注桨法施工·杭州地铁号线彭埠贴一建华站区间建华站盾权出洞洞门水平汪泵加固技市姜敦灿中煤第五建设公司上海分公司摘要通过洞门水平注浆对土体进行补加固,有效阻止地下水,保障了盾构的出洞安全,为类似洞门土体补加固提供了参考。关键词双液浆洞门水平注浆样洞土芯、“‘,,’,,、‘,,。一、
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
概况彭埠站一建华站区间桩号里程为右线一左线盯一,右线长约,左线长约。区间线路最小平面曲线半径为飞,线间距为一,区间隧道纵剖面为“”型坡,最大坡度为一编,隧道顶埋深约为一。区间设置个联络通道,其中一个联络通道与泵站合建。盾构在盾构左线在正面穿越沪杭高速,盾构右线在十一正面穿越沪杭高速。彭埠站七堡车辆段出人段线盾构区间桩号里程为十,长约,坡度为工程地质本区段掘进范围内地基上主要为③层粉、砂性土及④层、⑥层饱和软粘土。饱和软粘土为高含水量,大孔隙比,呈流塑状态,低强度,隧道掘进面地层易产生应力释放,产生沉降。另外,软粘土塑性指数较高,粘粒含量多。④层、⑥层软粘土尚存在高灵敏度的特性,故有较明显的触变、流变特性,在动力作用下,极易造成土体结构破坏,使强度降低,且排水固结需要很长时间,如施工不当,极易造成工后沉降大和不均匀沉降。矿山建设工程技术新进展—。。全国矿山建设学术会议文集下册水文地质潜水主要赋存于表层填土及③③层粉土、粉砂中,由大气降水和地表水径流补给,地下水位随季节变化。静止水位埋深,相应高程为,根据区域水文地质
资料
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,浅层地下水位年变幅为,多年平均高水位约埋深约一。该地区常年降水量较大,特别是在春季和夏季雨水较频、雨量较大。承压含水层赋存于地层深部的含砾粉细砂及圆砾层中,隔水顶板为其上部的粘性土层。盾构出洞工作井所处建华站西端头井,长,宽。地面设计标高为左线隧道出洞处隧道中心标高为一右线隧道出洞处隧道中心标高为一,洞圈直径建华站盾构出洞洞门所处土层为③砂质粉土和③粉质夹砂质粉土,其中③砂质粉土层处在洞圈的中上部,③粉质夹砂质粉土层处于洞圈的中下部位。该洞门处于潜水层,含水量较大,现在实际水位在地表以下位置。洞门原加固情况洞门原加固情况,根据设计要求,盾构出洞地基加固,采用三轴搅拌桩桩径为和选喷桩相结合加固。搅拌桩与地下连续墙之间的缝隙采用三重管旋喷桩桩径为进行补加固。土体加固后要求强度不小于设计要求,渗透系数不大于一“。,盾构出洞加固宽度为。在盾构面位置加固范围为隧道上下、左右各盾构隧道直径为,即加固长度为。隧道以上至地面为弱加固区。通过左线洞门打样洞设计样洞为个,发现洞圈中下部有样洞、样洞、样洞、样洞共个样洞喷砂、喷水,其中样洞喷砂、喷水较大,喷出距离约砂水柱。右线洞门通过打样洞设计样洞为个,发现洞圈中下部有样洞、样洞喷砂、喷水。具体位置。见图、图。夕峭宋尹降”‘子厂图左线洞门样洞、注浆孔布置示意图注浆法施工图右线洞门样洞、注浆孔布置示意图经分析产生原因可能是该洞门加固区处于③砂质粉土和③粉质夹砂质粉土层,水位较浅,含水量较大,在流动水的作用下易形成流砂,所以在该土层中采用搅拌桩、旋喷桩进行加固,易造成加固效果不佳。如不采取措施必然影响盾构出洞安全,为此必须采取必要的洞门土体加固措施来确保盾构出洞安全。注浆
方案
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注浆方案的确定由于该洞门处于砂质土层,洞门补加固一般采用冻结和化学注浆加固。冻结方案虽然加固效果较好,但有以下缺点,一是冻结花费时间较长,二是费用较高采用化学注浆,工艺较复杂,费用较高。由于盾构出洞日期临近,以上方案均不宜采用,加固砂层土体的水是盾构能否出洞的关键,因此根据工程实际条件,确定采用洞门水平注双液浆进行土体补加固。注浆孔的布置、孔径、数量注浆孔的布置,在洞门周围设置个注浆孔,在洞门原有个样洞内再增设注浆孔,因为洞门喷砂喷水在洞圈的下半部,注浆时只采用下部注浆孔,上部注浆孔作为观察孔,观察注浆浆液是否达到上部位置。孔位布置及数量见上图注浆孔的孔径和数量是两个相互联系的因素,孔径大,孔数可以少,孔径小,孔数应当多。如果采用孔径大的注浆孔,一是不方便施工,且不易封堵,因此孔径选用直径,钻机采用手提式钻机进行钻孔,钻孔速度快,且便于施工。注浆孔深度要到达原土状不少于,在注浆孔上埋设寸镀锌注浆管,用双快水泥进行封堵。注浆参数的选择与确定为了改善土体加固质量,从而起到挡水效果,合理选择在该土层条件下的注浆参数,是影响土体加固质量好坏的关键。注浆参数主要是注浆压力,其次是流童、注浆量和浆液浓度等,主要以注浆压力为主,其矿山建设工程技术新进展—。。全国矿山建设学术会议文集下册他参数均应要适应压力的变化。影响注浆压力的因素很多,如所处土质条件,水土压力深度,浆液性能以及土层含水量等。浆液在含水层内扩散、充填和压实的能量来自注浆压力,注浆压力的选择和控制,较大的影响着注浆效果、施工成本与工期。注浆压力过大,浆液扩散远,耗量大,会造成浪费,同时考虑到盾构出洞洞门剪力墙厚度为,如果注浆压力过大会对洞门造成鼓破。注浆压力过小,浆液扩散半径小,达不到土体加固的作用,不能形成止水帷幕,效果差,从而影响盾构出洞。因此注浆压力要正确确定。注浆压力可根据以下经验公式确定‘。式中注浆压力‘—注浆压力系数一般取—,—水土体的平均重度一般取埋深‘〕—土的侧向静止平衡压力系数一般取通过以上—公式计算注浆压力二。洞圈剪力墙设计抗压力远大于该注浆压力,符合要求。在实际操作过程中,注浆压力控制在范围内,最大压力超过时应停止该孔注浆,关闭注浆阀门,更换另一注浆孔,在更换注浆孔之前,应清洗注浆孔管路,防治堵塞注浆管路。每孔注浆量不易确定,只能根据注浆压力确定,在注浆压力达到设定最大压力时即可停止注浆。注浆配比,注浆采用双液浆,其配比为水泥浆水玻璃一体积比,水泥浆的水灰比为,凝固时间约秒。注浆工艺
流程
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注浆先注洞圈外围下部注浆孔,然后再注洞圈内注浆孔,也可先注洞圈内再注洞圈外注浆孔。布孔定位‘钻孔埋设注浆管封孔接管路拌浆注浆清洗管路更换另一孔。在注完浆液的第二天进行打探孔取样观察土体加固情况,如果发现取出土样成柱状,且无水砂从探孔内流出,即加固合格,反之则继续注浆加固。压浆的过程中,现场施工人员要时刻观察洞圈及地面变形情况,如发现异常情况及时停止注浆。压浆过程中,地面进行监测,根据地面监测情况进行调整注浆量和注浆压力。压注完毕后及时通知地面监测进行加测。每孔、每次注浆时应记录注浆开始结束时间、注浆孔位、注浆量、注浆压力,记录以每孔为单位。注浆补加固效果洞门压注双液浆后,在左线洞门样洞、样洞附近打样洞观察,发现不再流砂和流水,并取出补加固土体,补加固土体已成型在右线洞门注完浆液后,打样洞、、三个样洞观察并取芯,通过观察及敲打其强度符合出洞要求,样洞取芯如图所示。注浆法施工左线洞门补加固土体土芯右线洞门补加固土体土芯左线洞门破除后补加固土体图样洞取芯图结束语建华站盾构出洞土体通过水平双液浆注浆加固,土体自立性比较强,取得了良好的效果,在盾构出洞过程中没有出现流砂、流水等现象,保证了盾构的出洞安全。在进行个润「的水平注浆的时间为天,保障了盾构出洞日期注浆材料共用去吨水泥和吨水玻璃,花费费用较少,取得了良好的经济和社会效益。为即将出洞的九堡站盾构出润洞门注浆加固提供了技术参考。作者简介姜软灿,工程师,毕业于中国矿业大学土木工程系工业与民用建筑专业,本科学历,主要从事地铁建设工作。
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