越江隧道豎井淹井處理技術(shù)

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1、越江隧道豎井淹井處理技術(shù)摘要：某穿江隧道豎井由于開挖施工方法不當(dāng)及地質(zhì)條件復(fù)雜，發(fā)生涌水涌砂導(dǎo)致淹井事故，在大型豎井井架及提升系統(tǒng)安裝完畢，吸泥、抓泥設(shè)備沒有施工場(chǎng)地的情況下，采用地面與井內(nèi)注漿成功地封堵了涌水通道，固結(jié)了涌入井筒內(nèi)的松散砂，從而保證了淹井事故處理的成功。關(guān)鍵詞：沉井涌水涌砂粉細(xì)砂分層注漿1、工程概況　　某越穿長(zhǎng)江隧道主要是由南、北兩岸豎井和中間隧道組成。其中南岸豎井深35.50m，北岸豎井深67.55m，穿越隧道長(zhǎng)約2700m。豎井上部采用沉井法施工，下部采用礦山法施工，豎井間穿越隧道北段采用礦山法，南段采用盾構(gòu)法施工。2、淹井原因分析　

2、　淹井事故發(fā)生在北岸豎井，該豎井主要穿越的地層自上而下依次為：粉質(zhì)粘土，粉砂，細(xì)砂角礫，全、強(qiáng)風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶及微風(fēng)化帶綠泥石質(zhì)板巖，地下水水位高,埋深僅1.7m；沉井設(shè)計(jì)進(jìn)入基巖2.0m，由于地質(zhì)誤差及設(shè)計(jì)自重不夠，采取多種措施后仍未沉入基巖，刃腳落在距基巖0.3m的細(xì)砂夾角礫層中，即采用水下砼封底，帷幕注漿通過。注漿完成后，由于施工方法不當(dāng)，開挖過程中刃腳下發(fā)生涌水、涌砂，造成淹井事故，涌砂高度15m，涌水深度16.7m，合計(jì)高度31.7m（見圖1）。圖1沉井淹井及地層結(jié)構(gòu)示意圖3、處理方案　　先在地表進(jìn)行深孔注漿，填充由于涌砂造成的地層空隙封堵地下水

3、補(bǔ)給通道，然后進(jìn)行井內(nèi)抽水，在井內(nèi)打設(shè)注漿花管進(jìn)行注漿開挖，注漿及開挖共分三次進(jìn)行，具體見施工步驟流程圖：該處理方案的關(guān)鍵是地表深孔注漿與井內(nèi)擠壓固結(jié)注漿。4、注漿設(shè)計(jì)4.1注漿參數(shù)　　根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，給合工程類比，確定注漿參數(shù)如表1所示：表1豎井內(nèi)及地表注漿參數(shù)參數(shù)名稱地表井內(nèi)擴(kuò)散半徑（m）0.75～1.5m0.75m注漿終壓（MPa）2.0Mpa1.0～1.2Mpa加固范圍（m）井壁外2.0m井壁內(nèi)1.5m雙液漿凝膠時(shí)間（sec）45～6030～120注漿速度（l/min）30～7020～50注漿方式一次性孔口注漿一次性花孔注漿單孔注漿量（

4、m3）10(孔隙率按30%計(jì)算)1.84.2注漿孔布設(shè)　　地表及沉井內(nèi)注漿孔位布置如圖2～圖4所示?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?-1截面圖2地表深孔及豎井內(nèi)第一循環(huán)注漿孔布置圖圖3豎井內(nèi)第二循環(huán)注漿孔位布置剖面圖圖4豎井第三循環(huán)注漿孔布置圖4.3注漿材料　　注漿材料采用普通水泥漿、普通水泥—水玻璃雙液漿，超細(xì)水泥漿，超細(xì)水泥—水玻璃雙液漿，從而達(dá)到細(xì)砂層均勻擴(kuò)散固結(jié)，可控域注漿和快速施工目的?！　。?）原材料　　水泥：PO32.5R普通硅酸鹽水泥，　　超細(xì)水泥：粒徑20μm、標(biāo)號(hào)32.5R，　　水玻璃：模數(shù)2.4～3.0，濃度42Be′，　　

5、（2）漿液配比　　普通水泥漿：水灰比1:1；　　超細(xì)水泥單液漿：水灰比2:1～1.5:1；　　水泥—水玻璃雙液漿：水泥漿水灰比1:1，水玻璃濃度30～35Be′，水泥—水玻璃漿液體積比1:1～1:0.3?！　〕?xì)水泥—水玻璃雙液漿：超細(xì)水泥漿水灰比2:1，水玻璃濃度30～35Be′，水泥—水玻璃漿液體積比1:1～1:0.5。5、注漿施工5.1注漿施工工藝流程　　注漿施工工藝流程如圖5所示圖5注漿施工工藝流程圖5.2施工準(zhǔn)備（1）注漿站布置：井內(nèi)因場(chǎng)地狹小，將注漿泵、攪拌機(jī)等設(shè)備布置在地面，大部分注漿人員在地面操作，以減少井下鉆孔和注漿相互干擾，提高工作效率

6、。（2）封閉工作面：砂層表面用C20砼封閉30cm，并對(duì)工作面上的裂隙進(jìn)行封堵，以免漿液從裂隙泄漏。（3）根據(jù)預(yù)計(jì)的注漿量，檢查注漿材料數(shù)量能否滿足連續(xù)注漿要求，如不能保證連續(xù)注漿要求，則要等補(bǔ)足數(shù)量后才能注漿。5.3注漿鉆孔及注漿管安設(shè)（1）注漿管加工如圖6所示：圖6注漿花管加工示意圖（2）地表注漿管安裝豎井地表注漿鉆孔屬于深孔注漿，須采用輕型地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，垂直向下鉆孔，開孔直徑φ55。然后在注漿管末段用棉紗纏成紡錘形，用鉆機(jī)將注漿管旋轉(zhuǎn)頂入注漿孔中，邊頂入邊焊接至設(shè)計(jì)深度，然后用速凝水泥砂漿抹平孔口。（3）井內(nèi)注漿管安裝注漿管末段用棉紗纏成紡錘形，用風(fēng)

7、鎬或重力撞擊將注漿花管頂入注漿孔中，然后用速凝水泥砂漿抹平孔口。（4）安裝止?jié){閥在止?jié){閥是通過同直徑的球閥跟注漿管連接或加工變徑接頭跟球閥、注漿管相連接。5.4壓水試驗(yàn)注漿管安設(shè)完畢后，要對(duì)鉆孔進(jìn)行壓水檢查，壓水試驗(yàn)壓力一般為設(shè)計(jì)注漿壓力的1.2倍。以檢查各注漿機(jī)具的密封性和完好性，判斷空隙率，調(diào)整注漿參數(shù)。5.5注漿（1）地表注漿先注涌水側(cè)，以單液水泥漿為主，雙液漿為輔；井內(nèi)沿直徑方向兩個(gè)孔同時(shí)鉆孔注漿，以雙液漿為主。作好注漿記錄，將每個(gè)孔的注漿時(shí)間、注漿壓力、注漿量詳細(xì)記錄下來。（2）注漿壓力的控制時(shí)刻觀察注漿壓力的變化，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值并延時(shí)10mi

8、n后，關(guān)閉進(jìn)漿閥開泄?jié){閥減壓，結(jié)束注漿。（3）注漿泵流量的控制注漿