TSS型注浆管注浆工法.doc

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1、TSS型注浆管注浆工法铁道部隧道工程局一、前言饱和动态含水砂层是隧道与地下工程施工的一大难题，在该种地层中开挖隧道施工时极易发生涌水和涌砂等工程灾害。目前，在该种地层中施工隧道，通常采用明挖法、浅埋暗挖法、盾构法或冻结法等施工方法。在采取浅埋暗挖法，利用注浆技术处理饱和动态含水砂层时，可借鉴应用的工法不多。铁道部隧道工程局曾在广州地铁一号线杨箕——体育西路区间隧道通过采用超细水泥——水玻璃双液浆（简称MC—S双液浆）作为注浆材料；采用一次性钻头，跟管钻机钻进成孔；后退式分段注浆技术；洞内长短管相结合注浆堵水方案，成功地解决了该区间长111.8m饱和动态含水砂层的注浆加固，保证了隧道的安全开挖，

2、并研究出了一套配套工法。铁道部隧道工程局在上一工法特点的基础上，针对工法中注浆孔成成孔较为困难这一弱点，进一步进行了深入研究，通过对注浆管材、布管工艺、注浆工艺的系统研究，研制了一种新型的TSS型注浆管，研究了TSS型注浆管的布设及注浆工艺，并经过将其在深圳市过街道工程施工中现场应用，在不断完善、发展和总结的基础上，形成了本工法。该工法具有适用性和广阔的应用前景。二、工法特点（一）采用超细水泥——水玻璃双液浆作为注浆材料。（二）采用TSS型注浆管作为注浆管材。TSS型注浆管采用普通焊接钢管加工制作，管材料源广，加工容易。（三）利用顶管技术进行注浆管布设，施工速度快，不会发生涌水、涌砂。（四）施

3、工设备配套简单、工艺易操作，施工成本较低。（五）采用浅埋暗法施工。三、适用范围本工法主要适用于饱和动态含水砂层（砂层为中细砂、中砂、中粗砂、粗砂，砂层渗透系数范围为10－2～10－4cm/s）的铁路、市政、公路、水工、电力等各种地下隧道工程的注浆加固堵水。其它地层根据要求可选用。四、工法原理及关键技术（一）TSS型注浆管具有袖阀管的作用。花管部分溢浆孔上覆盖着贴片，这样可以保证浆液通过溢浆孔进入地层，而地层中的水和砂粒难以进入注浆管材，从而达到注浆管的单向阀作用。（二）采用TSS型注浆管，采取超细水泥——水玻璃配双液浆进行注浆施工，浆液在砂层中主要形成均匀渗透扩散，不易发生大量的劈裂、挤压状况

4、，可以较好地均匀加固砂层，形成完整的防水帷幕。(三)采用风钻、风镐，采取顶管技术布设注浆管，避免了注浆管布设过程中砂粒的排出，较好地解决了在饱和动态含水砂层中的成孔、布管工艺。（四）采用TSS型注浆管的配套系列设备，可以满足后退式分段注浆工艺，其注浆分段长度短（一般取0.6～1.0m），可以有效地解决海陆交互相冲积饱和动态含水砂层中，中、粗、细砂交互出现，地质多变等复杂条件下，注浆加固的均一性，提高其整体加固效果。（五）利用监控量测技术，及时修正设计参数，完善注浆参数，有效地控制地表隆起，保护环境。五、工艺流程TSS型注浆管注浆施工工艺流程见图1。（一）注浆管加工按设计图纸加工TSS型注浆管。

5、（二）施工准备1．封闭工作面做止浆墙：为防止注浆施工过程中工作面冒浆，每循环开挖后应对工作面止浆岩墙进行喷砼封闭，厚度不小于50cm。为适应注浆孔位的定位方便，可将掌子面喷成平面。2．机械设备维修及试运转：在注浆施工前和开挖施工过程中，应对机械设备进行检查、维修、保养，使其保持良好的状态。3．施工材料准备：施工材料包括TSS型注浆管及其配套的孔内注浆设备和注浆用的超细水泥、水玻璃、缓凝剂等注浆材料。施工前必须将材料运至工作面附近，每次应备足两个小班的材料用量，且随用随补充。4．抢险材料的准备；含水砂层开挖过程中，可能会发生突发性的涌水和涌砂现象，给施工及地面设施安全造成危害。因此，必须事先准备

6、好抢险防涌材料，如棉纱、草袋、方木等。好差施工准备封闭工作面配制浆液TSS型注浆管加工风钻引孔监控量测，控制地表隆起值≯30mm风镐顶管后退式分段注浆补孔注浆超前小导管施工开挖支护注浆效果检查评定图1TSS型注浆管注浆施工工艺流程图（三）注浆管布设1．架设作业平台；2．按照设计图纸在工作面上将注浆管孔位用红油漆标出；3．采用0.5m立杆按开孔位置相对座标，采用相对距离定位技术进行钻杆定位，采用YT—28风钻（或7655风钻），用1m钻杆对砼封闭层进行钻穿引孔。4．采用手持风镐，利用作业平台，用冲击套将注浆管顶入地层，注浆管外露10～20cm。5．注浆管布设后，采用棉纱+速凝水泥砂浆将注浆管周围

7、封填，以避免注浆施工中产生返浆。（四）注浆作业1．注浆参数注浆参数如表1所示。注浆参数表表1参数名称参数值注浆加固范围开挖轮廓线外拱部及边墙2～3m，底板以下1～2m，掌子面砂层。注浆管长4～6m根据需要进行选择止浆岩墙50cm喷射砼层+（1.5～2m）余留止浆墙凝胶时间30～60s扩散半径0.5～0.8m终孔间距按式进行计算确定。式中：指注浆终孔间距（m）；指浆液扩散半径（m）。注浆速度5～30