盾构隧道同步注浆技术

总第83期2003年第4期

西部探矿工程

WEST-CH INA EXP LORATION ENGI NEERING

series No. 83Apr. 2003

文章编号:1004) 5716(2003) 04) 101) 05中图分类号:U455143 文献标识码:B

盾构隧道同步注浆技术

邹

(中铁隧道集团科研所, 河南洛阳471009)

摘 要:随着近年来大量盾构隧道工程的兴建, 盾构隧道施工正在朝着长距离、大直径、大埋深、复杂断面和高度自动化方向发展, 各项施工技术也逐步趋于成熟和完善。以广州地铁二号线越秀公园) 三元里区间盾构工程为例, 并结合该项工程对同步注浆技术进行探讨。关键词:同步注浆; 盾构; 管片; 土压平衡

越秀公园) 三元里区间位于广州地铁二号线的北段, 由越秀公园站至广州火车站、广州火车站至三元里站的两个区间双孔隧道及区间双孔隧道之间的二条联络通道、泵房组成, 区间隧

道总长3926单线延米。隧道施工引进德国海瑞克公司(Herren 2knecht) 生产的目前世界上最先进的土压平衡式盾构机, 盾构机的标称直径为6300mm 。本工程采用管片环宽1500mm, 管片的分割数是/3+2+10, 即每环三个标准块A1、A2、A3, 两个邻接块B 、C, 一个封顶块K 。

盾构施工时的围岩变形是由土质、地下水、隧道断面、埋深等条件及施工技术等很多因素交织而形成的复杂现象。然而对于密闭型盾构而言, 围岩变形的主要原因在于衬砌背后注浆的好坏。因为脱离盾尾后一段时间内盾尾空隙接近于无支撑状态, 其变形或局部坍塌随着围岩扰动范围的增大而直接影响地表沉降程度。因此, 同步注浆技术对提高盾构隧道在施工过程中的稳定性具有十分重要的作用。1 工程概况1. 1 工程地质概况

越秀公园至广州火车站区间隧道80%的地段埋置于岩层中, 洞顶岩层最厚约11. 8m, 仅有20%的洞体处在断裂带和土石混合层中。穿越地层大部分是强风化岩及中风化岩和微风化岩, 有少部分为全风化岩、残积土层和断裂破碎带。根据岩土勘测报告, 前两种岩层为稳定地层, 土层、其它地层和断裂带为不稳定地层。本区间隧道围岩主要分为I 、Ò、Ó、Ô级, 各类围岩长度和所占比例右线为:Ô级:52m 占5. 85%; Ó级:354. 79m 占39. 2%; Ò级:11m 占1. 22%; Ñ级:487m 占53. 8%。

广州火车站至三元里区间隧道穿越地层大部分是中风化岩、强风化岩和微风化岩, 其次为全风化岩和残积土层。本区间隧道围岩划分为I 、Ò、Ó级, 各类围岩长度和所占比例右线为:Ó级:276m 占26. 4%; Ò级:679m 占64. 9%; I 级:90. 9m 占8. 7%。

1. 2 水文地质概况

地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两种。

第四系孔隙水主要赋存在第四系淤泥质砂层和冲积) 洪积砂层内, 越秀公园) 广州火车站区间水位埋深0. 7~5. 30m, 平均埋深2. 31m; 基岩裂隙水多属承压水, 水位埋深7. 50~16. 10m,

平均埋深11. 98m 。广州火车站) 三元里的水位一般埋深0. 0~2. 8m 为第四系孔隙水和基岩裂隙水的混合水位。隧道范围的孔隙水受大气降水、地表废水以及城市自来水管、排水管漏水的补给。基岩裂隙水主要受上部第四系孔隙水的补给, 局部也可能受地表水体的补给。构造裂隙和节理相对不发育, 岩体大部分较完整, 富水性较小, 透水性多较弱。但是由于发育有广从断裂和走马岗断裂, 而断裂破碎带富水性较好, 施工时有可能发生突水现象。两个区间隧道地下水对砼均无侵蚀性。2 盾构同步注浆技术2. 1 同步注浆主要技术参数

2. 1. 1 注浆压力

根据注浆目的要求, 为充分充填盾构施工产生的地层空隙, 避免由此引起的地表沉陷, 影响地表建筑物与地下管线的安全, 同时避免过大的注浆压力引起地表有害隆起或破坏管片衬砌, 并防止注浆损坏盾尾密封。因此, 注浆压力最佳值应在综合考虑地基条件、管片强度、设备性能、浆液特性和土仓压力的基础上来确定。根据施工实际, 同步注浆压力控制在0. 1~0. 3MPa 。越三区间是通过压力管理的方式进行同步注浆管理的。211. 2 注浆量

注浆量的确定是以盾尾建筑空隙量为基础并结合地层、线路及掘进方式等考虑适当的饱满系数, 以保证达到充填密实的目的。根据施工实际这里的饱满系数包括由注浆压力产生的压密系数、取决于地质情况的土质系数、施工消耗系数、由掘进方式产生的超挖系数等。一般主要考虑土质系数和超挖系数。土质系数取决于地层性质, 一般取值为1. 1~1. 5。在完整性好、自稳能力强的硬质地层中, 浆液不易渗透到衬砌周围的土体中去, 可取较小土质系数甚至不用考虑。但在裂隙发育的岩质地层或以砂、砾石为主的大渗透系数地层, 浆液极易渗透到周围的土体中, 因此在这样的地层应考虑较大的土质系数, 可取1. 3~1. 5。在以粘土、粉砂为主的小渗透系数地层, 浆液在注入压力的作用下也会对土体产生劈裂渗透, 故也应考虑1. 1~1. 3的土质系数。超挖系数是正常情况下盾尾建筑空隙的修正系数。超挖系数一般只在曲线施工中产生(直线段盾构机机体与隧道设计轴线有较大夹角时也会产生, 其值一般较小可不予考虑) , 其具体数值可通过计算得出。以上饱满系数在考虑时须累计。

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根据盾构施工环形间隙注浆注浆量经验计算公式:Q=V #K

式中:V ) ) ) 充填体积;

K ) ) ) 指注浆率(一般取130%~180%) 。

V=P (D -d ) L P 4;

式中:V ) ) ) 盾构施工引起的空隙, m 3;

D ) ) ) 盾构切削外径, m, 削切外径6. 3m; d ) ) ) 预制管片外径, m, 预制管片外径6. 0m;

L ) ) ) 回填注浆段长即预制管片每环长度, m, 预制管片每环长1. 5m 。

2

2

原因, 在到达段仍采用第4组配比。

表2 越) 火区间同步注浆材料用量表

525#组别

水泥(kg) 1234080120初凝时间

粉煤灰(kg)

膨润土(kg)

砂(kg)

水(kg)

温度20e ~25e

[***********][**************]36h 18h 14h 温度25e ~30e

30h 16h 12h 根据公式计算得

Q=(6. 32

-6. 02

) @3. 14@1. 5@(130%~180%) P 4=5. 65~7. 82m 3

即注浆量为5. 65~7. 82m 3/环(1. 5m) 。211. 3 注浆速度

注浆速度由注浆泵的性能、单环注浆量确定, 应与掘进速度相适应。假设掘进速度为1. 5m P h, 则单泵注浆速度应控制在70~100L P min 。

212 同步注浆材料配比的现场试验

同步注浆材料为水泥砂浆。其基准配比如下:

水B 水泥B 粉煤灰B 细砂=0. 5~1B 1B 0. 3~1B 2~2. 5外加剂:膨润土P 粘土0~2. 5%以及促凝剂等。

根据施工现场情况, 为了满足不同阶段施工要求, 经反复试验调整, 获得了三组浆液配比。三) 火区间开始阶段, 由于盾构机掘进十分缓慢, 为配合施工, 要求浆液凝胶时间\12h, 第1组配比能满足要求; 掘进过半后, 随着掘进速度加快, 需缩短凝胶时间, 此时对浆液配比进行了调整, 得到第2组配比, 其凝胶时间5~6h; 快到火车站时, 为防止到达处漏浆, 需将凝胶时间缩短至3h 左右, 经调整后得到第3组配比, 满足了施工要求。从施工中的使用情况来看, 效果良好, 说明浆液配比是合理的, 既满足了施工要求, 对地层起到了很好地填充和加固的作用, 又达到了降低施工成本的目的。

表1 三) 火区间同步注浆材料配比表

编号水灰比水泥砂粉煤灰水膨润土凝胶时间10. 91. 06. 83. 64. 070. 47\12h 20. 91. 06. 53. 183. 90. 455~6h 3

0. 9

1. 0

4. 85

2. 1

2. 89

0. 35

约3h

在盾构机从火) 越区间始发时, 洞口段要求浆液凝胶时间在6h 左右, 以防止从洞门处漏浆, 并能在填充地层的同时尽早获得浆液固结体强度, 保证开挖面安全。通过现场试验对砂浆配比进行了调整, 水灰比仍为0. 9, 得到第4组配比(见表2) 。过始发

段后, 进入自稳能力较强的中风化地层和微风化地层, 为了能均匀地填充地层, 需增加浆液的流动性, 因此在第4组配比的基础上每次减少水泥40kg, 而增加粉煤灰40kg, 其余材料用量基本不变, 得到第1、2、3组配比(见表2) , 其中第1组配比一直用于越) 火区间施工, 第2、3组配比作为施工临时调整用。由于类似的

4

160

341

56

779

466

7h

6h

几点初步结论:

(1) 对于较坚硬的岩层, 有一定的自稳能力, 此时要均匀地充填地层, 就必须增加浆液的流动性, 因此浆液配比要在保证砂浆稠度、倾析率、固结率、强度等指标的基础上延长其凝胶时间, 控制在12~30h, 以获得更为均匀的填充效果(如表1中第1组配比) 。

(2) 对于较软弱的岩层, 其自稳能力较差, 这类地层在注浆后希望能尽快获得浆液固结体强度, 因此浆液配比要保证砂浆的固结率和强度, 并将凝胶时间适当缩短至5~7h, 以便在较短的时间内加固地层, 增强地层的稳定性(如表2中第4组配比) 。

(3) 在富含水地层, 要求浆液的保水性要好, 不离析, 凝胶时间在5~6h(如表1中第2组配比) 。另外, 若在同步注浆后还漏水, 则进行补强注浆, 浆材为水泥) 水玻璃双液浆, 以达到固结堵水的目的。

(4) 在盾构始发和到达段, 总体上要求缩短浆液凝胶时间, 以便在填充地层的同时能尽早获得浆液固结体强度, 保证开挖面安全并防止从洞门处漏浆。由于各始发和到达段的地质条件不同, 在此只能定性地下此结论。

由此可见, 浆液配比受地质条件、地下水状况、施工阶段等多方面因素的影响, 所以在进行现场试验时, 要充分考虑这些因素, 在满足设计要求的前提下, 有针对性地设计几组配比, 并根据现场实际情况进行调整, 做到配制的浆液不但各项指标能满足施工要求, 而且有良好的经济性, 以利于降低生产成本。213 同步注浆施工工艺

注浆工艺是实现注浆目的, 保证地面建筑物、地下管线、盾尾密封及衬砌管片安全的重要一环, 因此须严格控制, 并依据地层特点及监控量测结果及时调整各种参数, 确保注浆质量和安全。

为了使环形间隙能较均匀地充填, 并防止衬砌承受不均匀偏压, 同步注浆同时对盾尾预置的4个注浆孔进行压注, 在每个注浆孔出口设置分压器, 以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制, 从而获得对管片背后的对称均匀压注。213. 1 施工准备

(1) 准备好注浆材料, 包括进行砂的筛分、将膨润土以溶液的形式拌好;

(2) 检查搅拌机、注浆泵是否正常, 保证其能正常工作; (3) 检查注浆管路, 确保管路畅通;

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(4) 检查压力显示系统, 确保其准确无误。213. 2 浆液的拌制

(1) 水泥、粉煤灰、膨润土不可有结块现象, 砂采用细度模数1. 6~2. 3的细砂, 不可有大粒径的异物(一般要求[5mm) ;

(2) 原材料计量误差要控制在规范要求范围内;

(3) 各成分材料按合理顺序投放(水、水泥、砂依次进行) ; (4) 搅拌要均匀, 搅拌时间在2min 左右, 杜绝拌好的浆液中有结块;

(5) 膨润土以溶液形式加入, 溶液中的水从浆液配比用水中扣除。

(2) 掌子面漏浆:由于围岩稳定性等原因, 造成盾壳与岩面间空隙过大, 注浆时浆液会顺着盾壳外壁漏进掌子面, 遇这种情况, 须利用泡沫注入系统, 向盾壳与岩壁间注入一膨润土隔环, 防止注浆流入掌子面。2. 3. 7 质量保证措施

(1) 注浆前进行详细的浆液配比试验, 选定合适的注浆材料及浆液配比, 保证所选浆液配比、强度、耐久性等物理力学指标符合设计施工要求。

(2) 制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序, 严格按要求实施注浆、检查、记录、分析, 及时做出P(注浆压213. 3 浆液的运输与储存

(1) 浆液运输车的容积按每环的一般注浆量设计为6. 5m 3; (2) 浆液运输车配备有搅拌设备, 以防止由于运输时间过长浆液长时间静止而发生初凝;

(3) 浆液拌制好后, 输入浆液运输车中, 运至工作面, 随后利用拖车上的混凝土泵将砂浆输入盾构机拖车上的储浆罐(6m 3) 中并立即开始搅拌;

(4) 由于过程中无法搅拌, 故运输时间不宜过长。特殊情况需较长时间运输、储存, 则考虑适当加入缓凝剂;

(5) 若浆液发生沉淀、离析, 则进行二次搅拌; (6) 浆液运输车与储存设备要经常清洗。213. 4 同步注浆施工步骤

(1) 接好注浆管路、压力传感器;

(2) 将拌制好的浆液由砂浆运输车输入盾构机的储浆罐中, 并启动搅拌器搅拌砂浆;

(3) 注浆跟掘进同步进行, 注浆速度应与掘进速度相适应, 无特殊情况须两个泵同时注浆;

(4) 注浆饱满程度由注浆压力和注浆量双重控制:即4. 5m 3

2. 3. 5 注浆施工注意事项

(1) 注浆过程中要密切关注管片的变形情况, 若发现管片有破损、错台、上浮等现象应立即停止注浆;

(2) 当注浆量突然增大时要检查是否发生了泄漏或注入掌子面, 若发生这些现象则立即停止注浆, 妥善处理后再继续注入;

(3) 注浆过程中若发生管路堵塞, 应立即处理以防止管中浆液凝结;

(4) 不得随意往砂浆罐中加水, 冲洗罐车的水应排干, 方可接砂浆:

(5) 随时检查砂浆储料罐中的砂浆是否正常, 以及管路和注浆泵内砂浆是否有离析、凝固、脱水, 如有异常即停机处理。

(6) 若遇特殊情况, 浆液在泵、注浆管路中停滞>2h, 就必须进行处理或用膨润土充满管路;

(7) 注浆过程中要做好注浆记录。包括注浆时间、注浆压力(变化) 、注浆量、注浆过程中出现的问题及解决方法等;

(8) 注浆结束后要对注浆设备和注浆管路进行彻底的清洗。2. 3. 6 漏浆现象的处理

(1) 盾尾漏浆:一般采取堵漏的方法, 用棉纱进行封堵。

力) ) Q(注浆量) ) t (时间) 曲线, 分析注浆效果, 反馈指导下次注浆。

(3) 根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果, 及时进行信息反馈, 修正注浆参数设计和施工方法, 发现情况及时解决。

(4) 做好注浆孔的的密封, 保证其不渗漏水。

(5) 做好注浆设备的维修保养, 注浆材料供应, 保证注浆作业顺利连续不中断进行。

2. 3. 8 注浆结束标准及注浆效果检查

(1) 注浆压力达到设计压力, 注浆量达到设计注浆量的80%以上。

(2) 注浆效果检查主要采用分析法, 即根据P-Q-t 曲线, 结合衬砌、地表及周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断。

(3) 拱顶部分采用超声波探测法通过频谱分析进行检查, 对未满足要求的部位, 进行补充注浆。

同步注浆的主要目的是在盾构掘进的同时通过盾尾注浆管进行注浆充填盾尾空隙, 注浆速度应和掘进速度相适应。注浆材料为水泥砂浆, 替代浆液为膨润土惰性浆液。从施工实际情况看, 同步注浆能在掘进的同时迅速对盾尾空隙进行有效充填, 特别适用于自稳能力差、易坍塌的软弱地层, 且能有效控制地表沉降。

对注浆不足或注浆效果不好的地方进行补强注浆, 以增加注浆层的密实性并且提高防水效果。注浆材料为水泥) 水玻璃双液浆。对因注浆不足而导致地表沉降增大的情况, 通过补强注浆可以有效控制地表下沉量。

从同步注浆现场统计情况分析, 在软弱地层, 由于掘进后碴土易坍塌, 无形中减小了盾尾空隙, 造成砂浆流动不畅, 要获得有效充填, 则所需注浆压力较大; 反之, 在条件较好的地层, 围岩自稳能力较强, 砂浆在空隙中流动顺畅, 则所需注浆压力较小。2. 4 越) 三区间同步注浆情况分析2. 4. 1 火) 三区间同步注浆

左线:起始阶段采用同步注浆, 由于浆液配合比掌握不好, 在注浆过程中经常发生堵管, 尤其是盾尾内的管路易堵难通。在强风化地层和全风化地层中, 注浆压力设定为2. 5~3bar, 每环注浆量大都在6m 3左右, 填充率约1. 4, 但相对于该地层仍显不足, 两处都曾出现涌水, 后来对注浆不足区段注水泥) 水玻璃双液浆进行二次补强注浆, 涌水现象逐渐消失, 达到了进一步填充地层和堵水的目的。

对于硬塑残积地层, 采取土压平衡模式, 开挖注浆压力设定

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为2. 5bar , 注浆量6~14m 3, 填充率1. 3~3. 0。注浆满足该段地层的要求, 监测结果表明注浆效果良好。

右线:起始阶段和左线一样, 由于注浆量不足, 注浆填充率

对于全风化的地层或强风化的地层, 开挖模式由敞开模式改变为土压平衡模式, 注浆压力设定为2. 5bar, 注浆量5~5. 5m 3, 注浆填充率1. 2左右, 相对于该地层填充率偏小。由于达到固结堵水的目的。

(5) 在自稳性差的软弱粘土地层, 盾构向前推进, 土体出露后很快就可能坍塌, 待进行注浆时盾尾空隙可能已经很小。因此同步注浆时, 可适当增大注浆压力, 以获得更好的充填效果。

(6) 在富含水地层中注浆要求能迅速阻水、快速充填。故要求浆液凝固时间短、粘性大、保水性强、不离析。若掘进时建立了土压或气压, 则应尽量确保盾尾密封完好, 以防土仓中的水由盾尾被压入管片背后。当管片背后已被水充填, 则需提高注浆压力以将地下水随着注浆的进行被挤入土体中。2. 5 同步注浆效果评价

担心注浆效果, 后来对注浆不足地段进行二次补强注浆, 达到补充填充和加固地层的目的。穿越广州火车站站场时, 为确保铁路安全, 采用土压平衡模式开挖, 同步注浆压力设定为0. 2~0. 25MP a, 每环注浆量6~7m 3, 注浆填充率1. 4~1. 6。不仅满足了该段地层的要求, 也为顺利穿越广州火车站站场奠定了坚实的基础。

2. 4. 2 越) 火区间同步注浆

越) 火区间先后穿越人民路人行天桥、友谊剧院和中国出口商品交易会等重要建筑, 在左、右线同步注浆单环注浆量为4. 5~7. 0m 3, 注浆压力为0. 15~0. 3MPa, 注浆速度与掘进速度相适应, 采取4管同时注浆; 掘进结束后间断泵入浆液以保证不堵管; 停机2h 以上, 用膨润土充填管路。同步注浆对该区间地层的充填和加固效果显著, 地表沉降很小, 保证了施工安全快捷。

在越) 火区间施工至左线86~94环, 右线85~93环要穿越人行通道, 人行通道底距隧道顶部仅5m 。为了保证人行通道的安全, 防止地表产生大的隆陷, 特制定相关施工技术参数如下:

(1) 土仓压力控制在0. 06~0. 1MPa;

(2) 盾构掘进速度[25mm P min;

(3) 同步注浆的注浆量控制在每环4. 3~5. 5m 3; (4) 同步注浆的注浆压力[0. 15MPa 。2. 4. 3 结论

通过对整个越三区间的注浆施工过程的分析, 得出以下结论:

(1) 在自稳能力较强的中风化、微风化地层选用敞开模式或半敞开模式开挖, 同步注浆压力约为0. 1MPa 。(2) 在自稳能力较差的强风化、全风化地层和粘土层选用土压平衡模式开挖, 同步注浆压力为0. 15~0. 2MPa, 必要时要进行二次补强注浆以及采取地层加固辅助施工措施。

(3) 在有较大涌水的地层选用土压平衡模式开挖, 同步注浆压力可适当增大, 至少大于地下水压力。另外, 对同步注浆效果不好的地段进行二次补强注浆, 以获得有效的充填效果。

(4) 针对不同的地层选择适合的浆液配比进行同步注浆。在自稳能力较强的、地层, 且在基本无涌水的情况下, 选用凝胶时间较长的浆液配比(\12h) , 可增加浆液的流动性, 以利于获得均匀的充填效果; 在自稳能力较差的地层, 应选用凝胶时间较短的浆液配比, 凝胶时间一般为5~7h, 以利尽快获得注浆体的固结强度, 防止盾尾空隙内的岩壁塌陷造成地层损失, 确保管片的早期稳定性; 在地层有较大涌水的情况下, 选用保水性强、凝胶时间较短的浆液配比, 必要时采用水泥) 水玻璃双液浆进行补强注浆,

2. 5. 1 同步注浆对地表沉降的影响

下面以火) 三区间右线隧道为例, 对同步注浆与地表沉降的关系进行阐述。YDK17+694. 5~YDK17+346段地层主要是中风化地层, 采用敞开模式开挖。其中YDK17+694. 5~YDK17+651段地表沉降较大, 主要由于注浆量不足, 注浆填充率1. 3, 这些措施有效控制了地表沉降, 地表沉降

超声波检测是通过注浆前后超声波波速提高幅度的方法来分析注浆质量和效果的。测试仪器采用SYC-2型声波岩石参数测定仪和FSS 型换能器。

在检测注浆效果时, 通过岩体声速变化规律和测孔注浆压力、注入量等情况进行分析, 得出以下结论:

(1) 若注浆后信号较弱, 声速较低, 说明岩层裂隙较多, 注浆不足, 岩层裂隙没有得到很好地充填; 若注浆后波形信号明显, 声速值较高, 则说明随着注入浆液的充填、固结, 形成了比较致密完整的岩体。

(2) 声波探测围岩松动圈范围:在围岩松动圈范围内声速变化较大, 而在松动圈范围外声速值、波幅值变化不大。原因:此区域围岩较破碎, 注浆时进浆量较多, 注浆压力由小到大变化, 故此区域声速提高幅度也大。这样可测出浆液的有效扩散距离。

超声波速度是岩体超声波测定的主要参数之一, 也是衡量岩体结构的主要指标。用超声波检测注浆质量及效果, 主要是将其声速测定的结果进行分析和研究。注浆后声速幅度值越大, 说明裂隙被充填越密实, 注浆质量和效果很好, 达到了充填间隙和固结堵水的目的。

实践证明用超声波检测注浆质量和效果是一种快速、有效的手段, 今后应进一步拓宽超声波检测技术在工程中的应用领域。

3 结束语

盾构施工法对隧道及地下工程而言是一个革命性的转变。

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series No. 83Apr. 2003

文章编号:1004) 5716(2003) 04) 105) 02中图分类号:U 4551481 文献标识码:B

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长沙电缆隧道出线井高喷帷幕注浆工程施工技术

曾纪光, 杨宝全

(湖南省地矿局414队, 湖南益阳413000)

摘 要:以长沙电缆隧道劳动西路出线井高喷帷幕注浆工程为例, 简要介绍砂砾卵石地层注浆工艺、参数及效果。关键词:劳动西路出线井; 砂砾卵石地层; 三重管; 高喷帷幕注浆

1 工程概况

长沙电缆隧道劳动西路出线井位于新建的田汉大剧院东南角。设计开挖深度为28. 9m, 井筒掘进断面尺寸为2. 9m @3. 1m, 净断面为2. 0m @2. 2m 的矩形结构。鉴于:(1) 出线井的砂卵层为松散) 中密, 砂卵石沉积层分布无规律, 呈复杂交叉沉积分布, 透水性较强, 若强行施工, 则造成垮塌的可能性很大。(2) 出线井紧靠新建的田汉大剧院东南角, 该建筑物有一层地下室, 是筏板基础, 座落在砂砾层上面; 另外出线井北边有建行新建房屋, 若强行开挖需要强排水, 可能造成两建筑物的不均匀沉降。(3) 出线井离长沙市白沙古井的直线距离

2 工程地质条件

根据地质勘探资料, 井口地表以下所穿岩层依次为:(1) 粉质粘土1. 5m; (2) 砾砂、圆砾10. 3m; (3) 中粗砂5. 7m; (4) 圆砾、卵石4. 0m; (5) 粉质粘土3. 0m;

(6) 强风化泥质粉砂岩7. 5m 。

3 注浆设计

根据项目部对4#、5#措施井的高喷成功经验, 结合该出线井实际情况(砂砾卵石层水层渗透性能强, 开挖后承受的侧面水压大) , 为提高出线井抗侧压和防渗能力, 故在砂砾卵石层中采用三重管高压旋喷帷幕注浆构筑连续墙的施工方法。

为提高防渗能力, 连续墙顶部从卵石层之上1. 0m 的粘土开

始, 下部切入卵石层底部粉质粘土1. 5m, 钻孔深度为23m, 喷射注浆高度为22. 5m 。3. 1 注浆孔的布置

沿劳动西路出线井井壁外围布设2排注浆孔, 第一圈孔数量为26个, 第二圈孔数为30个(其中补勘孔4个) , 总钻孔长度为1288m, 总注浆长度为1170m 。3. 2 注浆材料

根据设计要求选用425普通硅酸盐水泥, 水泥存放时间[3个月。不得使用受潮结块水泥, 其质量符合设计要求方可使用。3. 3 注浆方法及原理

本工程采用三重管高压旋喷帷幕注浆法施工。其基本原理是:利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层预定位置后, 用高压泵、泥浆泵、空压机, 分别将高压水流、水泥浆、压缩空气通过钻杆下端的喷射装置向四周以高速水平喷入土体, 借助流体的冲击力切削土层, 使喷流射程内土体遭受破坏, 与此同时钻杆一面旋转喷射, 一面低速提升, 使土体与水泥浆充分搅拌混合。胶结硬化后在地层中形成直径比较均匀, 具有一定强度的圆柱体。从而构筑具有防渗、抗压的连续墙。3. 4 注浆工艺参数

高压水:压力20~40MPa, 流量80~120L P min; 压缩空气:压力0. 5~0. 7MPa, 流量1~3m 3P min; 浆液:压力1~3MPa, 流量100~160P min;

进浆比重:1. 6~1. 65, 回浆比重\1. 2; 水灰比1B 1; 提升速度:土层:8cm P min;

卵石、砂砾、圆砾:6~9cm P min; 粉质粘土层:10cm P min;

同步注浆技术是盾构施工法的重要组成部分, 同步注浆的好坏直接关系到盾构隧道的稳定性, 对其施工进度也有一定的影响, 相

信不久的将来, 随着盾构工程的日渐增多, 同步注浆技术也必将日臻完善。

参考文献

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铁道出版社1