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土体加固

220千伏航云输变电电力隧道2标

北1、4号竖井

盾构区间隧道洞门土体加固方案

编制：

审核：

批准：

中国中铁隧道股份有限公司

二○一二年月日

区间隧道洞门土体加固方案

一、工程概况

1、洞门土体加固加固概况：

绝对式角度编码器

位于云城西路的北1#工作井与黄石东路东路交汇处的北4#工作井，根据设计要求，均采用φ900mm@700mm的三重管旋喷加固；加固范围为：水平加固范围为10m，竖向加固范围从隧道拱顶以上3m,到仰拱以下2m，宽度为从隧道左、右侧3m范围。调整实际加固深度；竖向加固范围从隧道拱顶以上3m,到仰拱以下2m，宽度为从隧道左、右侧3m范围。旋喷桩采用2套旋喷桩机进行施工。左右加固至隧道轮廓外3m，加固区延隧道方向长10m。土体加固后7天抗压强度达到1Mpa，岩体RQD指标达到75-80，渗透系数达到1×10-7cm/s。

2、水文、地质情况：

根据地质勘查资料显示，土体加固范围地层情况为：北段1#工作井穿越地层为<1>填土和<4-1>软塑粉质粘土；北段2#工作井穿越地层为<1>填土和<4-1>软塑粉质粘土；北段3#工作井穿越地层为<1>填土、<4-1>粉质粘土和<6>全风化粉砂岩；北段4#工作井穿越地层为<1>填土、<3-2>中粗砂，<4-1>软塑粉质粘土和<6>全风化泥质粉砂岩。

3、周边建筑物及地下管线情况

根据设计图纸分析本标段隧道1#、2#、3#、4#四个工作井周边地下埋设有电信、排水、电

力、供水、煤气等31条管线，管线埋设深度为0.4m～2.4m管线布置纵横交错，给施工带来很大的影响。

二、施工前准备

1. 施工场地平整；

2. 进行技术交底和测量放样,对地下管线应复核并采取保护措施。

3. 在放样确定的施工区域内注明有无地下障碍物,并做好地下障碍物的清理工作。

4. 根据规范要求进行原材料复试。

5. 接通水、电、搭建拌浆平台。

6. 对全体施工人员进行技术交底。

三、施工工艺流程

1、施工工艺

本标段的盾构区间隧道各端头地层稳定性分析详见表3-1-1。

表3-1-1 盾构区间隧道各端头地层稳定性分析表

项目		地层编号	地层名称	厚度(m)	地层主要性质特征	端头地层稳定性分析
北1#工作井始发端头地层	洞顶	<1>	填土	2.6	浅灰，黄褐，杂，主要由混凝土、碎石及砂、粘性土组成，局部含砂砾。	端头段地层自稳性差，地基承载力弱，为保证盾构进出洞及吊装安全需进行端头加固和地面硬化（300～500mm钢筋砼）
	洞顶	<4-1>	粉质粘土 wiley	4.6	灰黄、褐黄及浅灰黑,软塑,成份以粘粒为主,粉粒为次,土质较均匀,切面较光滑,水土保持学报粘性一般,干强度及韧性中等。
	洞身	<4-1>	粉质粘土	4.1	灰黄、褐黄及浅灰黑,软塑,成份以粘粒为主,粉粒为次,土质较均匀,切面较光滑,粘性一般,干强度及韧性中等。
北4#工作井到达端头地层	洞顶	<1>	填土	2.0	浅灰，黄褐，杂，主要由混凝土、碎石及砂、粘性土组成，局部含砂砾。	端头段地层自稳性差，地基承载力弱，为保证盾构进出洞及吊装安全需进行端头加固和地面硬化（300～500mm钢筋砼）
		<3-2>	中粗砂	3.9	灰黄、浅灰,饱和,稍密,成份以石英为主,长石为次,级配一般,。
		<4-1>	粉质粘土	4.5	灰黄、褐黄及浅灰黑,软塑,成份以粘粒为主,粉粒为次,土质较均匀,切面较光滑,粘性一般,干强度及韧性中等。
	洞身	<4-1>	粉质粘土	4.1	灰黄、褐黄及浅灰黑,软塑,成份以粘粒为主,粉粒为次,土质较均匀,切面较光滑,粘性一般,干强度及韧性中等。
北4#工作井始发端头地层	洞顶	<1>	填土	2.8	浅灰，黄褐，杂，主要由混凝土、碎石及砂、粘性土组成，局部含砂砾。	端头段地层自稳性差，地基承载力弱，为保证盾构进出洞及吊装安全需进行端头加固和地面硬化（300～500mm钢筋砼）
		<3-2>	中粗砂	1.4	灰黄、浅灰,饱和,稍密,成份以石英为主,长石为次,级配一般。
		<4-1>	粉质粘土	3.7	灰黄、褐黄及浅灰黑,软塑,成份以粘粒为主,粉粒为次,土质较均匀,切面较光滑,粘性一般,干强度及韧性中等。
	洞身	<4-1>	粉质粘土	4.1	灰黄、褐黄及浅灰黑,软塑,成份以粘粒为主,粉粒为次,土质较均匀,切面较光滑,粘性一般,干强度及韧性中等。
网上购物狂北5#工作井到达端头地层	洞顶	<1>	填土	1.5	浅灰，黄褐，杂，松散～中密，主要由混凝土、碎石及砂、粘性土组成，局部含砂砾。	端头段地层自稳性差，地基承载力弱，为保证盾构进出洞及吊装安全需进行端头加固和地面硬化（300～500mm钢筋砼）
		警用手 <4-1>	粉质粘土	4.6	灰黄、褐黄及浅灰黑,软塑,成份以粘粒为主,粉粒为次,土质较均匀,切面较光滑,粘性一般,干强度及韧性中等。
		<6>	全风化粉砂岩	1.8	灰黑,原岩结构已破坏,仅残余结构可辨,岩芯呈土状或密实土柱状,遇水易软化、崩解,质软,部分孔段夹有强风化岩块。
	洞身	<6>	讯泰科技全风化粉砂岩	4.1	灰黑,原岩结构已破坏,仅残余结构可辨,岩芯呈土状或密实土柱状,遇水易软化、崩解,质软,部分孔段夹有强风化岩块。

各工作井端头地层加固均采用双重管旋喷桩加固，旋喷桩桩径φ900，间距为700*700mm，咬合布置；加固深度范围为拱顶上方3m，仰拱下方2m或者中风化岩层顶部。其端头加固示意图见图3-1-2。

① 加固方法及施工技术措施

(1)三重管旋喷桩布置形式

三重管旋喷桩布置形式详见图3-1-3。

(2)三重管旋喷桩施工

三重管高压旋喷注浆法就是利用钻机先钻孔，然后把带有喷嘴的注浆管下至预定位置，以高压设备把浆液变成高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体.采用高压气低压浆的办法，当能量大、速度快和呈脉动状的喷射的动压超过土体结构强度时，土粒便从土体剥落下来.一部分细小的颗粒随着浆液冒出水面，其余的土粒在喷射液流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的比例和质量大小有规律的重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体起到地层加固的作用。

施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。每根桩的施工顺序为：桩位测放→钻机就位→钻孔→钻进至设计深度→贯入注浆管→试喷射→旋喷提升→至桩顶标高停喷→提钻及冲洗→钻机移位进行下一根桩施工。

①施工准备：在桩基施工前，清除设计桩位范围内的杂物、障碍物，平整场地，挖好排浆

沟，平整夯实，确保施工钻机保持稳定，做好钻机定位准备工作。

②测量放线：由测量人员依据测量控制桩点，以及根据设计图纸准确定出旋喷桩孔位置，并做好标志。旋喷桩孔的中心允许偏差不大于50mm。

③钻孔：钻机定位平稳，同时调整机架，使钻头对中误差小于20mm，施工前，钻机要先试运转检查。钻机就位要安放水平，钻杆要必须对准孔位中心且保持垂直，必须用水准尺和垂球检查,保证其倾斜度不得大于1.0%。为保证钻好的孔在实施旋喷前不坍塌，钻孔时采用重度为1.2～1.3的泥浆护壁。

④喷射注浆：在插入旋喷管前先检查高压浆液、水和空气喷射情况、各部位密封是否封闭，插入后先做高压射水试验，合格后方可喷射浆液。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷射量后再逐渐提升注浆管，由下而上的顺序进行喷射注浆。喷到桩高后迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。当喷射结束后，随即在喷射孔内进行自然水压力静压填充灌浆，直到浆面不再下沉为止。

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