富水砂卵石地層暗挖技術(shù)

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1、...技術(shù)總結(jié)、論文申報(bào)評審表題目8-富水砂卵石地層暗挖技術(shù)申報(bào)單位中鐵十四局集團(tuán)第二工程有限公司作者姓名工作單位職稱、職務(wù)張思林北京地鐵四號備用站臺項(xiàng)目部技術(shù)主管論文依托項(xiàng)目背景北京地鐵四號備用站臺項(xiàng)目隧道穿越砂卵石地層工程完工時(shí)間論文發(fā)表及獲獎(jiǎng)記錄論文摘要北京地鐵四號備用站臺項(xiàng)目隧道穿越砂卵石地層，存在圍巖易塌落、隧道底部起鼓和涌砂、頂板上方土體沉降，影響道路和橋梁安全等施工風(fēng)險(xiǎn)，并且不易鉆孔注漿，工效較低。針對以上問題，改進(jìn)了小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)和注漿參數(shù)，提出了砂卵石地層淺埋暗挖法“早封面、管細(xì)短、少擾動(dòng)、快凝固、固拱腳、中拉槽”施工原則，施工效果較好。文章

2、介紹了砂卵石地層臺階法施工工藝，提出了下臺階反核心土開挖，以及小導(dǎo)管注漿施工要點(diǎn)。申報(bào)單位對論文的綜合評價(jià)北京地鐵四號備用站臺隧道施工地質(zhì)情況非常復(fù)雜，作者結(jié)合工程實(shí)際總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，供類似工程借鑒。單位評審上報(bào)意見及申報(bào)等級推薦申報(bào)集團(tuán)公司優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。（蓋章）2014年12月15日集團(tuán)公司評審意見（蓋章）年月日填報(bào)部門：工程管理部填報(bào)人：劉秀芝WORD格式整理...富水砂卵石地層暗挖技術(shù)中鐵十四局集團(tuán)第二工程有限公司張思林摘要北京地鐵四號備用站臺項(xiàng)目隧道穿越砂卵石地層，存在圍巖易塌落、隧道底部起鼓和涌砂、頂板上方土體沉降，影響道路和橋梁安全等施工風(fēng)險(xiǎn)，并且

3、不易鉆孔注漿，工效較低。針對以上問題，改進(jìn)了小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)和注漿參數(shù)，提出了砂卵石地層淺埋暗挖法“早封面、管細(xì)短、少擾動(dòng)、快凝固、固拱腳、中拉槽”施工原則，施工效果較好。文章介紹了砂卵石地層臺階法施工工藝，提出了下臺階反核心土開挖，以及小導(dǎo)管注漿施工要點(diǎn)。關(guān)鍵詞地鐵隧道砂卵石淺埋暗挖法施工技術(shù)1.工程背景1.1.工程概況北京地鐵四號線備用站臺工程位于頤和園北宮門站西北清河?xùn)|側(cè)，毗鄰四號線盾構(gòu)接收井。備用站臺工程所有分部工程包括：連接通道、備用站臺、汽車通道。連接通道是連接四號線盾構(gòu)井的通道；備用站臺為四層地下矩形結(jié)構(gòu)，平面尺寸為20*15m；汽車通道總里程為2

4、50m，主要依次下穿小清河、京密引水渠、五環(huán)路高架橋。1.2.工程特征該段穿越的地層主要為強(qiáng)-弱風(fēng)化礫巖層、弱-微風(fēng)化礫巖層及第四系卵石層。上部地層多為第四系松散層，空隙大，富含第四系孔隙潛水；在小清河和京密引水渠的河底下方（15.9）m的位置穿過，與河道走向“T”形交叉，隧道拱、墻部位處于古河道沉積形成的砂卵石層內(nèi)，含砂量45%，為中細(xì)砂，卵石直徑Dmax=12-15cm，Dav=2-5cm，＞2cm顆粒質(zhì)量約占全重的55%；地層富含孔隙潛水，地下常水位高于隧道拱頂（7.265）m。1.3.工程風(fēng)險(xiǎn)（1）DK0+135——DK0+170段隧道頂部以強(qiáng)-弱風(fēng)化

5、砂巖層，局部為全風(fēng)化砂巖，節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，圍巖穩(wěn)定性差，在暗挖隧道開挖時(shí)無法形成自然力拱，易發(fā)生塌落現(xiàn)象。（2）隧道結(jié)構(gòu)邊墻下部以砂卵石地層為主，且含有潛水賦存水，容易發(fā)生坍塌現(xiàn)象，隧道結(jié)構(gòu)底部易出現(xiàn)底涌和涌砂。（3）備用通道從五環(huán)路高架橋南橋48號墩和北橋7號橋臺之間穿過。通道距橋臺基礎(chǔ)的水平最近距離為1.7m，豎向最近距離為19.8m，通道全斷面位于砂巖地層中，一旦施工不當(dāng)。引起下沉及坍塌，將會造成極大影響。備用站臺施工平面圖及地質(zhì)剖面圖見圖1、圖2。WORD格式整理...圖1備用站臺項(xiàng)目施工平面圖圖2備用站臺地質(zhì)剖面圖2.地層注漿設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化2.1.

6、初始設(shè)計(jì)參數(shù)本段地層初始設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮地層特點(diǎn)，按照一般地層進(jìn)行設(shè)計(jì)。（1）小導(dǎo)管初始設(shè)計(jì)參數(shù)將?42×3.25mm無縫鋼管按每3.5m截成一段，鋼管的一端做成100mm長的圓錐狀，以便于插打。在距另一端100mm處焊接?6mm鋼筋箍，防止打設(shè)小導(dǎo)管時(shí)端部遭到破壞。距鋼筋箍一端800mm內(nèi)不開孔，剩余部分每隔200mm梅花形布置?WORD格式整理...8溢漿孔，便于漿液的均勻擴(kuò)散。小導(dǎo)管加工成型圖見圖3。圖3小導(dǎo)管構(gòu)造示意圖初始設(shè)計(jì)每2榀格柵打設(shè)一次小導(dǎo)管。小導(dǎo)管沿開挖輪廓線從格柵腹部穿過，環(huán)向間距40cm，仰角及外插角為10°～15°，在拱形范圍內(nèi)布設(shè)，前后

7、兩排小導(dǎo)管的搭接長度不小于1m。小導(dǎo)管注漿施工見圖4。圖4小導(dǎo)管注漿施工（3）注漿參數(shù)設(shè)計(jì)注漿材料按一下原則選?。簩τ跓o水砂卵石地層選擇單液水泥漿；對于有水的的砂卵石地層選擇水泥-水玻璃雙液漿。注漿參數(shù)如下：注漿初壓0.3MPa，注漿終壓0.5MPa；漿液擴(kuò)散半徑控制在0.3m～0.5m即可；注漿速度≤30L/min。2.2遇到的困難和出現(xiàn)的問題按照以上設(shè)計(jì)參數(shù)加工小導(dǎo)管進(jìn)行施工，遇到以下困難：（1）在砂卵石地層進(jìn)行超前小導(dǎo)管鉆孔施工過程中，不易成孔，卵石卡夾鉆頭，鉆進(jìn)難度很大；鉆桿在取出時(shí)易發(fā)生塌孔，造成導(dǎo)管注漿無法正常進(jìn)行。（2）小導(dǎo)管加工長度過長，由于砂

8、卵石地層孔隙率較大，造成遠(yuǎn)端注漿不理想