市場出售的常用規(guī)格產(chǎn)品。5.7 施工要點注漿鉆孔應(yīng)采用鉆機成孔，并標明注漿孔的設(shè)計角度，用傾斜尺、水準尺等工具進行調(diào)整鉆機角度，安裝牢固，定位穩(wěn)妥、固定。各類設(shè)備應(yīng)就近安裝固定管線，不宜搞得過長，以防壓力和流量 消耗。鉆機成孔插入注漿管后應(yīng)封堵孔口及附近的地面裂縫以防冒漿。對控制建筑物沉降和抬升房基的加固應(yīng)采用垂直孔和傾斜孔相結(jié)合的方法。對不均勻沉降的加固注漿孔應(yīng)布置在沉降量大的一側(cè)。對機械推進施工如盾構(gòu)掘進或頂管頂進，應(yīng)把注漿孔布置在軸線 上，以充填建筑留下的空隙。對控制管線沉降地段應(yīng)在管線兩側(cè)按不同注

18、漿深度進行注漿加固。注漿孔的孔距布置一般取I2m并應(yīng)交叉錯位布置。選定漿液及其配合比，初凝時間長短及漿液強度要求應(yīng)槐加固目 的而定。并應(yīng)考慮地質(zhì)，地基，土體空隙大小及地下水等情況在滿足 所需目的范圍內(nèi)選定最佳配比要求。對配制的漿液一般應(yīng)在適宜的時間內(nèi)凝固成具有一定強度的固體。按工程需要，漿液應(yīng)具有可調(diào)性，漿液本身的防滲性和耐久性應(yīng) 滿足技術(shù)設(shè)計要求。注漿過程中應(yīng)注意控制壓力和流量，根據(jù)土層特性和加固目的選 用不同注漿參數(shù)， 確定流量壓力和注漿量。 一般流量為812L/min, 壓力0.10.5MPa注漿量為被加固體體積的10%-12%左右。5.8 質(zhì)量標準檢查注漿孔偏差一般應(yīng)不大干0.5cm,孔深誤差應(yīng)小于20cm飼料度1%抽查漿液粘度一般不小于35，比重1.4控制注漿流量一般為8I2L/min,壓力0.10.5Mpa。抽查漿液配合比。核實注漿鉆孔數(shù)量。掌握漿材的實耗和漿液的注入量。