天津地铁建设工程
盾构洞门水平注浆止水加固及超前探测指导意见
一、目的
由于天津地区地下水丰富,普遍存在含承压水的粉土及粉细砂层,致使盾构进出洞时事故概率明显高于其他城市同类工程。针对此情况,经广泛调查分析本地的多项成功案例,特制定本指导意见。 二、适用范围
本指导意见适用于天津地铁建设发展有限公司负责组织实施的,所有需要采用水平注浆止水加固洞门的盾构施工项目。 三、水平注浆加固
1. 事故诱发因素
(1)诱发盾构在进、出洞时水土流失的水源主要为两种:一是洞门端头上部覆土中埋设有雨水、污水管(井),雨水、污水管(井)绝大部分都不具备良好的密封性;二是隧道下部接近或接触含承压水而且渗透系数较大的粉土层或粉细砂层。
(2)通常采用的搅拌桩或旋喷桩加固端头土体,由于地质、加固深度等原因,易在加固体内劈叉形成水流通道,或在加固体与地下连续墙之间形成水流通道,更为重要的是如旋喷设备选用不当(宜选用双高压设备)或施工不精心,在标贯系数较大的粉细砂层中成桩效果不好,难以形成均匀致密的加固体。
(3)不具备天津地区盾构施工经验的施工单位,对天津地区的土质特性没有足够的认识。
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2. 止水加固要求
盾构进出洞加固,除进行土体强度加固外,必须进行止水加固。目前,在天津地区止水加固较为普遍的方法是水平注浆加固。如使用水平注浆加固,必须满足本指导意见“水平注浆加固要点”的具体要求。
3. 水平注浆加固要点 (1)“死角”加固 ① 加固原因
由于加固体与地下连续墙之间易形成疏松体或水流通道,造成地下水土流失,因而应对洞门周边进行“死角”封闭加固。
② 推荐加固方法
在地下连续墙与结构侧墙接缝位置,沿垂直于洞门45°角方向钻孔注浆,孔位均匀分布,最低不少于12个钻孔。如下图所示:
死角区≥800mm45°注浆孔侧墙地下连续墙≥800mm
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(2)隧道下部加固 ① 加固原因
由于隧道下方普遍存在承压水,如加固体自身或“死角”区域存在缝隙,易形成水土流失,因而应对隧道下部进行止水加固。
② 推荐加固方法
在洞门下部沿不同角度,对隧道下部进行钻孔注浆加固,注浆孔钻进角度需经计算。如下图所示:
轨间距≤1m加固区注浆孔2m侧墙地下连续墙5m8m≤1.2m
(3)水平封闭加固 ① 加固原因
如不进行水平封闭加固,直接进行隧道下部注浆加固,浆液“上窜”现场严重,难以保证隧道下部止水加固质量。
② 推荐加固方法
在洞门中部沿水平方向进行注浆加固,形成水平密封体,防止浆液“上窜”。如下图所示:
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孔间距≤1m注浆孔8m侧墙地下连续墙
(4)注浆加固注意事项 ① 加固顺序
对洞门进行水平注浆止水加固,应先进行水平封闭加固,而后进行隧道下部加固,最后进行“死角”加固。
② 钻孔方法
水平注浆时,应遵循“边钻进边注浆”的方式。先钻孔,当有水土流失时停止钻进,进行注浆,周而复始,直至设计深度。
③ 置换注浆
当遇到砂层时,应适当让地下水及砂层小范围局部流失,砂层疏松后进行注浆,以便形成均匀的加固体。
④ 环境破坏
水平注浆易使地面隆起,邻近建筑物较近不宜选用此方法。如选用此方法,需不间断进行监测,根据监测结果适当调整注浆压力。如周边有地下管线或线缆,应先刨验,对管道线缆进行架空处理。
⑤ 注浆压力与材料选用
注浆压力应根据现场实际情况及监测结果调整;注浆材料一般选
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用双液浆。
4. 进出洞超前探测 死角区≥1000mm盾构在进、出洞前,必须对加固体进行超前探测,确认无水土流失后方可破除洞门。 (1)“死角”探水 进出洞前,必须对“死角”区域作为重点进行探水。探孔布置与注浆孔45°“死角”注浆加固布置方法相同,应躲避开注浆孔,沿洞门周边布置,侧墙地下连续墙不少于10个孔位,探孔末端垂直于隧道方向距离不得小于1000mm。
≥1000mm如下图所示:
死角区≥1000mm45°注浆孔侧墙地下连续墙≥1000mm
(2)隧道周边探水
进出洞前,必须对隧道周边1m范围内进行探水。探孔沿洞门周边均匀布置,不少于8个孔位,探孔末端垂直于隧道方向距离不得小于1m,垂直于洞门方向距离不得小于5m。探孔钻进角度需经计算。如下图所示:
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≥1000mm≥5000mm加固区注浆孔≥1000mm侧墙地下连续墙≥5000mm
(3)隧道洞体探水
进出洞前,必须对隧道洞体范围内进行探水。探孔呈“田”字型布置,不少于9个,探孔深度不小于5m。如下图所示:
注浆孔≥5000mm侧墙地下连续墙
(4)探孔施工注意事项
当探孔施工完毕,确认探孔无地下水土流失后,必须进行注浆封孔。
5. 施工管理
(1)水平注浆与探孔施工前,必须进行方案设计,作为进、出洞条件验收管理一项内容。
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(2)探孔施工时,监理单位与总包单位共同旁站监督,并填写盾构进出洞探孔检查验收管理用表(见附件),双方责任人签字验收,并对盾构进、出洞时恶性水土流失事故负责。
(3)盾构接收时,探水工作必须在盾构机距离洞门20m之前完成。 四、附则
1. 本指导意见自正式版布之日起实施。
2. 本指导意见由天津地铁发展建设有限公司安全质量监察室负责解释。 五、记录
盾构进出洞探孔检查验收管理用表
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盾构进出洞探孔检查验收管理用表
项目名称 号线 ~ 区间左(右)线 站接收(始发) 施工单位 死角探孔 孔号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 验收 意见 验收情况 孔号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 监理单位 周边探孔 验收情况 孔号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 洞体探孔 验收情况 验收人 监理单位(签章): 总包单位(签章) 年 月 日 年 月 日
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