地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）

'ICS备案号：北京市地方标准DBDB11/×××—2013地铁暗挖隧道注浆施工技术规程TechnicalSpecificationforGroutingConstructionofUrbanRailTransitTunnelEngineering(征求意见稿)2013-××-××发布2013-××-××实施北京市质量技术监督局北京市住房和城乡建设委员会联合发布II 北京市地方标准城市轨道交通隧道工程注浆施工技术规程TechnicalSpecificationforGroutingConstructionofUrbanRailTransitTunnelEngineering编号：DB××/××-2013备案号：主编单位：××××××××××××××××××××批准部门：北京市质量技术监督局实施日期：2013年××月××日2013北京39 前言本规程为推荐性标准。本规程是根据北京市质量技术监督局<关于印发2012年北京市地方标准制修订项目计划的通知〉（质监标发[2012]号）的要求，由北京城建科技促进会、北京中铁瑞威基础工程有限公司组织编写。本规程共分为8章和1个附录。主要技术内容包括：1、总则；2、术语和符号，3、基本规定，4、注浆材料与浆液配制，5、超前管棚注浆，6、背后填充注浆和径向注浆，7、深孔注浆，8、注浆效果评定；附录A。其中附录A为资料性附录。本规程修订的主要内容包括（对修订标准）：——增加了……——修改了…——删除了……本规程由北京市住房和城乡建设委员会和北京市质量技术监督局共同负责管理，北京城建科技促进会负责具体技术内容的解释工作。为了提高标准质量，请各单位在执行本规程过程中，结合工程实践，认真总结经验，并将意见和建议寄至北京城建科技促进会。本规程主编单位：北京城建科技促进会北京中铁瑞威基础工程有限公司本规程参编单位：北京市政建设集团有限公司北京航天勘察设计研究院有限公司中航勘察设计研究院有限公司北京建筑大学北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司泛华建设集团有限公司中建二局第三建筑工程有限公司中国建筑第二工程局有限公司主要起草人员：主要审查人员：39 目次1总则…………………………………………………………………002术语和符号…………………………………………………………003基本规定………………………………………………………………004注浆材料与浆液配制………………………………………………005超前管棚注浆…………………………………………………………005.1一般规定……………………………………………………………005.2设计…………………………………………………………………005.3注浆施工……………………………………………………………006背后填充注浆和径向注浆…………………………………………006.1一般规定……………………………………………………………006.2设计…………………………………………………………………006.3注浆施工……………………………………………………………007深孔注浆………………………………………………………………007.1一般规定……………………………………………………………007.2设计…………………………………………………………………007.3注浆施工……………………………………………………………008注浆效果评定…………………………………………………………008.1一般规定……………………………………………………………008.2效果评定方法………………………………………………………008.3注浆效果评定合格标准……………………………………………0039 附表1钻孔记录表（格式）…………………………………………………00附表2注浆记录表（格式）…………………………………………………00附表3注浆效果统计表……………………………………………………00附表4单液水泥浆现场配置表……………………………………………00附表5水玻璃稀释表………………………………………………………00附表6地层孔隙率参数表…………………………………………………00附表7改性水玻璃胶凝时间表……………………………………………00条文说明……………………………………………………………………00附加说明………………………………………………………………0039 1总则1.0.1为规范北京城市轨道交通隧道注浆工程的设计、施工、验收和管理，做到技术先进、经济合理、安全适用、绿色环保，使地铁隧道注浆施工规范化、标准化，保证注浆质量，制订本技术规程。1.0.2本规程适用于北京城市轨道交通隧道工程施工时进行的超前管棚注浆、初期支护背后填充注浆、初期支护和二次衬砌之间的填充注浆、隧道开挖后的径向注浆、及深孔注浆等的施工与验收，其他地下工程可参照本规程执行。1.0.3北京城市轨道交通隧道工程注浆的设计、施工、监测和验收除应符合本规程外，尚应符合国家及北京市现行的有关规范、标准的规定。39 2术语和符号2.1术语2.1.1注浆grouting利用配套的机具设备，采取合理的工艺，将浆液材料（如：水泥、水玻璃等）注入预先设计的工程对象（如：土层、岩层、结构空隙等）的工程活动。2.1.2超前预注浆pre-grouting在隧道开挖前对掌子面前方的土（岩）体进行注浆止水、加固的施工方法。2.1.3径向注浆radialgrouting隧道开挖后沿隧道初期支护或二次衬砌垂直布设注浆孔，对隧道周围土（岩）体进行注浆止水或加固的施工方法。2.1.4深孔注浆deepholegrouting注浆孔施作需要钻机进行，孔深达到6m以上的注浆工程，主要区别于使用风钻等小工具成孔的小导管注浆。2.1.5补偿注浆compensationgrouting为控制地层因隧道开挖扰动造成的土体移位、沉降等，进行的补偿地层损失的注浆。2.1.6扩散半径radiusofdiffusion以注浆孔为圆心，注浆浆液最远有效扩散的距离。2.1.7注浆速度speedofgrouting注浆泵工作时单位时间内排出浆液的体积。2.1.8注浆量groutingvolume注入工程对象中浆液的体积。2.1.9注浆段长thelengthofgroutingsection沿隧道方向一个注浆循环的纵向长度。2.1.10止浆墙wallforgrouting39 在需要注浆的地段，预先构筑的能够承受最大注浆压力（压强）并防止向隧道中漏浆、跑浆的混凝土构筑物。2.1.11超前管棚注浆advancedpipegrouting超前管棚注浆是在管棚管施作完成后，通过管棚管进行的注浆工艺，包含超前小导管注浆和超前大管棚注浆。2.2符号P-注浆压力Q-注浆量t-注浆持续时间R-浆液扩散半径；L-注浆管长；n-地层孔隙率；α-地层填充系数；β-浆液消耗系数；D-止浆墙厚度39 3基本规定3.0.1注浆设计前应对工程对象的工程地质与水文地质、周边环境进行详细调查，明确注浆目的。3.0.2注浆设计文件应包括：工程概况、工程地质与水文地质、注浆目的、注浆范围、注浆参数、注浆材料及配比、注浆方式、注浆效果指标等内容。3.0.3注浆施工方案应包括：工程概况、注浆目的、注浆段落、注浆前准备工作(劳动力、机械设备、材料)、注浆孔布置图、注浆孔布设参数表、注浆材料及配比、注浆施工方式及工艺、注浆参数、注浆效果检查评定方法及要求、进度安排、安全质量环境保证措施等内容。3.0.4施工单位应进行现场注浆试验，验证结果与注浆设计不符合时，应及时将试验结果通知设计单位并及时调整注浆设计。3.0.5注浆施工设备应包含成孔设备、浆液泵送设备、浆液配制设备、浆液混合设备、管路阀门、压力表、各种实验检测设备等。3.0.6成孔设备选型应根据注浆对象的工程与水文地质、注浆工艺所要求的孔深、孔径等条件确定。3.0.7浆液泵送设备选型应满足注浆工艺要求，具有调节流量、压力的功能，泵送浆液应能保持均匀稳定，泵压应大于设计最大注浆压力的1.5倍。3.0.8浆液配制设备生产能力要和注浆泵注浆量相匹配，应能保证不间断供浆。3.0.9混合器应有单向逆止功能，禁止使用三通代替。3.0.10输浆管应采用高压胶管，高压胶管和阀门能承受的压力应不低于注浆泵额定压力。3.0.11压力表宜采用抗振型压力表，压力表量程与高压胶管承压一致。3.0.12钻孔注浆过程应做好钻孔注浆记录（见附录A.0.1、附录A.0.2），记录每孔的钻孔情况、注浆压力、浆液流量、注浆量变化情况，凝胶时间等，并记录注浆过程中发生的异常情况等。3.0.13注浆施工归档技术资料包括：《注浆设计》、《注浆施工方案》、《注浆施工记录表》、《注浆效果检查评定表》，以及相关的《会商纪要》和影像资料。39 3.0.14注浆过程中应进行监控量测。4注浆材料与浆液配制4.0.1注浆严禁使用有毒性污染的化学浆液材料，包含在地层中分降解后可能产生有毒物质的浆液材料。4.0.2注浆材料应根据隧道所处地层条件和注浆需要达到的目的合理选择，宜选取普通硅酸盐水泥、工业水玻璃（改性）、超细水泥、膨润土、TGRM、HC特种水泥等经常使用的注浆材料。水玻璃单液浆和水泥～水玻璃双液浆均属于临时注浆堵水材料，不宜在永久性止水加固工程中使用。超细水泥的比表面积应不小于8000cm2/g。浆液使用前应进行浆材重点性能的实验室试验与检测。4.0.3浆液设计用量可按公式4.0.3计算：公式Q=V*N*α*β（式4.0.3）式中：Q-注浆量（m3）；V-被加固的土体体积（m3）；N-地层孔隙率；冲积中、粗、砾砂33%～46%，粉砂33%～49%。α-地层填充系数，一般取0.8～0.9；β-浆液损耗系数，一般取1.1～1.54.0.4水泥砂浆是由水泥、砂和水混合搅拌而成的浆液。1原材料水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5砂：细砂，粒径不大于2mm2浆液配合比水灰比（W:C）为0.8:1~1:1（重量比）灰砂比为1:2（重量比）4.0.5单液水泥浆是由普通硅酸盐水泥、外掺剂和水搅拌而成的浆液。1注浆原材料水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5促凝剂：食盐工业品掺量0.5%（占水泥比重）39 三乙醇胺工业品掺量0.05%（占水泥比重）水玻璃40Be′以上掺量3%~5%2配合比：根据暗挖隧道地质条件及注浆目的，单液水泥浆水灰比为（1.2~1.8）：1，掺加0.5%食盐和0.05%三乙醇胺复合促凝剂或3~5%的水玻璃。3浆液配制单液水泥浆配置应在搅拌机内进行。其投料顺序为：在放水的同时，将促凝剂食盐和三乙醇胺一并加入并搅拌，待水加至设计量后，继续搅拌1min，然后投入水泥，再搅拌3min。4.0.6酸性水玻璃是在水玻璃中加入稀硫酸配置成的浆液。1注浆原材料水玻璃：模数2.8~3.3，浓度35Be′以上硫酸：浓度98%以上，亦可用废硫酸代替。2浆液配合比甲液：浓度为10Be′~20Be′水玻璃乙液：10%~20%稀硫酸将一定量的甲液倒入乙液中，其比例根据所配浆液的PH值确定。（见附表5）3浆液配制（1）水玻璃的稀释：采用边加水边搅拌边用波美计测量的方法进行，亦可用计算方法，先算出加水量，然后加入水搅拌均匀。V原=V水=V配-V原·V配d配-1d原-1式中：d原、d配—分别为原水玻璃和预配水玻璃的比重，水玻璃比重与波美度的关系为d=145/（145-be′）V水、V原、V配—分别为加水、原水玻璃和预配水玻璃的体积（2）硫酸的稀释：先算出所需浓硫酸量和加水量，然后将浓硫酸缓慢倒入水中，搅拌均匀，严禁将水倒入浓硫酸中。（3）改性水玻璃配制：在高速搅拌情况下，将水玻璃缓慢倒入稀硫酸中，并用PH计（或试纸）测其PH值。4.0.739 水泥-水玻璃浆液是分别配置水泥浆和水玻璃浆，用双液注浆泵压注，在孔口混合的浆液。1注浆原材料水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5水玻璃：模数2.2~2.8，浓度不低于30Be′缓凝剂：磷酸氢二钠，工业品2配合比（1）水泥浆：水灰比（1~1.5）：1（重量比），缓凝剂掺量1%~3%（根据凝胶时间而定）（2）水玻璃浆：35Be′（3）双液浆配合比：水泥浆：水玻璃浆=1：1~1：0.6（体积比）4.0.8特种水泥浆1注浆原材料TGRM，HC水泥，按要求的凝胶时间配置。2配合比水灰比为0.8：1~1.2：1。3浆液配制先放入一定量的水，在高速搅拌的情况下放入一定量的水泥，搅拌5min。4.0.9超细单液水泥浆是用超细水泥、促凝剂和水共同搅拌的浆液。1原材料超细水泥：比表面积不小于于8000cm2/g促凝剂：食盐（工业品）、三乙醇胺（工业品）2配合比水灰比（W:MC）为1:1~1.2:1（重量比）促凝剂采用食盐与三乙醇胺复合促凝剂，分别占水泥总量的0.5%及0.05%。3浆液配制先放入一定量的水，在高速搅拌的情况下放入一定量的水泥，搅拌5min。4.0.10微膨胀水泥砂浆是由普通硅酸盐水泥、细砂、外掺剂和水搅拌的浆液。1原材料水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.539 外掺剂：铝粉、UEA或XPM砂：细砂，最大粒径不大于2mm2配合比水灰比：0.6:1~0.8:1（重量比）外掺剂（UEA）掺量：水泥重量的8%（可替代水泥）外掺剂（XPM）掺量：水泥重量的10%（可替代水泥）灰砂比：1:2（重量比）4.0.11注浆施工前应对设计浆液配比参数进行试验。4.0.12配浆时要严格按照设计配合比进行下料，下料误差要求：主料不大于5%，外掺剂不大于1%。4.0.13配制浆液时，严防水泥包装纸及其它杂物混入。制浆时应对浆液设网过滤，未经过滤的浆液不得进入泵体。4.0.14配制好的浆液不要停放时间过长，停放超过一小时应重新对浆液凝胶时间等指标进行测定。39 5超前管棚注浆5.1一般规定5.1.1隧道拱部处于自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层等情况可采用超前管棚注浆加固。5.1.2超前管棚注浆仅作为施工防塌限沉的辅助手段，一般断面开挖仍应坚持“管超前、严注浆、短进尺，强支护，快封闭，勤量测”的施工原则。5.2设计5.2.1超前管棚注浆设计应根据地质条件、隧道断面及支护结构型式选用不同的设计参数。5.2.2超前小导管宜采用φ32mm无缝钢管或φ40mm焊接钢管制作，长度宜为2m~4m；搭接长度不宜小于1m。砂卵石地层及卵砾漂石地层中小导管设计可采用短导管逐榀打设。5.2.3超前小导管沿隧道周边布设，环向间距不宜大于400mm，外插角宜控制在10°~15°。采用超前双排小导管设计时，第一层外插角宜控制在10°~15°，第二层外插角宜控制在20°～25°。5.2.4超前小导管注浆设计参数为：表5.2.1超前小导管注浆设计参数表参数注浆终压扩散半径注浆速度取值≤0.5MPa≤250mm≤30L/min5.2.5超前大管棚宜采用φ50mm~φ200mm无缝钢管或焊接钢管制作，大管棚管壁溢浆孔的设置间隔不宜大于1000mm。溢浆孔直径大小应根据大管棚的直径确定，可取φ6～φ12mm。5.2.6超前大管棚沿隧道周边布设，外插角宜控制在0°~5°。5.2.7超前大管棚注浆设计参数为：表5.2.2超前大管棚注浆设计参数表参数注浆终压扩散半径注浆速度取值≤1MPa≤500mm≤50L/min39 5.3注浆施工5.3.1超前管棚注浆宜采取二序跳孔间隔进行。5.3.2超前管棚的施作可根据地质情况及设计的超前管棚特性采用直接顶入、钻机引孔后顶入、偏心潜孔锤带入、套管成孔后放入等工艺。5.3.3小导管安设后应对小导管工作面进行喷砼封闭，喷射厚度不宜小于200mm。5.3.4超前管棚注浆工艺宜采用全孔一次性注浆。在注浆效果要求较高的工程中，也可采用管棚中内置止浆塞，进行分段注浆。5.3.5大管棚施作前应安设孔口管，不宜小于1000mm。5.3.6注浆开始前，根据浆液类型（单、双液浆）正确连接管路，并应进行压浆试验，检验管路的密封性和地层的可注性，压浆试验的压力不应小于设计终压，稳压时间不应小于5min。1—储浆池2—注浆泵3—注浆泵压力表4—输浆管5—混合器6—孔口压力表7—泄浆阀8—导管9—工作面图5.3.1双液注浆管路连接示意图5.3.7注浆时，应经常观测注浆压力和流量的变化，发现异常情况及时处理。5.3.8注浆过程中，应经常观察工作面及管口情况，发现漏浆和串浆，要及时进行封堵。5.3.9双液注浆变更浆液配比前，要在孔口测量浆液凝胶时间试验，并根据试验结果调整配比。5.3.10单孔超前管棚注浆结束标准，当满足下列条件时可终止注浆：139 注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，可结束该孔注浆；2注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。5.3.11本循环超前管棚注浆应超过80%的管棚孔均达到单孔注浆结束标准，无漏注现象，即可结束本循环注浆。39 6背后填充注浆和径向注浆6.1一般规定6.1.1背后填充注浆包含初期支护和地层之间、初期支护和二次衬砌之间空隙的填充注浆和盾构管片壁后填充注浆。6.1.2初期支护背后填充注浆应跟随开挖工作面，距开挖工作面距离不应大于5m。6.1.3初期支护与二次衬砌之间填充注浆应在二次衬砌混凝土强度达到设计强度的75%以后进行。6.1.4隧道修建中需要减少周边地层位移、堵水、控制初期支护变形时可设计径向注浆。6.1.5初期支护与二次衬砌之间填充注浆应采用等强度、无收缩、永久不分解的浆液，如TGRM、HC等。6.1.6盾构掘进过程中必须对成环管片与土体之间的建筑空隙进行填充注浆。6.1.7盾构管片后填充注浆包含同步注浆、即时注浆和二次补强注浆，可根据工程地质、地表沉降情况和环境要求选择其中一种或多种并用。6.1.8盾构管片壁后同步注浆应将盾尾空隙、超挖及由于盾构机掘进而受到扰动的范围填充密实。6.1.9盾构管片壁后注浆过程中，必须采取措施减少注浆施工对周边环境的影响。6.2设计6.2.1初期支护背后填充注浆孔的布置应沿隧道拱部呈梅花型布设。环向间距宜为2.0m，纵向间距宜为3.0m；当在边墙布设时，环向间距宜为3.0m，纵向间距宜为3.0m；注浆深度宜为初期支护背后0.5m。39 图6.2.1初期支护背后填充注浆孔位示意图（单位：m）6.2.2初期支护背后填充注浆设计参数为：表６.2.１初期支护背后填充注浆设计参数表参数注浆终压扩散半径注浆速度取值≤0.5MPa1.4m～1.8m≤50L/min6.2.3初期支护和二次衬砌之间的填充注浆孔应在隧道拱顶布设，纵向间距应不大于5m。6.2.4初期支护和二次衬砌之间填充注浆设计参数为：表６.2.2初期支护和二次衬砌之间填充注浆设计参数表参数注浆终压扩散半径注浆速度取值≤0.2MPa2m～3m≤50L/min6.2.5径向注浆孔采用展开的梅花型布设，孔间距0.5m～3m，孔深1.5m～5m。6.2.6径向注浆设计参数为：表６.2.3径向注浆设计参数表参数注浆终压扩散半径注浆速度取值≤1MPa0.6m～4m≤50L/min6.2.7盾构隧道管片后填充注浆应与盾构保持同步，注入率1.80~2.2。6.2.8盾构管片后填充注浆压力应根据地质条件、注浆方式、管片强度、设备性能、浆液特性和隧道埋深综合因素确定。6.2.9盾构管片后填充注浆材料39 可按盾构机型、地层条件、工程和环境要求合理选用单液或双液注浆。注液材料除应满足强度要求外，还应满足流动性、可填充性的要求。6.3注浆施工6.3.1初期支护施作时，初期支护背后填充注浆的注浆管宜外露100mm，用棉纱塞紧管口后再喷射混凝土。6.3.2填充注浆应采用全孔一次性注浆工艺，按单液注浆方式连接注浆管路，并进行压水试验。6.3.3径向注浆时应从两边墙底部向拱顶交叉进行，从无水孔向有水孔、从少水孔向大水孔、从散水区域向集中涌水区域进行。6.3.4初期支护背后填充注浆、径向注浆单孔结束标准为：应时刻观察压力和流量变化，当注浆压力逐渐上升，流量逐渐减少，注浆压力达到设计终压，稳定3min即可结束注浆；6.3.5盾构管片后填充注浆应和盾构机掘进速度保持同步。6.3.6当盾构隧道管片拼装成型后，根据隧道稳定、周边环境保护要求可进行二次补强注浆，二次补强的注浆量和注浆速度应根据同步注浆或即时注浆效果确定。6.3.7当注浆压力达到设计终压或相邻孔出现串浆时，应结束本孔注浆。6.3.8单孔注浆结束后，应关闭孔口阀门或用棉纱塞紧孔口，防止浆液外溢。6.3.9注浆时要做好注浆记录，记录一次压力、流量值及串、漏浆情况，分析注浆效果，39 7深孔注浆7.1一般规定7.1.1隧道洞内超前水平止水加固预注浆、隧道周围地表垂直（含斜向）止水加固注浆、竖井施工中的止水加固注浆等，可采用深孔注浆工艺。7.1.2深孔注浆工艺可采用全孔一次性、分段前进式、钻杆后退式和袖阀管等。7.1.3深孔注浆施工前应通过试验验证注浆工艺及参数，现场试验应选择在具有代表性的地段进行。7.2设计7.2.1深孔注浆设计时应根据注浆目的、工程地质与水文地质条件、隧道断面及支护结构形式选用注浆工艺和参数。注浆设计文件应包括：工程概况、工程地质与水文地质、注浆目的、注浆范围、注浆参数、注浆材料及配比、注浆方式、注浆效果指标等内容。7.2.2设计浆液扩散半径可依据地层性质、地下水压、浆液材料、注浆压力等因素按表7.2.2内取值。表7.2.2浆液扩散半径取值范围（m）地层粘性土、粉土细、中砂粗、砾砂卵石岩层破碎带扩散半径0.20～0.400.25～0.500.30～0.600.40～1.00.80～2.0取值方法1、地层空隙大，浆液扩散半径宜取高值；2、地层水压高，浆液扩散半径宜取低值；3、注浆压力高，浆液扩散半径宜取高值；4、浆液颗粒细，浆液扩散半径宜取高值；5、在不同地层界面处，浆液扩散半径宜取低值。7.2.3深孔注浆孔位布置应根据注浆范围和隧道开挖形式，以满足注浆止水及加固范围为标准进行布置。单排孔和双排孔布置时，各注浆孔间距不应大于2倍的扩散半径；多排布置时，应采用梅花形布置。7.2.4注浆盲区可通过短孔与长孔相结合的方式消除。7.2.5止浆墙采用加筋喷射混凝土或模筑混凝土的方法施作，混凝土强度等级不应低于C20，最小厚度不应小于0.5m。7.2.6隧道内超前预注浆每循环段长不宜大于20m，相邻注浆循环搭接长度宜为2m~5m。39 7.2.7隧道轮廓线周边外的注浆厚度不应小于1.5m，不宜大于4.0m。7.2.8注浆压力应根据理论计算、经验类比和现场、室内试验确定，应大于孔隙水压力的2倍，也不应压力过大对邻近既有建（构）筑物及地表产生不良影响。7.3注浆施工7.3.1深孔注浆前应编制注浆施工方案，并做好技术、人员、机具、材料等方面的准备工作。7.3.2深孔注浆应在注浆部位标识出孔位，钻孔孔位偏差不宜大于200mm,成孔偏斜率不宜大于1%。7.3.3钻孔过程中应做好钻探详细记录，包括钻进进尺、起止深度、土层性质、地下水情况等。7.3.4注浆前应检查注浆管路及连接件、孔口管、止浆塞等，并进行试压。注浆开始前应检查高压管路连接是否牢固，过程中应控制好注浆压力，防止因注浆压力过大而产生的事故和风险。7.3.5注浆前应检查止浆墙密封情况。7.3.6注浆施工应满足下列规定：1应设立必要的防护，保持场地清洁，注浆效果检查孔应封填密实；2应经常观察泵压和流量的变化，防止出现工作面漏浆、跑浆及串浆等异常现象及时处理；3注浆前应分析地下水流动轨迹，并测试水压；4地下水流动的地层，注浆顺序应从上游到下游注浆；5内圈注浆应从外向内顺序注浆；6双液浆注浆结束时应先停水玻璃泵，后停水泥浆泵，及时清洗管路；7隧道开挖后，应对注浆效果进行观测与分析，对于薄弱带应进行动态补充注浆。7.3.7注浆过程中出现管路堵塞、跑（串）浆等问题时，应分析原因及时处理。39 8注浆效果评定8.1一般规定8.1.1注浆完成后，必须对注浆效果进行检查，确认已达到注浆目的，否则必须进行补孔注浆。8.1.2超前管棚注浆、背后填充注浆、径向注浆效果检查宜采用过程控制、记录数据分析的方法评价；深孔注浆效果检查宜采用过程控制、检查孔检验的方法评价，指标有抗压强度、渗透系数等；8.2效果评定方法与标准8.2.1注浆效果的评价宜采用的方法可分为四大类共计10种方法。1分析类：P-Q-t曲线法：根据地质特征、注浆机理、设备性能、注浆参数等对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q绘制的P-Q-t曲线进行分析，对注浆效果进行评判的方法；涌水量对比法：通过注浆过程中或注浆前后各钻孔涌水量变化规律进行对比，对注浆效果进行评价的方法；浆液填充率反算法：采用注浆总量计算公式反算出浆液填充率，根据浆液填充率评定注浆效果的方法。式中：为总注浆量（m3）；指注浆加固体体积（m3）；为地层空隙率或裂隙度；为浆液填充率；为浆液损失率。2检查孔类：检查孔观察法：通过察看检查孔成孔是否完整、涌水、涌砂、涌泥、坍孔等，定性评定注浆效果的方法；39 检查孔取心法：对检查孔进行取芯，通过检查孔取芯率、岩芯的完整性、岩芯强度试验等进行综合分析，判定注浆效果的方法；检查孔渗透系数测试法：常采用注水试验测试注浆后地层渗透系数来判定注浆效果的方法。式中：为注浆后地层渗透系数（m/d）；为稳定流量（m3/d）；为试验段长（m）；为水位差（m），也可用注浆压力替代（指水头压力高度，m）；为钻孔半径（m）。3过程类：开挖过程加固效果观察法：通过对开挖面进行观察，宏观评定注浆加固效果的方法。监测测试数据判定法：通过监测注浆前后，以及施工过程中被保护体的沉降变形，分析评判注浆加固效果的方法。4物探类：雷达法：根据雷达探测成果的前后对比，判定注浆效果的方法。电法：根据电法探测成果的前后对比，判定注浆效果的方法。8.2.2根据注浆工程的特点，在一般常规注浆工程中这十种方法在注浆效果评定中可选取2～3种组合采用。8.2.3注浆效果评价标准可参考下表：表8.1注浆效果检查评定标准表评定方法评定标准分析法P-Q-t曲线法注浆施工中P-t曲线呈上升趋势，Q-t曲线呈下降趋势，注浆结束时，注浆压力达到设计终压(常取0.5MPa～4MPa)，注浆速度达到设计速度(常取5L/min～10L/min)。涌水量对比法①随着注浆进行，钻孔涌水量不断减少。②注浆堵水率应达到80%以上。浆液填充率反算法当地层中含水量不大时，浆液填充率应达到70%以上；当地层富含水时，浆液填充率应达到80%以上。检查孔法检查孔取芯法检查孔取芯率应有含浆液的芯样，岩芯强度应达到0.2MPa以上。检查孔观察法经过注浆后，检查孔应成孔完整，不得有涌砂、涌泥现象。检查孔放置1h后，也不得发生上述现象，否则，应进行补孔注浆或重新设计。检查孔渗透系数测试法注浆后地层的渗透系数降低一个数量级。若采用注浆帷幕止水施工时地层的渗透系数同时应小于10－4cm/s，否则，应进行补孔注浆或重新设计。过程类加固效果观察法开挖面浆液填充饱满，能自稳，掌子面无水。39 监测数据判定法在注浆结束后工程开挖过程中，帷幕注浆圈外水位应保持不变。注浆过程中，被保护体单位时间的变形速率和全部时间的变形总量始终满足设计沉降允许要求。物探类雷达法对比注浆作业前后，雷达成果图像，宏观判断注浆效果。电法对比注浆作业前后，电法成果图像，宏观判断注浆效果。39 附录A表A.0.1钻孔记录表工作面里程：起止时间：年月日时分~年月日时分钻机种类及型号：孔号孔深起止时间下管深度地层情况描述备注填表说明：1、地层有变化，一个孔可分段记录，并有小计；2、情况描述：地层情况，有无地下水；3、备注：钻孔，下管时异常情况记录。记录：工地负责人：年月日表A.0.2注浆记录表工作面里程：孔号：孔深：注浆泵型号：注浆开始时间：年月日时分时间浆液种类配合比凝胶时间分秒压力（Mpa）流量（L/min）备注总注浆量：材料消耗：填表说明：1、备注栏填漏浆、串浆情况。2、改性水玻璃（SS）时配合比填PH值；3、C-S浆填凝胶时间，其它不填。记录：工地负责人：年月日39 表A.0.3注浆效果统计表注浆时间：年月日时~年月日时注浆里程：（工作面里程）K+~K+注浆形式：小导管填充回填设计孔号孔深（m）浆液种类终压(Pa)注浆管(m)注浆量(m)备注填表说明：1、一个孔注两种以上浆液，可占2格以上，并有注浆量小计；2、备注栏填注浆情况，有无漏浆、串浆等；3、统计表后应附注浆记录。整理：复核：年月日附表4表A.0.4单液水泥浆现场配制表（1m3浆液）水灰比0.6:10.8:11:11.5:12.0:1水泥（kg）1072883750546429水（L）64370675081985739 附表5水玻璃稀释表原水玻璃Be′404244454850原水玻璃d1.3811.4081.4361.4501.4951.526预配水玻璃WSWSWSWSWSWSBe′dLLLLLLLLLLLL151.115698302718282736264744256768232782218201.160580420608392633367644356677323696304251.208454546490510523477538462580420605395301.261315685360640401599420580473527504496351.318165835221779271729293707358642395605401.3810100066934126874153847230770276724备注：1、计算式为V原=V水=V配-V原·V配d配-1d原-12、本表为稀释1m3水玻璃加原水玻璃及水量，根据配量可内插。附表6地层孔隙率表名称孔隙率（%）冲积中、粗、砾砂33～46粉砂33～49亚粘土28.6～50粘土41～52.4风化岩5～45岩溶15～5039 附表7改性水玻璃凝胶时间表PH值34566~7凝胶时间(min)3001501005025注：1、浆液采用15Be′水玻璃和15%硫酸配制而成。2、浆液凝胶时间为在空气中的凝胶时间，在潮湿细砂中为2~30min。39 北京市地方标准地铁隧道工程注浆施工技术规程TechnicalSpecificationforGroutingConstructionofMetroTunnelEngineeringDB××/××-2013条文说明2013北京DB××/××-201339 目次1总则…………………………………………………………………003基本规定……………………………………………………………003.1一般规定………………………………………………………004注浆材料与浆液配制………………………………………………005超前管棚注浆………………………………………………………005.1一般规定………………………………………………………005.2设计……………………………………………………………005.3注浆施工………………………………………………………006背后填充注浆和径向注浆………………………………………006.1一般规定………………………………………………………007深孔注浆……………………………………………………………007.1一般规定………………………………………………………007.2设计……………………………………………………………007.3注浆施工………………………………………………………0039 1总则1.0.2本市电力、热力及其他市政隧道工程的注浆设计施工可参考本规程。北京施作隧道工程所经过的地层大多为第四纪冲洪积层的粉质粘土层、粉细砂层、中粗砂层和砂砾（卵）石层，地层软弱，自稳能力差，为保证施工安全，控制地表沉降，相邻构筑物的安全，需要进行注浆设计施工。隧道施工中注浆作业主要达到的目的是：软岩（土）加固、注浆堵水、回填放沉、穿越构筑物控制、隧道变形治理等。主要注浆作业类型有：超前小导管注浆、超前大管棚注浆、初支和二衬背后的填充注浆、超前加固注浆、超前止水注浆、后续径向注浆等。3基本规定3.0.1在注浆施工前，必须搞清楚所注地层是砂层、粘土层、淤泥层，还是砂卵石层、断层破碎带？对于砂层，要进行筛分试验，确认砂层是粗砂、中砂，还是细砂、粉细砂？必须要搞清楚所注层是不含水层、弱含水层、富水层，还是高压动水地层？水量是多少？水压是多大？地层渗透系数是多高？对地层空隙率、裂隙度要通过试验，或者采取工程类比法进行确定。3.0.3为确保注浆质量，参与注浆的所有人员，包含工程技术人员、技术工人、监督管理人员都必须经过岗前培训，了解注浆的目的和技术要求。未经培训的人员不得上岗，在注浆止水、穿越构筑物控制等重大风险源注浆工程中，应编制专项注浆方案，宜召开专项方案评审会和有资质的专业单位施作。3.0.6钻机为注浆的核心设备，能否成孔、成孔的质量决定了注浆质量，工程与水文地质情况对钻具的选择也有很大的影响，因此选择的钻机必须具有良好的钻进稳定性，或者易于固定牢固，使钻孔不会出现较大的偏差而影响精度，钻具与钻机应匹配地层，保证成孔的深度等。3.0.9混合器是注双液浆施工时的专用设备，混合器的混合腔设计要合理，保证两种液体的均匀混合，并应有单向逆止功能，防止浆液回流，造成堵管。3.0.1239 注浆记录是分析注浆效果的主要依据，必须认真、及时如实填写，严禁事后回忆补记。4注浆材料与浆液配制4.0.1工程中使用的注浆材料必须是无毒、污染小、不变异的产品，严禁使用可能污染地下水的有毒类浆液（如：氨基类的、含苯环类的、酰胺类等）或成分不明的浆液。但针对混凝土结构裂缝修补等涉及到混凝土维修的注浆工程不在此禁止范围之内。浆液材料必须有充分的稳定性，浆液注入地层后不能因时间、酸碱环境等变化，而使浆液分解出污染地下水的物质。对于氨基类的、含苯环的、酰胺类的化学制剂严禁使用，即使作为少量的外加剂也要禁止使用。严禁使用不能提供浆材产品合格证和无生产厂家的成分不明的浆液。4.0.2普通硅酸盐水泥浆可在大部分的注浆工程中使用；工业水玻璃浆既可单独改性使用，也可与其他浆液混用；超细水泥和膨润土浆液主要在粉细砂等极细地层注浆中使用；TGRM特种水泥主要在提高浆液早期强度、抗地下水冲散和永久性隔水工程中使用。4.0.4～4.0.10单液水泥浆具有料源广，价格低，结石体强度高等特点，是粗砂机砂砾层注浆的主要浆液。酸性水玻璃具有料源广，价格低，可注性好，凝胶时间可调，强度适宜等特点，可在无水的中、细砂层中应用。双液浆料具有料源广，价格适宜，胶凝时间易调，结石体强度较高等特点。是在有水条件下粗砂及砂砾地层中堵水和加固地层的主要浆液。硫铝酸盐类水泥浆材是一种新型的注浆材料，它具有早强，高强和耐久性好，胶凝时间可调等特点，可在强度有特殊要求的地段使用。水泥砂浆具有料源广，价格低，强度高的特点，是一次性支护背后填充注浆的主要材料。超细单液水泥浆具有强度高，可注性好等特点，可代替部分化学浆材，广泛应用于细砂及细小裂缝堵水及加固工程中。施作隔水帷幕的主要材料必须是无毒、污染小、不变异的产品，严禁使用可能污染地下水的有毒类浆液（如：氨基类的、含苯环类的、酰胺类等）或成分不明的浆液，一般帷幕工程主材宜使用普通混凝土、膨润土、普通水泥浆、超细水泥、改性工业水玻璃等作为主要材料，对于前期强度有很高要求和抗地下水流冲击的地层，可选择TGRM特种水泥，以上这些主要材料也可组合使用。39 对于有特殊要求的注浆工程中，可以TGRM特种硫铝酸盐水泥浆，该类浆液的特点是早强、抗分散、永久加固、颗粒小、不收缩、无毒无污染等特性，可以在构筑物穿越保护、地下水流较大、地层颗粒较细、早期浆液强度等要求较高的注浆工程中使用。4.0.11注浆浆液配比参数、方法应通过实验室试验和现场试验具体综合确定。部分注浆参数（如：压力、浆液配比等）可以是一个范围，具体准确的参数可在注浆作业起始实验阶段中调整确定。5超前管棚注浆5.1一般规定5.1.1超前管棚注浆包含超前小导管注浆和超前大管棚注浆两种。超前小导管注浆的作用是：1改良工作面前方的地层，在开挖工作面以外形成厚度为0.5m～1.0m的加固圈。2超前小导管注浆与地层共同作用形成超前支护结构，从而保证开挖工作面的稳定，防止工作面坍塌，控制地表沉降。5.1.2大断面宜选择合适的分部开挖法。5.2设计5.2.2区间隧道断面、钢拱架间距为50cm~100cm时，每开挖1~2个循环注浆一次。5.2.3根据北京地铁情况，3m导管砂砾层注浆量可取200L/根，砂层可取150L/根。5.2.4注浆过程中，如压力逐渐上升，流量逐渐减少属于正常现象；如压力长时间不上升（小导管注浆5min）流量不减，可能是跑浆或漏浆；如压力急剧上升，流量急剧减少，在排除地层因素外，可能是管路阻塞。6背后填充注浆和径向注浆39 6.1一般规定6.1.1背后填充注浆目的是填充二次衬砌与初期支护之间由于二次衬砌灌注不饱满和二次衬砌混凝土收缩造成的空隙，使结构受力均匀，同时阻塞地下水通道，防止地下水沿纵向流动。7深孔注浆7.1一般规定7.1.1深孔注浆可作为隧道施工防塌限沉、消除对周边构筑物影响、防止隧道渗漏水、提高开挖安全条件的重要手段。7.1.2目前在国内隧道地下工程中深孔注浆施工主要采用四种注浆方式进行，分别是全孔一次性、钻杆后退式、分段前进式、袖阀管。这四种方法的工艺特点如下：1全孔一次性全孔一次性注浆方式是指按设计将注浆钻孔一次完成，在钻孔内安设注浆管或孔口管，然后直接将注浆管路和注浆管（或孔口管）连接进行注浆施工。全孔一次性注浆方式模式图如图7-1。图7-1全孔一次性注浆方式模式图2钻杆后退式钻杆后退式的注浆方式包含单管工艺和双管工艺（WSS）,就是先钻孔至设计孔深，然后边提钻杆边注浆的施工工艺，因止浆工艺的需要，在隧道水平方向钻杆后退式注浆止水一般都采用双管工艺。39 双管的注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆或改性水玻璃浆。该工法的优点是实现了长距离的深孔注浆，相对于传统的小导管注浆工艺扩大了注浆加固范围。缺点是该工艺仅能使用速凝材料的水泥-水玻璃双液浆或该性水玻璃浆，液浆固结体的有效强度只能维持在一个月左右的时间，一个月后浆液将分散流失，在隧道壁上出现白色挂浆痕迹，所以双管注浆只适合于对注浆加固效果要求时间不长的临时性注浆止水，不适用于对沉降要求较高的构筑物穿越注浆加固止水项目。钻杆后退式注浆在一定程度上实现了分段进行，较全孔一次性注浆方式在工艺上有先进性，但钻杆和地层之间的空隙密封问题是该注浆方式能否实现有效分段的关键，注浆加固效果有较大的随机性，不推荐在高要求的注浆工程中采用。钻杆后退式注浆模式如图7-2所示。图7-2后退式分段注浆方式模式图3分段前进式前进式分段注浆是采取钻、注交替作业的一种注浆方式，即在施工中，实施钻一段、注一段，再钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。每次钻孔注浆分段长度2～5m，前进式分段注浆可采用水囊式止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。工艺特点要求必须采用早强速凝的浆液，水泥～水玻璃双液浆和TGRM浆是通常使用的两种早凝浆液，TGRM浆既有双液浆早强快凝的特点，也有水泥基材料永久加固的性能，是近年内国内普遍采用代替水泥水玻璃双液浆的理想材料。前进式分段注浆钻孔注浆施工模式图如图7-3。图7-3前进式分段钻孔注浆施工模式图4袖阀管方式39 袖阀管后退式分段注浆是由法国索列坦修基础工程公司开发研究的一种注浆工法，因而该注浆工法称为索列坦修工法，该工法引入中国后，被称为袖阀管注浆工法。该工法针对土、淤泥、粉细砂等极软弱地层，是目前被国内外公认的最可靠的注浆工法，著名的英吉利海峡隧道，英、法、日、意，以及台湾、香港地铁工程均大量采用该注浆工法。该工法由上海隧道股份有限公司引入中国后，先后在上海地铁、北京地铁王府井站、广州地铁、深圳地铁，以及其它注浆工程中推广应用，均取得了良好的注浆效果，产生了巨大的社会和经济效益。2007年北京中铁瑞威基础工程有限公司和法国soletanche基础工程公司联合研究了水平袖阀管注浆方式在北京隧道水平止水注浆方式的应用，并取得了良好的效果。该工法原型是：“首先，用钻机进行套管钻孔，一直钻到规定的深度为止，插入具有特殊构造的带环箍的管子。然后，一边拨出套管一边注入水泥膨润土液，在管子周围形成和土层接触的硬度。在带环箍管子内，将前端装置着双层密封器的注浆管固定在规定的注浆孔位置上，用水或药液打开注浆孔，突破硬壁后进行注浆。”袖阀管注浆工法的机理是通过封管和注浆两种材料进行分次封孔和注浆，实现分次注浆的可能。通常，每一个工程的地质条件、颗粒粒径、透水性和不同地层之间交互层叠。由于不均匀地层的各层透水性不同，通过注浆的所达到的效果也不尽相同，有针对性地对注浆地层进行分析，在可注性好的地层进行针对性注浆，不同的地层采用不同的注浆材料。有效地填补地层的空隙，使地层得到有效的加固处理，达到设计要求。使地层特性达到同性化。并可以通过二次注浆弥补注浆缺陷。二次注浆时要注意注浆材料的浸透性，注浆速度也要有所重视。该工法确确实实达到了注浆效果，提过了工程质量。工法特长如下：（1）能有效地按注浆工程的设计应求，确定注浆的位置和范围。（2）不易产生注浆盲区和薄弱区，适合高风险注浆施工，如隔水帷幕墙。（3）注浆的位置可根据实际情况上下调整，随意变动。（4）同一注入点可以采用不同的注浆材料进行注浆。（5）注入后，可根据地层的实际情况非常方便的再次注入，保证注浆质量。39 图7-4袖阀管注浆施工模式图7.2设计7.2.1注浆设计程序可如下图7-5进行。图7-5注浆设计程序7.2.51止浆墙可采用喷射混凝土或模筑混凝土的方法施作，止浆墙施作类型和厚度设计受以下因素的制约：注浆工艺、注浆最大压力、止浆墙面积、止浆墙结构等。但所有止浆墙最小厚度应不小于50cm。39 2注浆范围厚度是指环向注浆加固范围，在注浆加固和堵水设计时，对于注浆加固范围的选取，应综合考虑地质条件和水压力数值、注浆效果、成本和注浆工期要求。7.3注浆施工7.3.7注浆施工工序宜遵循以下要求：1分区注浆及时对每个区域进行注浆试验，确定各自的注浆材料和注浆参数，从而使注浆更加可靠。2跳孔注浆跳孔注浆可以有效地逐步实现约束注浆，使浆液逐渐达到挤压密实，促进注浆帷幕的连续性，并且通过逐序提高注浆压力，利于浆液的扩散和提高浆液结石体的密实性。3由下游到上游在注浆施工中，当存在着较大的水流时，应考虑水流对注浆效果的影响。防止上游注浆时浆液顺流而下形成注浆假象，浆液不断流失。4由下层到上层在注浆施工中，由于浆液存在重力作用，钻孔中泥砂也会对下部造成堆积。5由外侧到内侧由外到内进行注浆，宜将注浆区域围住形成注浆区域的挤密、压实，有效地实现约束注浆，提高注浆效果。6定量-定压相结合在注浆施工中，由于注浆扩散半径是一个选取值，它不代表浆液在地层中最大的扩散距离。在注浆施工中，当采取跳孔分序注浆时，对先序孔往往采取定量注浆，对后序孔采取定压注浆。7.3.9注浆过程中常出现管路堵塞、跑（串）浆等问题时，主要原因及时处理措施可参照以下表处理：表7.3.9注浆管路堵塞原因分析及处理措施39 序号原因分类原因分析处理对策1材料问题注浆原材料过期变质对原材料进行试验，杜绝使用过期变质的原材料。水泥浓度过浓采用高水灰比的浆液浆液凝胶时间过短调整注浆配比，采用凝胶时间较长的浆液配比参数。2操作问题浆液中进入了包装袋或其它杂物①在配浆桶口采用滤网过滤杂物。②每个工班清洗一次配浆桶，将配浆桶中已固结的浆液清除。混合浆液管路过长缩短混合浆液管路，原则上混合浆液管路不宜超过5m。水泥浆和水玻璃吸浆管放错在水泥浆和水玻璃吸浆管上设置标记（通常在水泥浆吸浆管上绑上红布条）注浆泵缸体中有堵塞及时清洗注浆泵缸体，要求每周清洗一次注浆泵缸体。水泥浆管路中有沉积在注浆过程中经常采用铁锤敲击水泥浆管路以及混合浆液管路3工艺问题注双液时未采用混合器在注双液浆时，必须使用混合器，不允许使用三通。4地质问题地层吸不进浆①选择合理的注浆终压。②采用高压力注浆泵。③调整注浆材料，特别是地层吸浆量小时，应采取注水泥浆，不应继续注双液浆。表7.3.10注浆过程跑（串）浆原因分析及处理措施序号原因分类原因分析处理对策1工艺问题未施作止浆墙注浆前应施作止浆墙，防止掌子面出现跑浆现象。未对后部进行径向注浆加固处理，使浆液后返。注浆前应对后部进行径向注浆，防止浆液后返。单孔注浆量过大按定量注浆进行控制，必要时对多个注浆孔同时进行注浆注浆压力过大、注浆速度过快调整注浆参数，降低压力和泵速钻孔间距离过小跳孔施作或改为袖阀管注浆工艺2操作问题止浆墙施工质量有问题加强止浆墙施作质量。出现跑浆时，可采用双液浆，调整浆液凝胶时间，并采取间歇注浆措施，迅速对接触缝进行堵塞。后部径向注浆效果差加强后部径向注浆质量39'