超前核心土加固作业指导书

超前核心土加固作业指导书

1 总则

1.1 编制目的

为规范隧道超前核心土加固施工作业，统一原材料检验、掌子面处理、加固孔放样、钻孔、杆件安设、注浆、封闭掌子面、质量检查全过程作业标准。解决孔位布置紊乱、钻孔角度偏差、孔深不足、注浆不饱满、掌子面封闭开裂、核心土失稳等质量安全通病，提高掌子面核心土体自身强度与整体性，约束掌子面挤出变形，控制围岩塑性发展，保障隧道开挖过程掌子面稳定，降低掌子面涌水、溜塌风险，特编制本原创作业指导书。

1.2 适用范围

本指导书适用于公路新建、改扩建工程隧道软弱围岩、浅埋、偏压、富水地段超前核心土加固施工，包含掌子面修整、孔位放样、钻孔、加固杆件加工安设、注浆、掌子面喷射混凝土封闭等全部工序。超前核心土加固完成，浆液达到设计强度后方可开展下循环开挖。地质极差、土体流动性强地段，应结合超前支护措施联合使用。大面积正式施工前应开展试验段，确定钻孔参数、注浆压力、浆液配比、加固孔布设参数，指导后续正式施工。

1.3 施工原则

坚持先预报、后加固；掌子面先封闭；点位均匀，孔深到位；注浆饱满；强度达标再开挖；短进尺、弱扰动的施工原则。

1.3.1结合超前地质预报探明掌子面核心土岩土性质、地下水发育情况，动态调整加固参数。

1.3.2开挖完成后及时对掌子面喷射混凝土封闭，防止土体风化、掉块、溜塌。

1.3.3加固孔按设计在掌子面核心土范围内均匀布设，控制钻孔深度与倾角。

1.3.4钻孔完成清孔，安放加固杆件，实施压力注浆，提高土体整体性。

1.3.5加固浆液达到规定强度，方可进行本循环开挖，严控单次开挖进尺，减少对核心土扰动。

1.3.6开挖过程持续监测掌子面变形，变形超标立即停止开挖，采取补强加固措施。

施工严禁红线：

①严禁未开展超前地质预报，盲目实施核心土加固。 

②严禁掌子面不封闭，长时间裸露土体，发生风化溜塌。 

③严禁钻孔深度不足，加固范围未达到设计核心土区域。 

④严禁注浆压力不足、注浆量不够，形成假加固，土体强度不达标。 

⑤严禁注浆未达到强度，提前开挖扰动核心土。 

⑥严禁开挖过程无视变形监测数据，变形超标继续掘进。

2 工程概况及主要施工参数

2.1 工程概况

隧道软弱围岩地段开挖后，掌子面存在挤出、溜塌风险，实施超前核心土加固。掌子面修整后及时喷射混凝土封闭；按照设计在掌子面核心土区域布设加固孔；钻机按照放样点位钻孔，孔内安设加固杆件；通过压力注浆将浆液注入核心土体，胶结松散颗粒，提高核心土强度、整体性与自稳能力；加固完成养护至浆液强度达标后，进行分段开挖；开挖期间持续开展掌子面变形监测，控制围岩变形，防止掌子面失稳。

2.2 主要施工控制参数

2.2.1掌子面封闭：喷射混凝土厚度、强度满足设计，覆盖全部裸露土体，无漏喷区域。

2.2.2加固孔位：核心土范围内孔位布设、孔间距、钻孔倾角符合图纸。

2.2.3钻孔：孔径、孔深达到设计要求，孔内残渣清理干净。

2.2.4加固杆件：杆件规格、长度满足设计，杆件顺直无变形锈蚀。

2.2.5注浆：浆液配比按试验成果确定，控制注浆压力，采用注浆量或压力控制结束标准。

2.2.6监测：掌子面水平收敛、挤出变形监测频率、预警值按照专项方案执行。

2.2.6时序要求：加固浆液达到强度后方可开挖，严格控制开挖进尺。

3 施工准备

3.1 技术准备

熟悉施工图纸，明确核心土加固范围、孔位布置、孔间距、钻孔深度、倾角、杆件规格、注浆参数、掌子面喷射混凝土参数、变形监测预警指标。编制超前核心土加固专项作业方案，完成注浆浆液配合比试验。开展试验段施工，确定钻孔工艺、注浆压力、浆液配比，形成试验段总结，作为正式施工依据。开展测量放样，在掌子面标记每一个加固孔孔位。对钻孔、注浆、喷射混凝土班组开展技术、安全交底，明确工序顺序、质量标准、安全红线，交底记录签字归档。

3.2 现场准备

掌子面松散土体、危石浮渣清理修整；作业台车搭设稳固可靠。洞内通风照明满足作业条件；设置洞内集排水设施，疏导掌子面渗水。布设掌子面变形监测测点，初始值采集完成。

3.3 设备材料准备

施工机械设备：锚杆钻机、注浆泵、喷射混凝土设备、搅拌机具。测量检测仪器：全站仪、水准仪，仪器校验合格；注浆泵压力表校验标定。进场原材料：加固杆件、水泥、砂石、速凝剂等进场验收，不合格材料禁止投入使用。

3.4 人员准备

配置现场施工员、质检员、安全员、测量员、试验员；钻机操作工、喷射混凝土作业人员、注浆作业人员；特种作业人员持证上岗，全部进场人员完成安全教育培训。

4 施工工艺流程

超前地质预报探明掌子面岩土及地下水情况→掌子面修整，清除松动浮土危石→掌子面喷射混凝土封闭→布设变形监测测点，采集初始数据→测量放样标记核心土加固孔位→钻机就位，按设计倾角钻孔→钻孔完成高压风清孔，检查孔深→安放加固杆件→注浆管路连接→拌制注浆浆液→压力注浆，达到结束标准稳压停注→注浆管路清洗→浆液养护增长强度→复查加固质量与监测数据→强度达标后，分段开挖作业→开挖过程持续变形监测→监测异常立即停工补强→分项验收

核心管控要点：掌子面及时封闭；孔位均匀布设；孔深满足设计；清孔到位，注浆饱满；浆液强度达标再开挖；全过程变形监测。

5 主要工序作业要点

5.1 地质预判与掌子面封闭

依据超前地质预报掌握核心土土体性质、地下水情况；开挖后及时修整掌子面，清除松动土体；尽快喷射混凝土封闭，防止土体暴露风化、渗水软化；封闭完成后布设监测测点，采集初始监测数据。

5.2 测量放样

按照图纸在掌子面放出所有加固孔孔位，做好标记；钻机就位后调校钻孔倾角，钻进过程复核角度。

5.3 钻孔作业

钻机固定牢靠，按照设计倾角、孔深钻进；钻进过程观察土体情况，出现涌水、流土立即停钻，采取处置措施；钻孔完成后采用高压风清理孔内土渣，检查孔深，孔深不足应补钻。

5.4 杆件安放与注浆作业

加固杆件检查顺直，无变形锈蚀，安放至孔底；浆液严格按照配合比拌制，随拌随用；注浆管路连接牢固，分级升压；达到设计注浆量或者终压后稳压结束注浆；出现跑浆、漏浆，采取间歇注浆、封堵孔口等措施；如实记录注浆压力、注浆量；注浆完成及时清洗管路。

5.5 养护与开挖控制

注浆完成后进行养护，待浆液达到设计强度，核对监测数据无异常，方可开展开挖作业；严格控制单次开挖进尺，减少对核心土扰动。

5.6 变形监测与应急处置

开挖过程持续监测掌子面挤出变形、周边收敛；监测数据达到预警值，立即停止开挖，撤出人员，采取补注浆、补打加固杆件等补强措施，待监测稳定后方可复工。

5.7 质量检查

每循环加固完成，检查孔位、孔深、杆件安放、注浆记录；隐蔽工序留存影像资料。

6 质量控制要点

6.1 超前地质预报落实到位，掌子面及时喷射混凝土封闭，减少土体暴露时间。 

6.2 加固孔放样准确，钻孔倾角、孔深满足设计，孔内渣土清理干净。 

6.3 加固杆件规格合格，安放到位，注浆浆液配比正确，注浆压力、注浆量达标。 

6.4 注浆浆液达到强度，方可开展开挖，严格控制开挖进尺。 

6.5 掌子面变形监测测点布设到位，定期采集数据，出现预警立即停工处置。 

6.6 落实自检、互检、交接检三检制度；钻孔记录、注浆台账、监测记录完整可追溯。

主要质量安全通病及防治

7 安全施工管控

7.1 掌子面作业前排查松动土体，喷混封闭强度不足时，禁止开展钻孔作业。 

7.2 钻机回转半径范围内严禁站人；注浆作业前检查管路完好，防止管路爆裂伤人。 

7.3 掌子面出现流土、涌水征兆，立即停止作业，人员撤离至安全区域。 

7.4 钻机、注浆、喷射混凝土设备用电接地保护完好；洞内通风照明满足作业条件。 

7.5 常态化开展洞内安全隐患排查，编制掌子面失稳应急处置预案。

8 文明施工及环保水保

8.1 加固杆件、水泥、外加剂等材料分类整齐堆放，做好防雨遮盖。 

8.2 钻孔渣土及时清理转运出洞，洞内不得大量堆积。 

8.3 施工废水、掌子面渗水经洞内集水坑沉淀处理后再引排。 

8.4 钻孔、喷射混凝土作业采取降尘措施，降低洞内粉尘浓度。

9 成品保护

9.1 注浆浆液未达到强度前，不得敲击扰动加固杆件。 

9.2 开挖作业时，机械不得直接撞击加固杆件。 

9.3 保护掌子面喷射混凝土封闭层，避免开挖爆破或机械刮蹭造成大面积破损。

10 质量验收标准

10.1 主控项目

1）加固杆件、注浆材料、喷射混凝土原材料质量合格。 

2）掌子面喷射混凝土封闭厚度、强度满足设计。 

3）加固孔孔位、倾角、孔深符合图纸；杆件安放到位，注浆参数满足结束标准。 

4）注浆浆液达到强度后方可开挖；变形监测测点布设齐全，监测数据可控。

10.2 一般项目

1）加固孔排布整体均匀，注浆完成后孔口封堵密实。 

2）掌子面喷射混凝土表面平整，无大面积空鼓、开裂脱落。

10.3 资料要求

原材料合格证、检测资料、浆液配合比、试验段总结、测量放样记录、钻孔注浆记录、变形监测数据资料齐全完整，具备可追溯性。

11 附则

本作业指导书编制，施工过程未尽内容，按照现行国家、行业相关标准以及项目专项施工方案执行；本指导书解释及修订权限归项目技术部。