1、大連市地鐵二號線段注漿及二次注漿方案編制：審核：審批:目錄、工程概況 31、工程簡介32、隧道所經過的地質狀況43、各巖土層的富水性及滲透系數 54、洞身經過地段的圍巖級別 5二、同步注漿的目的與原理 61、同步注漿的目的72、同步注漿的原理7三、 同步注漿材料選用、參數設置與注漿工藝 71、注漿材料及配比設計72、同步注漿主要技術參數83、同步注漿工藝和方法94、同步注漿的注意事項 1.1.四、二次注漿.1.1.1、二次注漿的目的1.2.2、防水、堵漏提高隧道抗滲能力 123、二次注漿漿液配比與施工方法 12五、安全保證措施1.3六、文明施工保證措施.13一、工程概況1、工程簡介大連地鐵2號

2、線工程201標段【西安路始發井交通大學站】盾構區間工程，盾構法隧道起止里程為 DK16+803.63DK18+130 （左線DK16+804.1 DK18+129.457，其中長鏈16.398米），盾構法雙線掘進長度為 2668.595米。 其中DK16803.63DK17504.522為左右線上下重疊段，豎向凈距約為 2.7米。在 DK16+796.63 處設盾構始發井，在 DK16+988.342DK17+004.522 處設 聯絡通道，DK17+504.522DK17+525.022處設區間風井，在 DK18+135.5處設盾構接收井。盾構隧道襯砌管片外徑 6000mm，內徑5400mm

3、，管片寬度 1200mm，管片厚度300mm。管片分為6塊：3塊標準管片，2塊相鄰管片， 1塊封頂管片。2、隧道所經過的地質狀況 第四系全新統人工堆積層（Q4ml ） 1素填土：灰褐-黑灰色，主要由粘性土、碎石、建筑垃圾等雜質組成。碎石粒徑20-120mm 不等，局部塊石，硬雜質含量占全重量 30-70%左右，稍 濕-飽和，松散-稍密狀態，路面孔頂部有100cm左右的瀝青路面及路基，層厚 0.307.30m，層底高程-0.35 12.40m。 第四系全新統沖洪積層（Q4al+pl） 6卵石：黃褐、灰褐色，濕-飽和，稍密狀態，主要為石英巖，一般粒徑20-40mm，含量60%，余為圓礫和中粗砂。層

4、厚1.208.90m，層底高程-6.821.30m。 第四系上更新沖洪積層（Q3al+pl） 3卵石：黃褐色，石英巖卵石粒徑 20-120mm 左右，含量50-70%，余 為粘性土及砂礫石，稍濕-飽和，稍密-中密狀態，層厚0.508.00m，層底高程 -3.00 10.60m o 4震旦系長嶺子組鈣質板巖（Zwhc ）? 5全風化鈣質板巖：黃褐色，散體結構，風化節理裂隙極發育，沖擊可鉆進，巖芯呈土狀，浸水易軟化崩解。該土層局部分布，層厚0.507.90m，層底高程-2.089.70m。巖體極破碎，巖體基本質量等級V級。? 6強風化鈣質板巖：黃褐色，原巖結構清晰，碎裂結構，薄層狀構造，裂 隙發育

5、，巖芯呈碎片狀、碎屑狀，碎塊手可折斷，浸水易軟化崩解。揭露層厚 0.6030.70m ，層底高程-24.908.24m。巖體破碎，巖體基本質量等級V級。? 7中風化鈣質板巖：灰色，層狀結構，層理和節理裂隙較發育，礦物主要 為云母、石英、方解石，遇稀鹽酸起泡，局部夾石英巖脈，巖芯呈柱狀。揭露層 頂高程-24.909.70m，層頂埋深3.7033.50m。根據巖石抗壓強度結果，本 場地中等風化板巖為較軟巖，巖芯較完整，局部較破碎，巖石質量等級為W級。（16）3中風化石英巖：黃白色，層狀結構，層理和節理裂隙較發育，礦物主要 為石英，巖芯呈短柱狀。該層僅于ZD-xj-b16、ZD-xj-b32 孔揭露

6、，揭露層頂高程-11.32-5.41m，層頂埋深12.0014.80m。巖石質量等級為W級。 中生代燕山期輝綠巖（Bu）2強風化輝綠巖（B譏灰褐-灰綠色，碎裂結構，節理裂隙極發育，巖芯呈塊狀、碎塊狀。揭露層厚2.0010.20m ，層底高程-5.941.44m。巖體破碎，巖體基本質量等級V級。3中風化輝綠巖（B ）:輝綠色，塊狀結構，節理裂隙發育，巖芯呈碎塊狀、 短柱狀，錘擊易碎。揭露層頂高程-5.943.30m ，層頂埋深7.8017.50m。巖 體較破碎，局部較完整，巖體基本質量等級W級。 碎裂巖? 2強風化碎裂巖：黃褐-灰黑色，碎裂狀結構，節理裂隙極發育，原巖為 鈣質板巖，巖芯呈碎屑狀、

7、碎片狀，巖質較軟弱，局部夾石英脈。該層僅于 ZD-JTDX-12孔揭露，揭露層厚4.60m，層底高程-4.68m。巖體破碎，巖體基 本質量等級V級。? 3中風化碎裂巖：灰色，灰褐色，巖體受動力地質作用影響強烈，巖體劈 理發育，原巖為鈣質板巖，巖體微型褶皺極發育，為碎裂膠結狀，局部夾石英脈， 巖芯呈塊狀、短柱狀。該層僅于ZD-xj-42、ZD-xj-44孔揭露，層頂高程-13.40 -13.08m，層頂埋深17.0017.30m。巖體破碎，巖體基本質量等級V級。3、各巖土層的富水性及滲透系數 1素填土具中等透水性，建議取滲透系數 k二5.0m/d ; 6卵石具強透水性，建議取滲透系數 k = 6

8、0m/d ; 3卵石具強透水性，建議取滲透系數 k = 40m/d ;? 5全風化鈣質板巖具中等透水性，建議取滲透系數k二2m/d ;? 6強風化鈣質板巖具中等透水性，建議取滲透系數k = 5m/d ;? 7中風化鈣質板巖具中等透水性，建議取滲透系數k二1m/d ;2強風化輝綠巖具中等透水性，建議取滲透系數k二5m/d ;3中風化輝綠巖具中等透水性，建議取滲透系數k二1m/d ;? 2強風化碎裂巖具中等透水性，建議取滲透系數k = 5m/d ;? 3中風化碎裂巖具中等透水性，建議取滲透系數k二3m/d ;（16）3中風化石英巖具中等透水性，建議取滲透系數k = 2m/d ;4、洞身經過地段的圍

9、巖級別（右線）隧道洞身經過地段的圍巖級別里程拱頂、邊墻及隧底圍巖名稱地層主要特征圍巖級別拱頂邊墻隧 底綜合里程拱頂、邊墻及隧底圍巖名稱地層主要特征圍巖級別拱頂邊墻隧 底綜合右CK16+637.90右CK16+840.00拱頂：中風化鈣質板巖 邊墻：中風化鈣質板巖 隧底：中風化鈣質板巖巖體較完整IVVVV右CK16+840.00右CK16+970.00拱頂：強風化鈣質板巖 邊墻：強風化鈣質板巖、中 風化鈣質板巖隧底：中風化鈣質板巖巖體較破碎， 局部較完整VVVVV右CK16+970.00右CK18+440.00拱頂：中風化鈣質板巖、中 風化石英巖、中風化碎裂巖、 中風化輝綠巖邊墻：中風化鈣質板巖

10、、中 風化輝綠巖隧底：中風化鈣質板巖、中 風化輝綠巖巖體較完整VVVV（左線）隧道洞身經過地段的圍巖級別里程拱頂、邊墻及隧底圍巖 名稱地層主要特征圍巖級別拱頂邊墻隧底綜合右CK16+637.90右CK16+840.00拱頂：中風化鈣質板巖 邊墻：中風化鈣質板巖 隧底：中風化鈣質板巖巖體較完整VVVV右CK16+840.00右CK16+970.00拱頂：強風化鈣質板巖 邊墻：強風化鈣質板巖、 中風化鈣質板巖隧底：中風化鈣質板巖巖體較破碎，局 部較完整VVVVV右CK16+970.00右CK18+440.00拱頂：中風化鈣質板巖、 中風化石英巖、中風化 碎裂巖、中風化輝綠巖 邊墻：中風化鈣質板巖、

11、 中風化輝綠巖隧底：中風化鈣質板巖、 中風化輝綠巖巖體較完整VVVV、同步注漿的目的與原理1、同步注漿的目的由于盾構主機的外徑6260mm 大于管片的直徑6000mm,當盾構機外殼 脫離管片后，管片與天然土體之間將存在一定的建筑空隙，這種空隙的存在，將 導致以下不利后果： 天然土體坍塌從而引起地面下沉。 空隙積水增大管片間漏水的可能性。 管片在千斤頂作用下由于缺乏約束而變形錯位。 隧道在硬巖段上浮。在盾構掘進過程中，采用同步注漿，及時填充建筑空隙，盡可能的減少隧道 上浮和對地面的影響，同時作為管片外防水和結構加強層。2、同步注漿的原理同步注漿的基本原理就是將有具有長期穩定性及流動性 ，并能保證

12、適當初 凝時間的漿液（流體），通過壓力泵注入管片背后的建筑空隙，漿液在壓力和自 重作用下流向空隙各個部分并在一定時間內凝固 ，從而達到充填空隙，阻止土體 塌落、隧道上浮等。三、同步注漿材料選用、參數設置與注漿工藝1、注漿材料及配比設計 注漿材料采用水泥砂漿作為同步注漿材料，該漿材具有結石率高、結石體強度高、耐 久性好和能防止地下水浸析的特點。水泥采用42.5抗硫酸鹽水泥，以提高注漿結石體的耐腐蝕性，使管片處在耐腐蝕注漿結石體的包裹內，減弱地下水對管片 混凝土的腐蝕。 漿液配比及主要物理力學指標根據盾構施工經驗，同步注漿擬采用的配比詳見下表。在施工中，根據地層 條件、地下水情況及周邊條件等，通過

13、現場試驗優化確定。同步注漿漿液的主要 物理力學性能應滿足下列指標：同步注漿材料配比和性能指標表水泥（kg）粉煤灰（kg）膨潤土（ kg）砂（kg）水（kg ）外加劑80 140381 24160 50710934460470按需要根 據試驗加 入A、膠凝時間：一般為310h，根據地層條件和掘進速度，通過現場試驗加 入促凝劑及變更配比來調整膠凝時間。對于強透水地層和需要注漿提供較高的早 期強度的地段，可通過現場試驗進一步調整配比和加入早強劑，進一步縮短膠凝 時間。B、固結體強度：一天不小于0.2MPa，28天不小于2.5MPa。C、漿液結石率：95%，即固結收縮率5%。D、漿液稠度:812cm。

14、E、漿液穩定性:傾析率（靜置沉淀后上浮水體積與總體積之比）小于 5%。2、同步注漿主要技術參數 注漿壓力注漿壓力略大于該地層位置的靜止水土壓力，同時避免漿液進入盾構機的土 倉中。最初的注漿壓力是根據理論靜止水土壓力確定的，在實際掘進中將不斷優 化。如果注漿壓力過大，會導致地面隆起和管片變形，還易漏漿。如果注漿壓力 過小，則漿液填充速度趕不上空隙形成速度，又會引起地面沉陷。一般而言，注 漿壓力取1.11.2倍的靜止水土壓力，最大不超過 3.04.0bar。由于從盾尾圓周上的四個點同時注漿，考慮到水土壓力的差別和防止管片大 幅度下沉和浮起的需要，各點的注漿壓力將不同，并保持合適的壓差，以達到最 佳

15、效果。在最初的壓力設定時，下部每孔的壓力比上部每孔的壓力略大0.51.0bar。 注漿量根據刀盤開挖直徑和管片外徑，可以按下式計算出一環管片的注漿量。V=冗/4 XKXL X（D2-D22）式中：V一環注漿量（m3）L 環寬（m）Di開挖直徑（m ）D2管片外徑（m ）K擴大系數取1.52 代入相關數據，可得：V= n/4 X（1.5 2） X1.2 X（39.4-36 ）=4.8 6.4m 3/ 環根據上面經驗公式計算，注漿量取環形間隙理論體積的1.52倍，則每環（1.2m ）注漿量 Q=4.8 6.4m 3。 注漿時間和速度在不同的地層中根據需不同凝結時間的漿液及掘進速度來具體控制注漿時

16、間的長短。做到“掘進、注漿同步，不注漿、不掘進”，通過控制同步注漿壓力 和注漿量雙重標準來確定注漿時間。注漿量和注漿壓力達到設定值后才停止注漿，否則仍需補漿。同步注漿速度與掘進速度匹配，按盾構完成一環掘進的時間內完成當環注漿 量來確定其平均注漿速度。 注漿結束標準及注漿效果檢查采用注漿壓力和注漿量雙指標控制標準，即當注漿壓力達到設定值，注漿量 達到設計值的85%以上時，即可認為達到了質量要求。注漿效果檢查主要采用分析法，即根據壓力-注漿量-時間曲線，結合管片、 地表及周圍建筑物量測結果進行綜合評價。對拱頂部分采用超聲波探測法通過頻譜分析進行檢查，對未滿足要求的部 位，進行補充注漿。3、同步注漿

17、工藝和方法合格下環注漿同步注漿工藝流程示意圖壁后注漿裝置由注漿泵、清洗泵、儲漿槽、管路、閥件等組成，安裝在第一 節臺車上。當盾構掘進時，注漿泵將儲漿槽中的漿液泵出，通過四條獨立的輸漿 管道，通到盾尾殼體內的4根同步注漿管，對管片外表面的環行空隙中進行同步 注漿，在每條輸漿管道上都有一個壓力傳感器，在每個注漿點都有監控設備監視 每環的注漿量和注漿壓力；而且每條注漿管道上設有兩個調整閥，當壓力達到最 大時，其中一個閥就會使注漿泵關閉，而當壓力達到最小時，另外一個閥就會使 注漿泵打開，繼續注漿。盾尾密封采用三道鋼絲刷加注盾尾油脂密封，確保周邊地基的土砂和地下 水、襯背注漿材料、開挖面的水和泥土從外殼

18、內表面和管片外周部之間縫隙不會 流入盾構里，確保壁后注漿的順利進行。同步注漿示意圖注漿量和注漿壓力的大小可以實現自動控制和手動控制 ，手動控制可對每 條管道進行單個控制，而自動控制可實現對所有管道的同時控制。4、同步注漿的注意事項 在開工前制定詳細的注漿作業指導書，并進行詳細的漿材配比試驗，選 定合適的注漿材料及漿液配比。 制訂詳細的注漿施工設計和工藝流程及注漿質量控制程序，嚴格按要求實施注漿、檢查、記錄、分析，及時做出P （注漿壓力）Q （注漿量）t（時間）曲線，分析注漿速度與掘進速度的關系，評價注漿效果，反饋指導下次 注漿。 成立專業注漿作業組，由富有經驗的注漿工程師負責現場注漿技術和管

19、理工作。 根據洞內管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監測結果，及時進行信 息反饋，修正注漿參數和施工工藝，發現情況及時解決。 做好注漿設備的維修保養，注漿材料供應，定時對注漿管路及設備進行 清洗，保證注漿作業順利連續不中斷進行。 每環掘進之前，都要確認注漿系統的工作狀態處于正常，并且漿液儲量 足夠，掘進中一旦注漿系統出現故障，立即停止掘進進行檢查和修理。四、二次注漿1、二次注漿的目的完全填充管片背面空腔控制地面沉降同步背后注漿結束后，漿液在凝固的過程中會有 1.4%左右的體積收縮，還 有因漿液發生流失，在管片背面會形成空腔。由于空腔的存在，此處地層易發生 坍塌變形，隨圍巖松動范圍擴大，會引起地

20、面沉降、隧道上浮。用二次注漿及時 填充管片背面的空腔，使地層沒有發生變形的空間，有效地控制地面下沉、隧道 上浮。2、防水、堵漏提高隧道抗滲能力盾構隧道成形之后，由于同步注漿不飽滿或因漿液凝固體積收縮，管片背 面形成空腔，在富水層里，地下水會在此匯集形成水囊，如果管片止水條松動或 止水條處混凝土開裂掉塊，形成滲水通道。水囊里的水就會從滲水通道進入隧 道,即造成隧道滲水。通過二次注漿，用漿液完全填充空隙，把水囊縮小或消滅, 使管片背面的空隙水壓減小，可有效控制滲水，達到防水目的。3、二次注漿漿液配比與施工方法二次注單液漿的水灰比取1 : 1或1 : 1.2。二次注雙液漿配比必須適應注漿 目的和注漿

21、條件。根據水泥和水玻璃性能來確定雙液漿配比。水玻璃的用量由注 漿中需要漿液初凝的時間確定，在二次注漿前將進行漿液配比試驗。 二次注漿控制地面沉降施工方法根據本標段地層情況，擬采用雙液漿注漿。雙液漿注漿時，注漿壓力控制在2.5 bar以內，在硬巖里控制沉降，建立止漿帷幕，用水灰比1 : 1.2的水泥漿液把雙液漿的凝固時間調整到2023s，止漿帷幕建好后，停止10 min后，開始 用凝固時間比較慢（凝固時間在35 min ）的液漿填充滿止漿帷幕中間的空隙， 注漿壓力控制在2.5 bar以內，當注漿壓力大于2.5 bar時停止注漿。注完漿后 封孔，封孔時漿液凝固時間調整到15s，注完50 kg水泥，

22、關掉注漿泵。 二次注漿控制管片上浮方法由于本標段基本處于全斷面硬巖地層中，管片上浮發生的幾率非常大；因此，采取措施讓管片和頂部的圍巖很快連成一個整體，利用圍巖的約束力來有效 控制管片上浮是解決的有效途徑。用二次注雙液漿可在管片與圍巖之間形成結 塊，在同步注漿的漿液未凝固之前，雙液漿凝固的結塊鑲嵌在管片和圍巖之間， 已達到控制管片的上浮的目的。雙液漿選用水泥漿和水玻璃，二次注漿的壓力控 制在2.5 bar以內，漿液凝固時間調整在 20 s左右。 用二次注漿防水、堵漏方法根據隧道里漏水情況選擇合適的漿液和注漿壓力，漿液凝固時間一般控制在 60120 s ;用水灰比1 : 1的水泥漿，注漿壓力控制在 2.5 bar以內。五、安全保證措施1、建立健全各種崗位責任制，嚴格執行現場交接制度。2、注漿泵及高壓管路必須