中深孔注浆技术在饱和富水砂层暗挖地道中的应用VIP专享VIP免费

2005年5月30日铁道建设2005第2期中深孑L注浆技术在饱和富水砂层暗挖地道中的应用石雷(中铁四局五公司)摘要：在浅埋暗挖隧道中，控制围岩松弛，是控制地表下沉的主要手段。防止地表下沉的主要措施是改善掌子面的围岩状况。向地层中注压浆液，造成固结土，降低地层的透水性，强化地层自稳能力，在周边围岩中形成止水帷目，控制开挖过程中地表沉降量，是富水砂层暗挖隧道施工的有效方法。本文介绍在深圳市深南路一上步路人行地道工程暗挖施工中，采用中深孔注浆技术成功穿过饱和富水砂层，确保了横跨隧道的煤气管、自来水管、污水管等管线及周边建筑物的安全的成功经验供类似工程参考。1、工程概况深南路一上步路人行地道位于深南中路与上步路的“十”字路口，地道主通道平面布置呈工字形，埋深3m～4．5m，最大开挖跨度7．6m，高4．85m，开挖轮廓线底板与地铁隧道(地铁里程：SK4+066．8)结构拱顶相距1．0米。通道顶部覆土层有铸铁煤气管、砼污水管、给水管、地铁高压电缆等管线多达l5条。通道共设六个地面出人口，在c通道中部设—管理房，在B通道设一水泵房，平面布置见图1。图1预留与地下空间开发连接通道l9维普资讯http://www.cqvip.com人行地道分A、B、c三个主通道，主通道采用浅埋暗挖法施工，开挖采用中隔墙法(cD四步法)，二衬砼为C30S8抗渗钢筋混凝土，内掺60Kg／m。钢纤维，初支和二衬之间设水皮优超弹性防水涂料和贴必定自粘性防水卷材。’2、工程地质及水文地质2．1．工程地质本通道所处地质条件差，地层自上而下为人工填土，埋藏植物层，中砂和砂质粘性土，洞身穿越3m一5m厚的饱和富水砂层。工程地质详见图2。2．2．水文地质场地内地下水主要赋存于中砂层中，水量丰富，地下水与附近老干部活动中心内的人工湖有水力联系，隧道内涌水量为250—300m。／d。地下水在砂层中对砼具分解类中等腐蚀性。标鬲【曩)图2：A通道地质断面图单位(em)3、方案设计3．1、过砂层掌子面加固的必要性①本通道位于深圳市中心地带、车流量大、交通繁忙，高层建筑密集，通道埋深约3—4．5m，属超浅埋暗挖隧道；另外由于前期深圳地铁暗挖隧道施工扰动了上方土体，管线沉降巳接近极限状态，施工过程中不仅要确保施工安全，还要保证地面行车及周边建筑物的安全。②主通道穿越饱和富水砂层，根据深圳地铁5标大一科区间隧道过砂层地段的施工经验，如果措施不到位，施工时极易出现涌泥、涌砂和坍塌等现象。③通道上方管线密集，有铸铁煤气管、给水管及混凝土污水管等刚性管线，刚性管的允许沉降量很小，如果措施不到位，一旦沉降超过管线的应变极限值，将会造成管线断裂的重大安全责任事故。3．2、过砂层注浆的可行性掌子面注浆预加固地层是把具有充填和凝胶性能的cs双液浆，通过配套的注浆机具设备压人所需加固的砂层中，经过凝胶作用后，充填和堵塞地层中的缝隙，可降低注浆地层的渗水系数，减少地道开挖时的渗水量，并能固结砂层和松散体，提高围岩的自稳能力，减少开挖过程中的地面沉降量。由于深南路及上步路交通繁忙，难以施做地表注浆和降水井点，因此在20维普资讯http://www.cqvip.com洞内采取超前预注浆为首选方案，具体施工方法在洞内按设计布置89中深孔进行注浆止水及加固地层，中深孔注浆每9m一个循环，逐段向前注浆加固围岩，形成堵水帷幕，然后进行开挖施工。3．3、设计参数①、注浆材料注浆材料采用水泥一水玻璃双液浆，该浆材对环境污染小、造价低、工艺施工难度小，能够较好的调控凝胶时间，同时结石体强度适中，达到堵水加固的要求。水泥：425#普通硅酸盐水泥水玻璃：模数2．8～3．2，浓度：30～35Be’缓凝剂：Na~HPO。水泥用量的2％②、注浆参数(详见表1)注浆参数表表1参数名称洞内长管洞内短管扩敝半径(m)l0．7加固土体有效长度(m)99注速度(L／min)30～5030~40凝胶时间(s)3O～5030～50注浆终压(Mpa)11．20．5～0．8水泥一水玻璃体积比C-S=l：0。5水狄比1：lt0．8：l3．4、注浆加固范围注浆加固的目的是改善掌子面周边围岩状况，防止地下水涌入洞内，保证开挖面围岩自稳性，因此对本工程的软弱富水砂层注浆加固范围为隧道内砂层及砂层以下lm范围、开挖轮廓线外拱顶以上1m范围。．3．5...