第八章 盾构隧道施工方法及技术措施VIP专享VIP免费

第八章盾构隧道施工方法及技术措施§1§1端头加固1.1端头加固概述盾构进出洞门外土体为软弱含水的土层，盾构机在进出洞时，工作面将处于开放状态，这种开放状态将持续较长时间。若不提前加固处理，地下水、涌水等就会进入工作井，就会导致软弱地层不稳定，严重情况下会引起洞门塌方。为确保施工安全及盾构机顺利始发及出洞，必须对洞门外土体进行加固处理。本标段盾构始发及到达共有4个端头需要加固，具体加固方法见表8-1-1表8-1-1盾构进出洞端头加固方法一览表区间端头名称地质情况加固方法加固范围备注大明～明发区间大明路站南端头全断面范围内为④-1b1-2粉质粘土Φ850三轴搅拌桩+双重管旋喷桩（加固体与围护结构间双排）横向隧道中心两侧各6.1m，竖向为隧顶上3m至隧底下3m，纵向拱顶及洞身6m，隧底10m。到达及调头明发广场站东端头上部及拱顶为②-2b4淤泥质粉质粘土，隧道中下部及底部为②-3b3-4可塑状粉质粘土。Φ850三轴搅拌桩+双重管旋喷桩（加固体与围护结构间双排）横向隧道中心两侧各6.1m，竖向为隧顶上3m至隧顶下3m，纵向9m。始发及到达明发～绕城区间明发广场站西端头上部及拱顶为②-2b4淤泥质粉质粘土，隧道中下部及底部为②-3b3-4可塑状粉质粘土。Φ850三轴搅拌桩+双重管旋喷桩（加固体与围护结构间双排）横向隧道中心两侧各6.1m，竖向为隧顶上3m至隧顶下3m，纵向9m。盾构始发绕城接头井拱顶为②-2b4淤泥质粉质粘土，断面范围内为②-3b3-4软～流塑状粉质粘土，隧底为k1g-2强风化泥质粉砂岩。Φ850三轴搅拌桩+双重管旋喷桩（加固体与围护结构间双排）横向隧道中心两侧各6.1m，竖向为隧顶上3m至隧底板处，纵向9m盾构接收1.1.1加固的原则（1）根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层情况，确定加固方法和范围。（2）在充分考虑洞门破除时间和方法的基础上，选择合适的加固方法和范围，确保洞门破除和盾构机进、出洞的安全。1.1.2加固要求根据始发及到达端头地层性质及地面条件，选择加固方法，加固后的土体应有良好的自立性，密封性、均质性，采用搅拌桩加固的土体无侧限抗压强度不小于0.8MPa，渗透系数k≤1×10-8cm/sec。（2）渗透系数＜1.0×10-5cm/s。1.2端头的施工1.2.1施工原理旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液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，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。1.2.2机械设备旋喷法施工主要机具设备包括：高压泵、泥浆泵、钻机、浆液搅拌器、空压机、旋喷管和高压胶管等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。浆液搅拌采用污水泵自循环式的搅拌罐，钻机采用XY-100型振动钻机，空压机采用SA-5150W空压机，参数为20m3/min。1.2.3材料要求旋喷使用的水泥应采用新鲜无结块42.5R普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为1:1。稠度要适合，水泥掺入量250kg/m，粘土粉50kg/m，为消除离析，加入0.9％的碱。浆液宜在旋喷前lh以内配制，使用时滤去＞0.5mm的颗粒，以免堵塞管路和喷嘴。1.3端头地层加固施工工艺1.3.1三轴搅拌桩施工工序①定位三轴搅拌机开行到指定桩位，对中。当地面起伏不平，应注意调整机架的垂直度；搅拌桩的桩位偏差不得大于50mm，垂直度不得大于1.5%。②制备水泥浆在搅拌机定位的同时即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，水泥浆的搅拌采用二次搅拌方式，灰浆拌和时间不少于2min，保证拌和均匀，不发生沉淀，放置水泥浆的时间不超过2个小时，搅拌好的水泥浆须在一个小时内用完。外渗剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料，为增强流动性可掺入水泥重量0.20%～0.25%的木质磺酸钙，1%的硫酸钠和2%的石膏，但应避免污染环境。③预搅下沉检查无误后开动搅拌机，以正循环方式钻进，为避免搅拌过程中喷浆口的堵塞，边喷射水泥浆边搅拌下沉，下沉速度控制在0.8m/min。④喷浆搅拌提升为保证水泥搅拌桩桩端...