豎井裂隙水治理方案

一、編制說明南湖廣場站~南湖北路站區(qū)間由兩個臨時施工豎井組成，從目前隧道開挖情況看，1#豎井基巖裂隙水發(fā)育，作業(yè)面水流量較大，對正常施工有一定影響。業(yè)主及監(jiān)理要求，針對這一現(xiàn)象必須采取有效措施，保證隧道施工質(zhì)量和安全，為此，我項目部特編制本方案指導現(xiàn)場裂隙水治理施工。二、工程概述2.1工程概況本段區(qū)間長988.213m，設(shè)計采用礦山法施工，設(shè)置2處豎井；南湖廣場站~南湖北路站區(qū)間南起南湖廣場站，南湖路向北敷設(shè)，橫穿格拉瑪依高架，區(qū)間周邊建筑多位住宅、商鋪及辦公樓等，終點為南湖北路站。本區(qū)間起訖里程為YDK7+534.143~YDK8+525.185，右線全長991.042m，左線全長989.189m。本區(qū)間在YDK7+915.000處，設(shè)置1號施工豎井，兼做區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道。豎井位于南湖南路與南湖東路交口東南象限，南湖人民廣場西北角,施工豎井凈空尺寸為5.0m×7.0m，井深32.696m；豎井周邊主要為南湖公園綠化地，無其他重要構(gòu)筑物。在YDK8+410.000處，設(shè)置2號施工豎井，兼做區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道,施工豎井凈空尺寸為4.0m×7.0m，井深28.230m。豎井位于南湖北路與南湖北路東二巷交口東北象限，新疆出入境檢驗檢疫局門口；距離新疆出入境檢驗檢疫局門口最近距離為58m；在YDK8+257.000處設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道兼做廢水泵房。2.2工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件2.2.1工程地質(zhì)場地內(nèi)主要地層為由沖積、洪積河床堆積形成的第四系全新統(tǒng)—晚更河谷區(qū)前水位大幅度下降。烏魯木齊地下水位每年變幅度約為1~2m，每年3~4月及7~9月為高水位期。根據(jù)收集資料，由于線路周圍分布有多個開采自備井，地下水的動態(tài)受開采量的影響較大，變幅較大。3、沿線地下水類型根據(jù)本次勘察及現(xiàn)場調(diào)查，本場地內(nèi)存在兩層地下水，分別為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水：（1）第四系空隙潛水本次勘察鉆孔最大深度為35.0m，勘察范圍內(nèi)實測到一層地下水，地下水類型為潛水（二）：水位埋深1.65~4.20m，水位標高813.91~833.10m，含水層主要為雜填土1-1層、卵石填土1-3層、卵石2-10層。主要接受大氣降水，側(cè)向徑流、向下越流等方式排泄，該層地下水與湖水存在水利聯(lián)系。（2）構(gòu)造裂隙水由于本段區(qū)間內(nèi)的雅瑪里克斷裂帶較寬，斷裂帶內(nèi)巖體極破碎，且斷裂帶與第四系潛水及基巖裂隙水貫通，該斷裂帶構(gòu)造裂隙水十分發(fā)育，水量較大，補給充分；由于該斷裂帶的構(gòu)造裂隙水與潛水貫通，無法單獨量測。(3)基巖裂隙水由于本段基巖巖層產(chǎn)狀傾角較大，裂隙較為發(fā)育，根據(jù)本次勘察及現(xiàn)場調(diào)查，基巖中賦存有基巖裂隙水，基巖裂隙水的透水性因地層的巖性、風化程度、裂隙發(fā)育程度等因素存在較大差異，表現(xiàn)出強烈的不均勻性和各向性，雖不能形成水量分布比較較均勻的層狀含水系統(tǒng)，但有時由于局部裂隙的發(fā)育，導致水量較大。4、抗浮及防滲設(shè)防水位根據(jù)抗浮水位的專項研究成果，抗浮水位標高按自然地面考慮，防滲設(shè)防水位按自然地表標高考慮。5、地下水的腐蝕性評價潛水（二）：對混凝土結(jié)構(gòu)具中腐蝕性；對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在長期浸水條件下具弱腐蝕性、在干濕交替的條件下具弱腐蝕性?；鶐r裂隙水：根據(jù)本標段其他工點的試驗結(jié)果及地區(qū)經(jīng)驗，基巖裂隙水對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在長期浸水條件下具微腐蝕性、在干濕交替的條件下具弱腐蝕性。6、場地土的腐蝕性及評價淺部土層對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性；對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性。三、裂隙水封堵方案3.1、封堵裂隙水目的隧道開挖施工過程中，基巖裂隙水發(fā)育，出現(xiàn)大面積成股水流，為防止裂隙水影響隧道施工質(zhì)量和引起地表失水沉降，隧道開挖后，及時對裂隙水進行封堵，保證隧道施工安全和質(zhì)量。3.2、封堵裂隙水總體思路根據(jù)豎井開挖情況來看，裂隙水發(fā)育地段圍巖基本為塊狀，塊狀巖體中的裂隙發(fā)育極不均勻，通常可分為三個級次的裂隙空間:（1）細短閉合的小裂隙構(gòu)成的微裂隙巖體；（2）張開且延伸較長的中等裂隙構(gòu)成的導水裂隙網(wǎng)絡(luò)；（3）大裂隙與斷層構(gòu)成的局部導水通道。隧道開挖進入微裂隙巖體時，水量微不足道；遇到裂隙網(wǎng)絡(luò)時，出現(xiàn)較大水量;觸及大的裂隙導水通道，水量很大，易突發(fā)隧道透水事故。本標段設(shè)計針對第（3）個塊狀巖體裂隙級次（破碎帶）采用了拱部180°范圍超前小導管注漿（豎井采用全斷面加密注漿），第（1）、（2）個塊狀巖體裂隙級次，Ⅵ、Ⅴ級圍巖采用拱部180°范圍超前小導管注漿，Ⅳ級圍巖采用拱部120°范圍超前小導管注漿，小導管注漿采用水泥單液漿，效果不明顯采用水泥—水玻璃雙液漿。設(shè)計有小導管注漿的區(qū)間隧道，先施工這項止水措施，如這項止水措施未能有效封堵裂隙水，則再采用A、C雙液漿和A、B化學漿封堵裂隙水。Ⅲ級圍巖直接采用A、C雙液漿和A、B化學漿封堵裂隙水。根據(jù)豎井開挖情況來看，圍巖裂隙發(fā)育極不均勻，裂隙水的分部也無章可循，封堵時首先選水流較大的點開始，然后沿水流走向，依次封堵其它滲漏點。裂隙水封堵過程中如出現(xiàn)此堵彼冒現(xiàn)象，就采用“疏堵結(jié)合”的封堵方法，即預埋引水管，保證本段襯砌施工范圍內(nèi)其它部位裂隙水封堵完成，然后在襯砌澆筑后集中封堵引水管（豎井采用疏堵結(jié)合）。3.3、人員、機械配置區(qū)間隧道裂隙水封堵施工采用兩班制作業(yè)，技術(shù)管理人員24小時跟蹤指導并記錄原始資料，一個作業(yè)面每班人員配置見表3-1。表3-1注漿作業(yè)人員配置表序號工種數(shù)量作業(yè)內(nèi)容1工班長1人負責協(xié)調(diào)指揮注漿作業(yè)有序進行2漿液配制工2人負責漿液配制拌制質(zhì)量和及時供應3鉆眼安管工5人負責鉆眼和安管工作4注漿泵操作工1人負責注漿泵的操作，控制漿壓和發(fā)出注漿結(jié)束口令5注漿管巡查工1人負責注漿管路的巡查、維修工作注漿施工主要設(shè)備見表3-2。表3-2注漿設(shè)備配置表序號類型數(shù)量用途1YT-28風鉆2臺鉆孔注漿2雙液注漿泵1臺注雙液漿、化學漿3φ20mm鍍鋅鋼管60m注漿管4Y型混合器4個移動臺架，搬運材料5壓力表2個控制注漿壓力6臺架1個作業(yè)平臺7裝載機1臺材料運輸3.4、施工方法及工藝圖3-1注漿流程圖打設(shè)注漿孔安設(shè)注漿管路打設(shè)注漿孔安設(shè)注漿管路管路壓水試驗注漿結(jié)束施工前準備機具設(shè)備檢修備料配漿記錄分析1）注漿施工作業(yè)面選定后，將注漿設(shè)備和材料安排就位。2）移動作業(yè)平臺到指定位置，根據(jù)滲漏情況選定注漿位置，打設(shè)注漿孔，孔深根據(jù)出水量大小進行調(diào)節(jié)，如水流量隨著孔深逐漸增大，鉆孔加深，最深不超過4m。3）注漿管采用φ20鍍鋅鋼管，根據(jù)孔深選取注漿管長度，將注漿管插入注漿孔內(nèi)，孔底預留10cm，然后用堵漏靈封堵孔口。4）安裝Y型連接器，接通注漿管路。5）進行壓水試驗，檢查注漿管路密封情況。6）注漿時先注A、C液進行止水，再注A、B液進行加固，使?jié){液具有止水和加固雙重效果，增加抵抗水壓的能力，注漿壓力為0.15～0.75Mpa，漿液凝固時間為0.5～2分鐘，為速凝注漿。7）觀察堵漏情況并做好現(xiàn)場記錄，如堵漏效果不明顯，分析原因，采用重新打孔或調(diào)整漿液配合比等措施改進堵漏效果。初擬A、C漿液、A、B漿液配比見表3-3、3-4。表3-3A、C漿液配合比表名稱內(nèi)容密度質(zhì)量（㎏）備注A液硅酸鈉ρ=1.37330㎏溶液稀釋劑ρ=1350㎏C液P.O42.5水泥ρ=1.3341㎏按施工時的氣溫調(diào)整水泥摻量稀釋劑ρ=1350㎏XPM用量為水泥摻量的8%～10%現(xiàn)場調(diào)配表3-4A、B漿液配合比表名稱內(nèi)容密度質(zhì)量（㎏）備注A液硅酸鈉ρ=1.37330㎏溶液稀釋劑ρ=1250㎏B液硫酸10%～20%均為混合劑現(xiàn)場調(diào)配稀釋劑90%～80%其它化學添加劑根據(jù)現(xiàn)場情況添加3.5、注漿注意事項1）選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格的P.O42.5普通硅酸鹽水泥，及早、準確地做好各種試驗配合比，現(xiàn)場嚴格控制各種材料用量，精確配制混合料。2）漿池中保持有足夠多的水泥漿液，并保證在注漿過程中不停地緩慢攪拌，攪拌時間應小于漿液初凝時間，確保輸送注漿連續(xù)進行，注漿間歇時間不能超過10min，若需暫停注漿，應立即進行清水洗管，避免管內(nèi)水泥漿凝固堵塞。3）水泥漿液應先經(jīng)過過濾網(wǎng)過濾，防止雜物進入注漿泵,造成堵塞。5）嚴格控制注漿壓力，以防壓裂開挖面。注漿機壓力應與規(guī)定壓力配套，不宜升壓過快。注漿壓力達到規(guī)定時應予以穩(wěn)壓一定時間，以利漿液進一步滲縫。6）注漿一定按程序施工，注漿壓力一定要嚴格控制，專人操作，當壓力突然上升或從孔壁溢漿時，應立即停止注漿。7）注漿時應認真記錄注漿機吸管頭容器原有漿液體積、中間加入的漿液體積和容器最終剩余漿液體積，嚴格把握實際注入巖體的總體注漿量。注漿過程中，做好詳細的施工記錄、分析和資料整理工作，經(jīng)常對比相鄰注漿孔的流量、壓力和注漿量等參數(shù)，做到信息化施工，分析注漿中存在的問題，并及時解決。8）注漿結(jié)束時，應及時清洗泵、球閥和管路，以保證注漿設(shè)備完好，管路暢通。四、質(zhì)量保證措施4.1.質(zhì)量方針堅持標準，規(guī)范管理，嚴控過程，強化職能，創(chuàng)建一流工程。4.2.質(zhì)量目標1）確保工程質(zhì)量全面達到國家和鐵道部客運專線工程質(zhì)量驗收標準及設(shè)計標準，分項、分部及檢驗批的檢測率達到100%。2）單位工程一次驗收合格率100%。3）全線工程一次成優(yōu),確保部優(yōu),爭創(chuàng)國優(yōu)。4）杜絕設(shè)計、施工重大質(zhì)量事故。4.3.質(zhì)量管理機構(gòu) 設(shè)立項目質(zhì)量保證體系領(lǐng)導組，項目經(jīng)理任組長，副經(jīng)理、總工程師任副組長，成員由工程隊隊長、專職質(zhì)檢工程師、試驗工程師等組成。項目經(jīng)理部安全質(zhì)量環(huán)保部設(shè)專職質(zhì)檢工程師，工程隊設(shè)專職質(zhì)量檢查人員，工班設(shè)兼職質(zhì)檢員，實行質(zhì)量專業(yè)管理，形成自上而下的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。各級管理機構(gòu)設(shè)置專職或兼職試驗工程師、試驗員，協(xié)助開展質(zhì)量管理工作。項目經(jīng)理副經(jīng)理總工程師項目經(jīng)理副經(jīng)理總工程師工程隊專職質(zhì)檢、試驗員班組兼職質(zhì)檢、試驗員經(jīng)理部質(zhì)檢工程師經(jīng)理部試驗工程師各業(yè)務部門工程隊隊長4.4.質(zhì)量控制注意事項1）現(xiàn)場施工人員嚴格掌握施工規(guī)范、質(zhì)量檢查及驗收標準和工藝要求，并及時進行技術(shù)交底，在施工期間技術(shù)人員要跟班作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。2）嚴格執(zhí)行工程監(jiān)理制度和工序報檢制度，在作業(yè)班組自檢、技術(shù)室復檢、質(zhì)檢室復檢合格后及時通知監(jiān)理工程師檢查。3）所有工程材料應事先進行檢測，嚴格把好原材料質(zhì)量關(guān)，不合格材料不得用于工程施工。4）由專人負責孔位的選擇定位工作，自裂隙水處開孔，根據(jù)工程經(jīng)驗盡量在裂隙水源頭處引孔注漿。5）水泥漿的拌制，由現(xiàn)場采用固定的容器攪拌形成，稱重用經(jīng)過校核的稱，每盤稱重，并在容器里攪拌均勻。6）裂隙注漿要飽滿，漿液擴散性能強，確保止水效果。五、施工安全措施5.1.安全生產(chǎn)方針安全第一，預防為主；以人為本，健全機制；強化管理，杜絕事故。5.2.安全生產(chǎn)目標1）建立健全安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，落實各項安全生產(chǎn)責任制。2）消滅責任設(shè)備、火災、爆炸、交通等事故。3）杜絕責任人身死亡及以上事故。4）年責任重傷負傷頻率控制在0.6‰以下。5.3.安全保證體系 綜合管理部計劃財務部綜合管理部計劃財務部項目經(jīng)理安全質(zhì)量環(huán)保部物資設(shè)備部工程管理部工程隊安全員工程隊隊長班組兼職安全員安全總監(jiān)總工程師圖5-1安全生產(chǎn)管理組織機構(gòu)框圖5.4.安全控制注意事項1）落實各崗位安全責任制，形成“行政管安全、技術(shù)保安全、部門促安全”局面，真正做到人人事事保安全。2）注漿現(xiàn)場操作人員必須配置安全帽、防護眼鏡、口罩和手套等勞保用品，方可進行注漿施工。3）注漿前認真檢查注漿管路和壓力表，確保管路連接完好，壓力表靈敏度正常。4）注漿過程中禁止現(xiàn)場人員在注漿孔附近停留，防止密封膠沖式閥門破裂傷人。5）注漿時不得隨意停水停電，必要時要事先通知，待注漿完成并沖洗后才可停水停電。6）做好機電設(shè)備的定期保養(yǎng)及日常保養(yǎng)工作，使其保持良好的工作狀態(tài)及其有完備的安全裝置。機電設(shè)備的操作人員需經(jīng)過嚴格培訓，嚴格遵守操作規(guī)程，嚴禁違章作業(yè)。六、環(huán)境保護及水土保持措施認真貫徹執(zhí)行《環(huán)境保護法》和《水土保持法》、地方政府環(huán)境保護的法律法規(guī)和環(huán)保標準，采用清潔工藝，堅持清潔生產(chǎn)，不斷提高全體參建員工的環(huán)保意識，綜合利用各種資源，最大限度地降低各種原材料的消耗，節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約原材料，廢氣、廢水、各種廢棄物達標排放，從嚴把握噪聲標準，控制施工噪聲污染。嚴格執(zhí)行設(shè)計文件和有關(guān)法律規(guī)定，保護施工周邊資源環(huán)境。采取合理措施，避免因施工方法不當而引起的粉塵、噪聲污染和其它原因造成對公眾財產(chǎn)和居民生活環(huán)境的傷害、妨礙。采取合理措施，減少施工引起的揚塵等；工程建筑垃圾、生活垃圾按規(guī)定排放、處理。七、文明施工建立文明施工保證體系，實行項目經(jīng)理負責制，項目經(jīng)理對施工期間的文明施工負全面責任。把文明施工的每一項具體要求，切實納入施工生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)和具體過程當中。1）建立文明施工管理體系，按照國家、鐵道部、當?shù)卣囊?guī)定和要求，建立文明施工管理制度，落實文明施工責任制。2）加強思想政治工作，大力開展文明施工宣傳活動