超前小导管施工方案.doc
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1、超前小导管施工方案一、编制依据 1、*工程设计图纸;2、隧道工程地质勘查图纸;3、*工程整体施工组织设计方案; 本方案适用于*工程引水隧道,软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的超前注浆支护。 2、 编制原则1、 施工方案根据河源市区水源工程隧道施工图纸内容编制;2、 施工方案力求采用先进、可靠的工艺,并具有加强的可操作性;3、 结合本引水隧道的地质、水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选的基础上确定施工方案。4、 在保证工期质量的前提下,确保计划工期,高度重视环保、安全施工问题;5、 充分利用先进的技术资源,制定先进、实用的施工方案;
2、3、 工程概况1、工程简介*取水,通过隧洞引水及专用管道,将*水库的水输送到河源市源城区的自来水厂。本工程是以生活用水、生产用水为主的城区自来水供水工程。供水对象*市属大城市,重要性属于“重要”。2、引水隧道工程地质概况根据区域地质资料及钻孔资料,引水隧洞地层主要有第四系洪冲积层层 (Qpal)、坡积层层(Qdl)及燕山三期黑云母花岗岩(Y52(3)、侏罗系下统蓝塘群粉砂 岩(J1lnb)组成。按水利水电工程地质勘察规范(GB50487-2008)岩体风化带划分方法,引水隧洞沿线岩体由上而下可划分为全风化带(V)、强风化带(IV)、弱风化带(III) 、弱风化带(II):全风化带(V):K0+
3、051.80K0+422段和K1+777.801K1+827.801段,共420.2m,全风化花岗岩,灰黄色,风化完全,呈砂质粘土状,含较多石英细颗粒,可塑硬塑状,局部夹强风化岩碎块,沿线均有分布,厚度不均,隧洞进口分布较厚,中部分布较薄,厚度约4.10m43.30m,层底高程约57.90m148.90m,全风化粉砂岩,灰色及灰绿色,风化不均匀,常夹有强风化状砾,呈含砾粉质粘土状,硬塑状,局部呈碎石土状,密实,主要分布于出口处,厚度一般1.60m17.20m,层底高程约60.90m90.6m。强风化带(IV):K0+556.094K0+579.535段、K1+332.890K1+352.708
4、段和K1+563.32K1+598.259段,共78.198m,强风化花岗岩,灰黄色,节理裂隙发育,裂面铁锰质渲染,岩质较软,岩石破碎,岩芯呈块状,RQD=030%,厚度一般0.40m20.30m,沿线均有分布,层底高程约70.70m133.60m。强风化粉砂岩,青灰色,风化剧烈,节理裂隙极发育,裂面见泥质、铁质充填,岩石破碎,强度低,岩芯呈半岩半土状,局部夹全风化,仅见于隧洞出口一带,钻孔揭露厚约2.50m16.50m,层底高程约62.50m88.10m。强风化花岗岩与弱风化花岗岩过度带 (IIIIV):K0+968.131K0+989.095段、K1+352.708K1+375.842段和
5、K1+598.259K1+777.801段,共223.640m,弱风化带(III)、(II):K0+422K0+556.094段、K0+579.535K0+968.131段、K0+989.095K1+332.890段和K1+375.842K1+563.32段,共1053.963m,弱风化花岗岩,灰白色,裂隙稍发育,岩石较完整,岩质坚硬,强度高,RQD值平均为85%,钻孔未钻穿,揭露厚度0.80m66.20m。弱风化粉砂岩,青灰色,裂隙稍发育,岩石较完整,强度较高,RQD值平均为40%50%,钻孔未钻穿,揭露厚度11.70m32.10m。引水隧洞位于河源罗浮山大断裂(F1)以西约1000m,隧洞
6、外围有人字石断裂(F29)、罗坑断层(F27),大水坑断层(F7)、鹤子顶断层(F22)从隧洞轴线垂直穿 过,受断层影响,隧洞沿线地质构造极其复杂,岩体风化强烈,地表基本为全风 化岩,强风化和弱风化岩出露少。4、 机械设备及人员配置超前小导管每环设计数量18,每工班钻孔机注浆施工人员不宜少于10人,施工中应根据现场实际情况及时调整。每工班施工机械配置如下:注浆泵1台,凿岩机不少于6台,气焊机1台,电焊机1台。5、 施工工艺及技术要求 1.作业准备 1.1内业技术准备 开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提
7、出应急预案。对施工人员进行交底,对参加施工人员进行上岗前培训,考核合格后持证上岗。 2.2外业技术准备 施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。 注浆配合比经监理工程师审批,进场原材料检验合格。 3.技术要求 3.1超前小导管配合型钢钢架使用,应用于隧道围岩拱部超前注浆预支护,其纵向搭接长度不小于1m。3.2超前小导管设计参数: 超前导管规格:热轧钢花管,外径42mm,壁厚4mm;小导管4.5m长; 小导管环向间距3050cm,纵向间距为3.2m; 外插角10左右,可根据实际情况调整; 注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆; 设置范围:沿起拱线布置。 4.施工程序及工艺 4.1 超前小导管施工程
8、序 主要包括导管制作、钻孔、安放导管、注浆、效果检验等。 4.2 施工工艺 施工工艺流程见图1。 图1 超前小导管施工工艺流程图地质调查 现场试验 设备准备效果检查 管材加工 材料准备施工准备制定施工方案进行施工 喷砼封闭掌子面机具准备 拱部放样布孔 风枪成孔 清孔 插入小导管 M20砂浆准备注浆 隧道开挖 5.施工要求5.1施工准备 根据客观条件制定切实可行的施工方法和减少与隧道施工相互干扰的措施; 选定注浆用料的名称、规格、材质、技术标准,并提出用料量和必不可少的辅助用料量。一般浆液应按照粘土系、水泥系、水泥化学浆液系、化学药液系来选择。当地下水丰富或有淤泥流砂时,宜采用水泥水玻璃双液注浆
9、。化学浆液成本高,有一定毒性,对环保不利,应慎用。 选定注浆设备,包括钻孔、注浆、实验、检测的设备和仪表器材工具。 拟订实验方案,决定实验和检查办法,确定收集哪些数据,以便选定注浆参数。注浆参数包括注浆有效范围、单孔注浆浆液扩散半径、注浆压力、注浆速度、浆液初凝时间、浆液配合比、止水盘最小尺寸等。 5.2 制作钢花管 小导管前端做成尖锥形,尾部焊接8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔1020cm梅花型钻眼,眼孔直径为68mm,尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图25.3 小导管安装 测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机或煤电钻钻孔,孔径较设计导管管径大20 mm以上。 成孔后,
10、将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。钻孔、安装应符合下列要求:A 小导管的安设应采用孔顶入法。B钻孔方向应顺直;C钻孔直接应于注浆管径配套,一般不大于50mm,孔深视小导管的长度确定;D采用吹管法进行清孔; 5.4 注浆 1.采用注浆泵注浆,注浆前先喷射混凝土封闭掌子面,形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行,单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。停止时先停泵在关闭球阀,最后清洗管路。2
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