《此文章摘錄自北京市城德建設(shè)工程有限公司技術(shù)交流版塊》
一、工程概況:
深圳市東部供水網(wǎng)絡(luò)干線隧道工程,該段隧道二襯采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),初襯與二襯之間設(shè)置雙層無(wú)紡布PE板,二襯預(yù)留排水孔,底板施做縱向盲溝;在施工西坑谷地BK11+489段時(shí),因巖溶裂隙極發(fā)育,地下涌水量較大,至使暗挖施工無(wú)法進(jìn)行,迫使停工。故需采取特殊技術(shù)措施進(jìn)行止水加固。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察商定采用雙重管A、B(C)液注漿工法對(duì)該段進(jìn)行全斷面放射型注漿加固止水處理,形成連續(xù)止水防護(hù)殼,以保證開(kāi)挖施工的安全。
二、工程地質(zhì)條件:
根據(jù)深圳市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院和鐵道部隧道工程局勘測(cè)設(shè)計(jì)院提供的工程地質(zhì)資料揭示,該工程在標(biāo)高為50.50~35.20之間,其地層巖性如下:
(一)、巖溶堆積層(Q):
粘性土:棕褐、褐黃、灰綠色,含石英角礫,巖芯呈土狀,為溶槽、溶洞堆積物,普遍發(fā)育于大理巖層上部,濕,可塑狀態(tài)。本層僅見(jiàn)于7、8、10、12、15~17號(hào)孔,層厚1.0~22.4米,層頂埋深38.4~54.5米,層頂標(biāo)高44.31~28.13米。
(二)、石炭系下統(tǒng)石磴子組地層(C1ds):
主要巖性為大理巖、大理巖化灰?guī)r和矽卡巖。
1、大理巖、大理巖化灰?guī)r:白色、灰白色,含少量灰色細(xì)紋,巖石新鮮,裂隙不發(fā)育,塊狀構(gòu)造,白色方解石晶體清晰可見(jiàn),滴鹽酸劇烈起泡,局部見(jiàn)溶蝕痕跡,巖芯呈長(zhǎng)柱狀,采取率高,RQD指標(biāo)大,溶洞較發(fā)育,洞內(nèi)充填棕褐色粘土,鉆探時(shí)常出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。本層頂部常發(fā)育0.2~0.5米厚白色石英巖脈。本層于7~18號(hào)孔揭露,揭露厚度1.5~20.0米,層頂埋19.3~60.8米,頂層標(biāo)高73.42~21.91米。
2、微風(fēng)化矽卡巖:灰、淺肉紅雜淺綠色,由中酸性侵入巖與石灰?guī)r接觸交代形成,可見(jiàn)石榴石、綠泥石、綠簾石等,滴鹽酸輕微起泡,可見(jiàn)少量裂隙及溶蝕小孔洞。巖芯較完整呈柱狀、長(zhǎng)柱狀,巖質(zhì)堅(jiān)硬,錘擊難碎,需金剛石鉆進(jìn),本層僅見(jiàn)于11、12號(hào)孔7.0~17.7米,層頂埋深20.7~36.0米,層頂標(biāo)高62.01~46.75米。
(三)、燕山期第四期侵入花崗巖:
強(qiáng)風(fēng)化夾弱風(fēng)化中粗?;◢弾r:褐黃、褐灰、淺黃色,主要成份為長(zhǎng)石、石英、云母,中粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,以巖脈的形式穿插于大理巖中或絹云母巖與大理巖接觸帶中。裂隙極發(fā)育,局部夾弱風(fēng)化花崗巖,芯巖多呈土狀、砂狀?yuàn)A塊狀,巖塊手可折斷。見(jiàn)于13、14號(hào)鉆孔中,厚度11.3~32.0米,埋深11.0~37.3米,層頂標(biāo)高71.45~43.85米。
三、施工方案設(shè)計(jì):
(一)、施工目的:
本工程主要以改變巖、土層性狀為目的,使隧道周圍巖、土層一定范圍內(nèi)變?yōu)椴煌杆畬?,達(dá)到隧道開(kāi)挖時(shí)無(wú)漏水和塌落現(xiàn)象,以使隧道掘進(jìn)時(shí),在掘進(jìn)段方向及拱頂、邊墻、底部等全方位區(qū)域足以抵抗地下水的壓力,從而達(dá)到止水及加固作用,保證暗挖施工順利進(jìn)行。
(二)、施工方法選擇:
本工程將對(duì)BK11+489~BK11+559段采用雙重管A、B(C)雙液注漿工法,對(duì)隧道拱頂、邊墻、底部及掘進(jìn)段方向進(jìn)行全斷面輻射型注漿止水、加固處理,形成具有一定強(qiáng)度和止水效果的地下連續(xù)止水防護(hù)殼,以達(dá)到止水、加固的預(yù)期目的。
四、注漿加固:
(一)、注漿材料:
1、其特性對(duì)地下水而言,不易溶解;
2、對(duì)不同地層,凝結(jié)時(shí)間可調(diào)節(jié);
3、高強(qiáng)度、止水;
4、注漿材料配比:
A 液 |
B 液 |
C 液 |
硅酸鈉 130L 水 70L |
Gs劑 8.5% P劑 4.5% H劑 6.7% C劑 7.1% 水 |
水 泥 47% H 劑 5.6% C 劑 4.2% SF劑 5.4% 水 |
200L |
200L |
200L |
注:溶液由A、B液組成;懸濁液由A、C液組成 |
注漿時(shí),將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)加入特種材料以增加可灌性和堵水性能。
(二)、注漿范圍的設(shè)計(jì):
經(jīng)計(jì)算,供水隧道注漿加固范圍如下:
1、初襯支護(hù)外輪廓線內(nèi)及外輪廓線外5米以內(nèi)。
2、隧道斷面縱向長(zhǎng)度約70m。
經(jīng)加固處理后開(kāi)挖時(shí),隧道斷面四周足以承受地下水的壓力,達(dá)到止水加固目的。
(三)、注漿孔的布置:
根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)及地質(zhì)狀況,其注漿孔布置及輻射角度分別見(jiàn)圖(一)、圖(二)、圖(三)。
(四)、施工布署及工藝流程:
1、施工布署
①采用分段漸進(jìn)施工方法,每注漿循環(huán)段長(zhǎng)11m,開(kāi)挖段長(zhǎng)7m;
②由中心部→外圍或外圍→中心部。
2、工藝流程
①鉆孔;
②注入漿液
③拔出注漿管,封堵注漿孔;
④沖洗注漿管;
⑤轉(zhuǎn)入下一孔位施工。