1、ICS 93.020CCS P 21UDC黑龙江省哈尔滨市地方标准PDB2301/T 130-2023粉质黏土地层暗挖隧道超前支护技术规程Technical Regulation for Advanced Support of Tunnels inSilty Clay2023-11-28 发布2023-12-28 实施联合发布哈 尔 滨 市 住 房 和 城 乡 建 设 局哈 尔 滨 市 市 场 监 督 管 理 局黑龙江省哈尔滨市地方标准粉质黏土地层暗挖隧道超前支护技术规程Technical Regulation for Advanced Support of Tunnels inSilty C
2、layDB2301/T 130-2023备案号：J XXXXX2023主编部门：哈 尔 滨 地 铁 集 团 有 限 公 司批准部门：哈尔滨市住房和城乡建设局哈 尔 滨 市 市 场 监 督 管 理 局实施日期：2 0 2 3 年1 2月2 8 日2023 哈尔滨黑龙江省地方标准粉质黏土地层暗挖隧道超前支护技术规程Technical Regulation for Advanced Support of Tunnels inSilty ClayDB2301/T 1302023前言根据2022 年第三批哈尔滨市地方标准制修订项目计划哈市监发2022163 通知的要求，结合我市自然条件和市政建设工程实际
3、需要。哈尔滨市住房和城乡建设局组织哈尔滨地铁集团有限公司等单位共同编制本技术规程。编制单位对国内类似地质结构的各类隧道工程进行了深入的调查研究，结合哈尔滨市岩土地质特点、在认真总结了哈尔滨市地铁隧道超前支护施工的经验，并在广泛征求意见的基础上，经反复研究制订本规程。本规程共分 6 章和 8 个附录。主要技术内容是：1 总则；2 术语和符号；3 基本规定；4 超前小导管支护；5 管棚支护；6 全断面深孔注浆加固。本规程由哈尔滨市住房和城乡建设局负责管理，由哈尔滨地铁集团有限公司负责具体技术内容解释。请各单位在执行本规程过程中，积累资料，总结实践经验，提出意见和建议，请寄送哈尔滨地铁集团有限公司（
4、地址：黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街 357 号，邮编：150001，电话传真：0451-51988075、0451-51989000，Email：cxd_），以供今后修订时参考。本规程主编单位：哈尔滨地铁集团有限公司本规程参编单位：山东大学中铁第六勘察设计院集团有限公司上海市隧道工程轨道交通设计研究院中交第一航务工程局中交天津港湾工程研究院本规程主要参编人：龚英杰丁万涛商春辉李振宇阮航刘宇婷李德超唐志国马耀宗张海静刘洪丹徐天婧王忠岭陈洪强张琦蒋宪张学军胡云峰杨为民王庆礼杜有超王大永隗东琪张福森李长春陈东亮陈峰王红飞王庆海刘玉辉本规程主要审查人：王卫东王海云王凤来丁延生张云英王玉林施晓林目次1
5、总则.12术语和符号.22.1术语.22.2符号.33基本规定.54超前小导管支护.84.1一般规定.84.2设计.94.3施工.124.4检测.155管棚支护.195.1一般规定.195.2设计.195.3施工.225.4检测.266全断面深孔注浆.286.1一般规定.286.2设计.286.3施工.306.4检测.34附录 A单液水泥浆现场配置表（1m3 浆液）.36附录 B水玻璃稀释表.37附录 C超前小导管施工记录表.38附录 D钻孔记录表.39附录 E注浆记录表.40附录 F注浆效果统计表.41附录 G超前小导管注浆施工质量标准.42附录 H管棚施工记录表.43本标准用词说明.45引
6、用标准名录.46附：条文说明.47Contents1General provisions.12Terms and symbols.22.1Terms.22.2Symbols.33Basic requirements.54Advanced small pipe support.84.1General requirements.84.2Design.94.3Construction.124.4Detection.155Shed-pipe support.195.1General requirements.195.2Design.195.3Construction.225.4Detection.26
7、6Full-face deep hole grouting.286.1General requirements.286.2Design.286.3Construction.306.4Detection.34Appendix ASite configuration table of single-fluid cement slurry(1m3slurry).36Appendix BWater glass dilution table.37Appendix CConstruction record of advance small conduit.38Appendix DBorehole log.
8、39Appendix EGrouting record.40Appendix FStatistical table of grouting effect.41Appendix GConstruction quality of standard for advance small ductgrouting.42Appendix HShed-pipe construction record.43Wording description of this standard.45List of reference standards.46Addition:Explanation of provisions
9、.4711总则1.0.1为保证哈尔滨地区粉质黏土地层暗挖隧道超前支护设计、施工质量，促进技术进步，做到经济合理、安全可靠、保护环境，特制定本规程。1.0.2本规程适用于哈尔滨地区粉质黏土地层中开挖跨度不大于6m 的暗挖隧道超前支护选型及其小导管、管棚和全断面深孔注浆加固设计、施工及检测。1.0.3粉质黏土地层中暗挖隧道超前支护设计、施工除应符合本规程外，尚应符合国家、行业和本地区现行有关标准、规范、规程的规定。22术语和符号2.1术语2.1.1粉质黏土Silty clay按照建筑地基基础设计规范(GB50007)的规定，塑性指数介于 1017 之间的黏性土。2.1.2超前小导管支护Advanc
10、ed small pipe protection一种沿隧道周边按一定角度和纵横向间距打入导管，通过注浆加固地层，从而稳定开挖工作面的辅助施工方法。2.1.3步长Step-length上台阶开挖面相对下台阶开挖面超前开挖长度。2.1.4单液水泥浆Single cement slurry由普通硅酸盐水泥，外掺剂和水搅拌而成的浆液。2.1.5水泥-水玻璃双液浆Concrete-water glass two-shot grouting水泥浆和水玻璃浆，用双液注浆泵压注，在孔口混合的浆液。2.1.6管棚支护Pipe-roof protection一种沿隧道周边按一定外插角插入带孔钢管，压注水泥浆或水泥
11、砂浆，并将钢管尾部与钢架焊接为一体形支护体系的辅助施工方法。2.1.7全断面深孔注浆Deep hole grouting在开挖面较大、地层不稳定的区域，对深度较大的注浆孔注入浆液以稳定掌子面前方土体的一项工程技术措施。2.1.8无收缩定向旋喷工法WuShouSuo(WSS)一种定向、定量和定压注浆，使岩土层的空隙或孔隙间充满浆液并固化，改变岩土层性状的加固方法。2.1.9灰色关联度分析Grey relevance analysis3一种以各因素的样本数据为依据用灰色联度描述因素间关系的强弱、大小和次序的多因素统计分析方法。2.1.10K-均值聚类算法K-means clustering alg
12、orithm一种随机选取 K 个对象作为初始的聚类中心，计算每个对象与各个子聚类中心之间的距离，把每个对象分配给距离它最近的聚类中心的统计分析方法。2.2符号H注浆段长度；L小导管长度；Q单孔注浆量，m3；R浆液扩散半径；V注浆加固体体积；E0变形模量；Es压缩模量；Gs土体比重；IL液性指数；IP塑性指数；L0开挖步长；Qa注浆总量；Qs注浆稳定流量；c粘聚力；e孔隙比；l试验段长；n地层孔隙率；r钻孔半径；s水位差；kg注浆后地层渗透系数；4l0小导管间距；l1小导管水平投影搭接长度；lb小导管尾部长度；la小导管注浆段长度；m 检注浆结束后检查孔单位长度单位时间内的涌水量；m 探注浆开始
13、前探孔单位长度单位时间内的涌水量。浆液填充率；有效注浆系数；浆液损失系数;重力密度（重度）；泊松比；含水量，含水率；内摩擦角；小导管外插角；质量密度（密度）;注浆施工前后堵水率；3围压；L液限；P塑限；含水率平均值；平均重度；53基本规定3.0.1本规程不同亚级粉质黏土土体定性描述见表 3.0.1。表 3.0.1不同亚级粉质黏土定性描述围岩级别粉质黏土状态定性描述主级亚级坚硬粉质黏土、硬塑粉质黏土1.土块坚硬，掰开棱角明显2.按压无指印1一般硬塑、可塑粉质黏土1.土块较软，掰开棱角不明显，或似橡皮2.按压有指印2一般可塑、软塑粉质黏土土体很软，掰开似橡皮或者能够自行变形3.0.2粉质黏土状态，
14、可按表 3.0.2 分为坚硬、硬塑、可塑、软塑。表 3.0.2粉质黏土状态液性指数 IL状态IL0坚硬0IL0.25硬塑0.25IL0.75可塑0.75IL1软塑3.0.3粉质黏土亚级划分指标：塑性指数、含水率、重度。参数范围见表 3.0.3。6表 3.0.3粉质黏土围岩参数建议值围岩等级塑性指数Ip含水率(%)重度(kN/m3)孔隙比e变形模量 E0(MPa)内摩擦角()粘聚力c(kPa)泊松比V10Ip1215.4018.4019.5021.00 0.40.54526420.330.35118.4023.4019.0019.50 0.50.7182217223.4027.4018.5019
15、.00 0.70.812187V12Ip1517.4022.9019.2519.50 0.50.63924500.350.38122.9028.9019.0019.25 0.60.9152018228.9032.4018.5019.00 0.91.010168V15Ip1718.9024.1519.0019.50 0.60.73322680.380.43124.1530.4018.5019.00 0.70.9131831230.4035.4017.5018.50 0.91.091419注：以上用于判断围岩等级的特征取值范围原则为小值取等。例如含水率的范围为 15.4018.40 时表示 15.
16、42）个参数 X1，X2Xk，则任意两个参数 Xi 和 Xj的 g 阶样本偏相关系数公式为：1 2g 1g1 2g 1g1 2g 11 2g1 2g 11 2g 12211ggij l llill lljll llij l llill lljll llrrrrrr（3-1）式中，l1，l2lg 为自然数从 1 到 k 除 i 和 j 之外的不同组合，等式右边均为 g-1 阶的偏相关系数。偏相关用到的统计量为 t 统计量，如下式所示：2221kgtrt kgr（3-2）式中，r 为偏相关系数，k 为样本数，g 为阶数。当样本数量大于 100 且置信度=0.01 时，T 分布的临界相关系数 r0=
17、0.32，因此分析得到的相关系数大于 0.32 时，即可认为相对应的两个参数显著相关。借助数据分析软件 SPSS 对汇总的 366 组数据，9 个粉质黏土物理参数进行偏相关性分析，分析结果如表 8 所示。表 8 粉质黏土物理参数间相关性分析表相关性重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数比重饱和度天然含水率重度1.000孔隙比-0.2741.000液限-0.0480.3791.00062续表 8相关性重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数比重饱和度天然含水率塑限-0.1490.3280.8771.000塑性指数0.0690.3330.8670.5211.000液性指数-0.2230.609-0.122-
18、0.180-0.0301.000相关性重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数比重饱和度天然含水率比重0.0080.2110.2960.1970.3210.0121.000饱和度0.3730.0740.067-0.0360.1560.2040.1891.000天然含水率-0.4090.7610.3860.3150.3590.8610.1500.4991.000结合 SPSS 软件对粉质黏土物理参数之间的偏相关分析可知：a.天然含水率、液性指数及孔隙比之间相关系数绝对值的最小值为 0.609，表现出显著的相关性，可分为一组。b.液限、塑限及塑性指数之间相关系数绝对值的最小值为 0.521，表现出较好的
19、相关性，可分为一组。c.重度和饱和度及天然含水率之间相关系数绝对值的最小值为0.373，表现出较好的相关性，可初步分为一组。d.比重和其他物理参数之间相关系数绝对值均小于 0.32，分析原63因是哈尔滨地区不同状态粉质黏土比重分布范围为 2.712.73，差距很小，选择为亚级划分指标的意义不大。2.物理参数降维分析对于围岩质量的评价体系包含了多个参数，为掌握围岩的性质提供了丰富的信息，但是也导致了信息的交叉与重叠，使得围岩亚级划分变得复杂化。通过降维分析将存在相关关系的多个物理参数转换成少量彼此不相关的综合指标，可以显著简化数据分析难度，对于围岩亚级划分指导意义显著。因子分析是降维分析主要采用
20、的方法，因子分析的模型为：1111122112211222221122kkkkppppkkpZa Fa Fa FZa Fa Fa FZa Fa Fa F（3-3）式中，Z1、Z2Zp 为原始变量，F1、F2Fp 为公共因子，aij 为因子载荷，为特殊因子，表示原始变量不能被因子解释的部分，其均值为0，模型表示为矩阵形式为：ZA F（3-4）式中，A 为因子荷载矩阵。运用 SPSS 软件，对哈尔滨地区粉质黏土的 8 项物理指标进行因子分析，结果如表 9、10 所示。表 9 变量共同度表公因子方差初始提取天然含水率1.0000.950重度1.0000.68964续表 9公因子方差初始提取孔隙比1.
21、0000.732液限1.0000.996塑限1.0000.819塑性指数1.0000.785液性指数1.0000.950饱和度1.0000.778提取方法：主成分分析法表 10 因子贡献率表总方差解释成分初始特征值提取载荷平方和旋转载荷平方和总计方差百分比累积%总计方差百分比累积%总计方差百分比累积%13.32141.50841.5083.32141.50841.5082.74034.24534.24522.13926.74268.2492.13926.74268.2492.71733.95968.20431.23817.47585.7251.23817.47585.7251.24217.52
22、085.72540.6025.52891.25350.4225.28096.53360.2753.43299.96570.0030.035100.000658-1.041E-17-1.301E-16100.000提取方法：主成分分析法表 9 为 8 个初始变量共同度的结果，初始列表示每个变量可以被所有因素解释的方差，右侧表示变量的共同度。从提取列可以得到因子分析的变量共同度较高（均大于 68%），表明变量中的绝大部分信息可被因子解释，说明因子分析的结果是可靠的。表 10 给出的因子贡献率结果可知，前 3 个因子的累计方差贡献率为 85.725%，并且特征值大于 1，说明前 3 个因子基本包含了
23、全部变量的主要信息，因此选择前 3 个因子作为主因子即可。因子载荷矩阵见表 11。表 11 旋转前因子载荷矩阵因子矩阵原始变量因子123天然含水率0.856-0.4620.062重度-0.3720.3990.626孔隙比0.794-0.319-0.008液限0.7810.620-0.022塑限0.6680.569-0.222塑性指数0.6970.5130.189液性指数0.495-0.8290.133饱和度0.178-0.0820.860由表 11 可知，多数因子解释性较好，但是仍有极个别指标解释性较差，如液性指数和塑限，在前两个因子的载荷系数差别不明显。66为使因子载荷系数向 0 和 1 两
24、极分化，进行因子旋转使结果更具有解释性，见表 12。表 12 旋转后因子载荷矩阵因子矩阵原始变量因子123天然含水率0.2860.9310.033重度-0.014-0.5160.650孔隙比0.3440.783-0.029液限0.9920.1040.017塑限0.8840.052-0.186塑性指数0.8480.1310.220原始变量因子123液性指数-0.2310.9430.080饱和度0.0320.2220.853第一个因子中液限、塑限及塑性指数系数明显大于其他指标，可分为一组；第二个因子中天然含水率、孔隙比、液性指数系数明显大于其他指标，可分为一组；第三个因子中重度、饱和度系数明显大于
25、其他指标，可分为一组。综合粉质黏土物理参数间的偏相关分析和因子分析结果可发现，两种分析方法对物理指标的分组结果一致。说明据此进行物理指标的分组是合理可靠的。分组结果如下：a.液限、塑限及塑性指数b.天然含水率、孔隙比、液性指数67c.重度、饱和度3.物理力学参数灰色关联度分析粉质黏土亚级划分主要依据围岩稳定性，通过粉质黏土的抗剪强度指标和变形指标评价围岩的稳定性，而粉质黏土的抗剪强度指标和变形指标又受到物理参数的影响，因此，可通过粉质黏土物理参数和力学参数之间的关联度，找出决定力学参数的关键物理参数，进而进行亚级划分。灰色关联度分析通过参数之间演变规律的异同来评价参数之间的关联程度。通过物理力
26、学参数间关联程度的强弱，找出影响围岩稳定性的决定性因素，进而进行亚级划分。灰色关联度分析主要步骤如下：（1）计算绝对关联度1）确定母序列及子序列以决定围岩稳定性的主要指标内粘聚力 c、摩擦角和压缩模量Es 作为母序列，分别以 Xc(p)、X(p)、XEs(p)表示；将天然含水率、孔隙比等 8 项物理参数作为子序列，分别以 X1(p)、X2(p)X8(p)表示；p=1、2、3表示第 p 组数据。2）计算始点零化像始点零化像的目的是数据更具有可比性，通过公式进行始点零化像，其中，i=c，Es，1，2，3，4，5，6，7，8。3）计算iS、0S和0iSS|Si|为每条子序列曲线与坐标轴横轴所围面积的
27、绝对值，|Si|为每条母序列曲线与坐标轴横轴所围面积的绝对值，|SiS0|为面积差的绝对值，计算公式：100212niiipSXpXn（3-5）68 100000212npSXpXn（3-6）10000000212niiipSSXpXpXnXn（3-7）式中，i=1，2，3，4，5，6，7，8。4）计算绝对关联度000011iiiiSSSSSS（3-8）0i 表示母序列曲线和子序列曲线在几何形态上的相似程度，两者之间的相似程度越大，其值越大。（2）计算相对关联度计算相对关联度的步骤与绝对关联度基本相同。唯一的区别在于相对关联度计算始点零化像之前，需要对原始数据进行初值像计算，排除由于量纲不同造
28、成差异。（3）确定综合关联度综合关联度既能反映曲线的相似程度，又能反映出两个序列变化速率的接近程度，能够综合评价序列之间关联程度，可由式（3-9）计算，其中为关联度系数，一般取 0.5。0001iiir（3-9）表 13 灰色关联度计算结果物理参数天然含水率孔隙比液性指数液限塑限塑性指数重度饱和度综粘聚力0.8940.6870.7270.4030.310.4420.4620.33869合关联度摩擦角0.8540.8240.7890.2180.3160.2820.3930.356压缩模量0.8930.7590.7480.4010.3610.3890.5860.254综合关联度和2.6412.27
29、2.2641.0220.9871.1131.4410.948将综合室内试验及地质勘察报告所得到的 366 组数据，使用MATLAB 软件进行灰色关联度分析，分析结果如表 13 所示。由表 13 可知，在三组物理指标中，对粉质黏土粘聚力 c、摩擦角及压缩模量 Es 综合关联度最高的分别是天然含水率、塑性指数Ip 和重度，因此粉质黏土亚级划分指标为：、Ip 和。3.0.4粉质黏土地层根据重度、塑性指数 Ip 和天然含水率等三项指标划分亚层后，可相应确定围岩等级。再根据不同的围岩等级确定暗挖隧道超前支护的具体措施及其组合。其中1 级围岩与其他相关规范中的一般地段的黏性土地层条件相近，为可塑状态，支护
30、方案一般为钢拱架组合超前小导管辅以地层注浆加固措施。V 级围岩偏于干硬粉质黏土地层，可根据实际情况酌情减少超前支护措施；2 级围岩偏于湿软粉质黏土地层，应加强超前支护措施，必要时采取深孔注浆。3.0.5通过分析哈尔滨地区大量粉质黏土样本数据，确定不同亚级粉质黏土土体性质，因此基于地勘报告确定现场土体性质后可根据粉质黏土亚级划分定性判断表初步进行粉质黏土的亚级划分。条文3.0.3 给出了亚级粉质黏土的参数范围，并且确定粉质黏土亚级划分指标主要包含三个参数：、Ip 和，通过室内试验确定土体上述三个参数后可准确判定粉质黏土所属亚级。704超前小导管支护4.1一般规定4.1.1超前小导管以靠近掌子面的
31、钢支撑和前方未开挖的部分岩土体为支点，能够在纵向支撑起中间部分的岩土体，形成“棚架”，改变围岩的二次应力状态，提高围岩的自稳能力，保证开挖面的稳定。因此在自稳能力较差的粉质黏土地层中应采用。超前小导管支护机理详见图 5(a)、(b)。(a)成拱作用(b)棚架作用图 5 超前小导管支护机理示意图针对超前导管支护以及超前注浆加固对隧道开挖掌子面稳定性的作用，构建了超前小导管的棚架模型以及注浆加固的拱模型。将单根导管支护看成是施加在初衬与掌子面前方扰动土体之间的弹性地基梁，依据导管的轴力计算挠度，从而计算出导管承载的地基荷载，以及最终施加在掌子面前方的荷载。71位于开挖面附近的超前导管轴应力最大，将
32、导管的单根钢管作为受力研究对象，采用弹性地基梁模拟钢管的受力，如图 6 所示。将位于初支结构上的 A 端看做具有一定竖向位移0 和转角0 的弹性固定端；对于已经开挖但是未支护的 AB 段，围岩压力 q(x)全部由导管承担；在掌子面前方松弛区范围 BC 段，导管既受围岩压力 q(x)，同时还受到弹性抗力 p(x)。原理推导如下：图 6 导管受力模型地基反力采用双参数模型中的 Pasternak 模型进行计算，即2p2d()()=()dxp xkxGx（4-1）则在 BC 段弹性地基梁的挠曲控制微分方程为42p42d()d()()=()dd*xxE IG bkbxbq xxx(4-2)又根据梁弯曲
33、的几何方程，可以推导出钢管内壁纵向应变计算公式22d()()=2dDxxx（4-3）因此，可进一步推导出用导管轴向应变表示挠曲微分方程212()()=2xxxc xcDs（4-4）72由于隧道开挖的影响范围有限，所以当超前导管刚刚施加后掌子面刚刚开挖后，认为导管插入土体的端头没有发生位移及转动，即边界条件为：CC=0=0 xlxl（4-5）代入式（4-4），可得系数表达式126()=29()=2xcDxcD（4-6）因此，可确定导管在 BC 段的挠曲方程(x)、地基弹性抗力方程p(x)以及围岩压力方程 q(x)。通过工程类比或信息化设计与施工取得的数据，可合理确定小导管与围岩压力、地基抗力的边
34、界条件，进而能够确定小导管的型号、间距、打入长度等设计参数。4.1.2本条是对“管超前、严注浆、短进尺，强支护，快封闭，勤量测”的浅埋暗挖基本方针的发展，突破了土质隧道中常规采取超前小导管、地层注浆加固等措施的经验束缚。在哈尔滨地区含水率低、黏粒含量高的物理力学性质良好的粉质黏土亚层中矿山法暗挖可不设置超前小导管支护，也可不注浆。解决了哈尔滨良好粉质黏土地层中暗挖支护方案一直以来的设计优化没有依据、施工非常困难、措施效果不明显的问题。4.2设计4.2.1小导管采用钢管，每根钢管管壁带有小孔，通过钢管以一定的压力向围岩体内注浆。它既能起到对未开挖段围岩的预支护作用，又能起到对围岩的预加固作用。超
35、前小导管尾端与初期支护钢架焊接，共同组成棚架支护，也称“小管棚”。哈尔滨粉质黏土地层性质变73化较多，超前小导管也可根据不同地质特点，采用注浆或不注浆方案；土性特别好时，甚至可不采用超前小导管。4.2.2 注浆加固效果受到地层条件、注浆管性能、浆液调制、浆液配合比、凝结时间、注浆压力以及注浆管设置位置、止浆墙等多种因素影响。这些都要采用工程类比法、理论计算法和现场实测法等方式、方法进行拟定，并根据实际情况来最终确定。本条文依据哈尔滨地铁暗挖设计、施工取得的经验提供了注浆压力、扩散半径等基本注浆参数，可供设计、施工参照使用。但更具体的注浆设计应根据岩土详细勘察资料中的地层含水率、抗剪强度、地下水
36、性质和水量、周边环境条件等针对性的确定。4.2.3、4.2.4本条文中的注浆材料类型、配比等适用于一般环境地段粉质黏土地层中的注浆工艺，按照注浆目的和工程水文地质条件可选用水泥浆、水泥砂浆、双液浆等，应根据工程实际条件具体确定。近年来国内地下工程建设水平取得了长足发展，施工工艺、设备等日新月异，本条文未注明的注浆方案不是不可采用，在证明具有可靠效果时，可采用本条文规定之外的注浆方案。4.3施工4.3.1 超前小导管是围岩状态一般地段土质隧道超前支护的关键措施，必须确保发挥预期的受力性能。小导管的安设应根据围岩级别、导管打入长度、周边环境条件选择合适的方式与方法。要保证导管的搭接长度、打设角度、
37、受力性能满足要求。4.3.2超前小导管注浆施工作业应满足下列要求：4注浆过程中，如压力逐渐上升，流量逐渐减少属于正常合理状态;如压力长时间不上升(20min 以上)，流量也不减少，可能是跑浆或者漏浆;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，应及时进行处理。10当满足下列条件时可结束单孔注浆:743)由于地下地质条件复杂,有时不可能每个注浆孔都能达到本节第 10 条的终孔条件，应根据相邻小导管注浆量大小，合理判断是否可以终止单孔注浆，施工时通常当相邻各孔注浆量较大时，可以终止单孔注浆，当相邻各孔注浆量也较小时，应进行补孔注浆。11当本循环 80%以上的注浆孔都达到本节第
38、10 条的终孔条件，可认为本循环超前小导管注浆完成。4.3.3 小导管需要与围岩紧密接触才能起到支托围岩的作用，因此必须选用适合的设备，且需保证良好的打设效果，并实行信息化施工。小导管与围岩、注浆体、钢架等应密贴，当出现间隙时，需用喷射混凝土或补浆填实。开挖后相邻导管之间有掉块或位移不收敛时，应查明原因，及时采取补强措施。若因管间距过大，需增加支护密度。4.3.4超前小导管注浆是成熟工艺，在哈尔滨粉质黏土地层中积累了比较丰富经验。注浆设备和操作人员在规模大的施工队伍中也比较常见。具体工程中在满足设计、规范、检测等要求前提下可根据自身经验、使用习惯选用合适的注浆设备。4.4检测4.4.2管材对超
39、前小导管的效果影响较大，所用钢管按有关的标准检验和试验要求进行入场验收。4.4.3对小导管内的注浆提出要求。注浆施工一般采用压力控制法，需要观察检查达到设计文件给定的注浆压力前，前方土体注浆部位及周围是否有碎裂、鼓包、掉块等现象，以及是否有注浆液溢出，以判断浆液是否注满。4.4.4对影响超前支护结构稳定的外插角、搭接长度及与拱架连接等重要参数进行规定。超前小导管纵向搭接长度、与支撑结构的连接是超前小导管施工质量控制的关键点，故需符合设计文件要求。4.4.6 注浆材料要符合设计文件的要求，使用的水泥、粉煤灰要检75查出厂质量证明和进场取样试验报告，其他如水玻璃等化学材料检查出厂质量证明。4.4.
40、7多数情况下，注浆材料以普通水泥（PO42.5R）单液浆为主，普通水泥-水玻璃双液浆为辅。施工过程根据涌水情况及地层吸浆情况进行材料种类及配比选择调整，如表 14 所示。表 14 注浆材料参数浆液名称浆液配比普通水泥单液浆W:C=0.8:11.2:1普通水泥水玻璃双液浆W:C=0.6:11:1C:S=（0.31）:1，水玻璃度:30Be35Be4.4.8注浆过程中根据地质情况、注浆目的等控制注浆压力，其具体数值经过现场试验确定。注浆结束后检查其效果，不合格者再次补浆。浆液终凝后再进行开挖。注浆效果检查常采用如下方法：1P-Qt 曲线分析法。通过分析注浆过程中地层吸浆量和注浆压力的变化，绘制 P
41、-Qt 曲线，对注浆效果进行分析评定。2钻孔出水量分析法。绘制出水量随时间效应图，计算各阶段注浆堵水率。3注浆量分析法。绘制注浆量随时间效应图，反算填充率等。4检查孔出水量分析法。检查孔数量为超前注浆孔的 10%，重点检查异常区域，检查孔应无涌泥、不塌孔，涌水量小于 0.2L/(minm)765管棚支护5.1一般规定5.1.2超前管棚支护是沿隧道开挖轮廓线向外以一定外倾角度并排打入一系列钢管，管棚直径常见为 80180mm，远大于超前小导管使用的钢管直径，又被称为大管棚。管棚钢管与初期支护钢架结合形成棚架。超前管棚一次支护距离长、支护能力强，适用于砂土地层、堆积地层、断层破碎带、水平薄层状地层
42、、浅埋和塌方地段等。在哈尔滨粉质黏土地层中，在地层含水率高、土层湿软且环境保护等级高、开挖断面尺寸较大的条件下，可选用管棚支护。5.2设计5.2.1隧道开挖后，临空面的应力、变形最大，管棚沿着隧道开挖轮廓线布置，有利于抑制隧道周边地层变形，充分发挥管棚支护刚度大、支护能力强的特性。管棚环向间距的确定宜使相邻管棚间的土体形成具有自稳能力的环向微型拱，地层性质差时，不易成拱，间距取小值，地层性质好时，容易成拱，间距取大值。当管棚与小导管组合使用时，间距宜取大值。为了确保管棚纵向搭接长度范围的刚度，不降低管棚的支护能力，控制搭接范围的地层变形，应保证一定的搭接长度。管棚的直径应根据地层性质、施工难易
43、程度、循环长度、环境保护要求和管棚内是否注浆等因素经综合分析后进行合理选择。管棚循环长度越长，循环次数越少、搭接次数越少、钻孔总数量和总长度越小、工序转化次数越少，对工程造价和工期均是有利的，因此，有条件时，宜采用较大的循环长度。循环长度越大、管棚搭接长度越长。管棚分段长度主要根据施工空间、施工设备、循环长度等确定。77根据工程实际情况，管棚可选择合适的布设范围及对称或不对称布置方式。当管棚内充填注浆时，应采取措施防止后期管内浆液固结体与管壁分离，削弱管棚的支护刚度。5.2.2管棚注浆浆液水灰比和注浆压力应根据黏土的软硬状态、砂土的松散密实程度、覆土厚度、邻近建构筑情况等因素进行确定。为了达到
44、需要的浆液扩散半径，需要具有一定的注浆压力，以克服土层和地下水的阻力。需要注意的是，粉质黏土地层，孔隙比小、透水性弱，注浆压力将在地层中产生超孔隙水压力，注浆压力越大，超孔隙水压力越大，后期，随着孔隙水压力的消散，地层的沉降就越大，因此，注浆压力不宜过大。另外，还要考虑不致因注浆压力过大而引起地层隆起和邻近建构筑物的较大变形。分段后退式注浆工艺能在固定长度段注浆，由于每段长度较短，能充分保证浆液的扩散，因而，注浆加固效果较好。应确保相邻注浆段的搭接长度，避免出现盲区。5.2.3、5.2.4应根据注浆目的、地层可注性、注浆效果、注浆工艺等因素选择合理的注浆材料和浆液配比。并应根据开挖过程中的加固
45、效果检查，不断优化调整浆液的配合比。5.3施工5.3.1管棚安设应满足下列要求：17 管棚节间用丝扣连接。管棚单序孔第一节长 6(9)m，双序孔第一节长 3(4.5)m，其余管节长度均为 6(9)m。5.3.2管棚注浆施工作业应满足下列要求：5地层自稳能力较差，宜采用偏心潜孔锤直接将管棚以套管的形式带入。10当满足下列条件时可结束单孔注浆：781)工程经验表明，一序管棚孔的注浆宜以定量结束标准为主。由于两侧孔已进行过注浆，二序管棚孔注浆宜以定压结束标准为主。3)为达到本节第 1）、2）条的终孔条件，应根据相邻管棚注浆量大小，合理判断是否可以终止单孔注浆，当相邻各孔注浆量较大时，可以终止单孔注浆
46、，当相邻各孔注浆量也较小时，应进行补孔注浆。4)当本循环 90%以上的注浆孔都达到本节第 1）、2）条的终孔条件，其余按本节第 3）条的要求进行处理后，可认为本循环超前管棚注浆完成。5.3.3管棚打设设备与打设效果应满足下列要求：1跟管钻进工艺，即将套管及钻杆同时钻入，成孔后取出内钻杆，顶进棚管，拔出外套管。5.4检测5.4.2对管棚所用管材要求进行规定。5.4.3对管棚内注浆提出要求。注浆施工一般采用压力控制法，注浆时根据设计文件给定的尺寸计算注浆量，排气孔位置有注浆材料溢出时，封闭排气孔后继续注浆，此时需要观察在达到设计文件给定的压力前，注浆部位及周围是否有裂、鼓、掉块等现象，以防止注浆对
47、结构造成损伤。5.4.5对影响到超前支护结构稳定的管棚外插角、搭接长度及与拱架连接等重要参数进行说明。5.4.9工程质量验收的组织，按现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 的规定执行。检验批质量验收是对主控项目和一般项目的检查验收。只要这些项目的质量达到了本标准的规定，就可以判定该检验批合格。79检验批是施工过程中条件相同并有一定数量的材料、构配件或安装项目，由于其质量水平基本均匀一致，因此作为检验的基本单元，并按批验收。检验批是工程验收的最小单位，是分项工程、分部工程、单位工程质量验收的基础，检验批验收包括资料检查、主控项目和一般项目检验。质量控制资料反映了检验批从原材料
48、到最终验收的各施工工序的操作依据、检查情况以及保证质量所必需的管理制度等。对其完整性的检查，实际是对过程控制的确认，是检验批合格的前提。原材料、构配件和设备的资料检查一般包括质量合格证、规格、型号及性能检测报告等质量证明文件和抽样检验报告、工序的施工记录、自检和交接检验记录、平行检验报告、见证检验报告。806全断面深孔注浆6.1一般规定6.1.3深孔注浆是哈尔滨粉质黏土软弱亚层中暗挖的关键工艺，必须确保加固体强度、连续性、扩散范围等注浆质量和效果。因为粉质黏土地层的复杂多变性，一般无法事前准确确定注浆工艺和参数，需通过试验段试注浆确定，并通过取芯、渗透测试等方法予以检查。6.2设计6.2.1在
49、地层界面处，界面平面方向阻力相对垂直界面方向小，浆液沿界面方向扩散较大，而沿径向扩散较小，因此，取低值。6.2.2图 6.2.2-1 表示的为掌子面单圈布孔，实际工程中，根据需要可布置不止一圈注浆孔，相邻圈的注浆孔宜按梅花形错开布置。注浆孔的间距应以孔底断面加固体形成整体为原则，根据孔深、浆液有效扩散半径、钻孔角度等确定。为避免相邻循环间土体出现浆液加固不到的空白盲区，需要确保必要的搭接长度，加固体沿纵向呈掌子面处半径小、孔底处半径大的圆台形，因此，孔深越大、浆液扩散半径越小，搭接长度越长。二次喷射时，采用低粘性、凝结时间长的材料有利于减小浆液浸透扩散时的阻力和保证足够的扩散时间，从而浆液可以
50、充分扩散，确保加固效果。6.2.3当同一个注浆孔穿越不同的地层时，土体孔隙比 e、浆液扩散半径 R 和有效注浆系数均发生变化，此时，单孔注浆量宜分段计算，然后相加。6.2.4当调整注浆孔角度和长短孔结合方式均不能消除注浆盲区时，可采用增加注浆孔和缩短注浆孔循环长度的方式消除。6.2.5止浆墙的厚度宜根据注浆压力、止浆墙的平面尺寸等参数经81计算后确定，当根据经验确定止浆墙厚度时，应有可靠措施防止止浆墙开裂、倾倒。同时，在止浆墙周边、注浆孔边应采取措施进行密封，防止漏浆。6.2.6每个注浆循环段长度应穿过掌子面前方的土体破裂线，以增强前方土体抗滑裂破坏阻力。注浆循环长度越长，循环次数越少、注浆孔
