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1、盾构隧道进出洞地基加固处理 【摘 要】通过对上海市某地铁盾构进洞中所遇到的问题和处理措施的研究,说明目前盾构进出洞中普遍存在的问题,并对相应的地基加固措施进行一定的比较和分析,指出了进洞土体为砂土时应注意的问题及相应的补救措施,并进一步提出了采用高压旋喷作为地基加固手段的缺陷。【关键词】地基加固,槽壁,高压旋喷 引言 目前,地下工程的建设正在如火如荼的进行中,其中,又以地铁的建设尤为突出,正是因为它的高风险性,所以才给予了高度的重视。盾构进出洞土体的加固方法有降水法、注浆法、深层搅拌桩法、SMW法、高压喷射搅拌
2、桩法、冻结法[1],此外还有双重钢板法和开挖回填法等。但是各种地基加固方法都有其优缺点,一般的进出洞都是采取其中的一两种方法对地基进行加固[2],而上海市某地铁车站盾构进洞时却先后采用了三种地基加固方法,情况比较罕见。1、车站接收井处地质情况与周围环境情况1.1车站接收井处地质情况 盾构进洞时所处土层为②3-2层灰色砂质粉土和④层淤泥质黏土,总体来说土层含水量大、透水性高,②3-2层灰色砂质粉土层含水量、孔隙比相对较小,且强度较高、压缩性低、渗透性好,在受到施工扰动时,土体结构极易发生破坏;④层淤泥质黏土,含水
3、量大、孔隙比大,呈流塑~软塑状态,且强度低、压缩性高、渗透性弱、灵敏度高。1.2车站出入洞口管线情况 在基坑外由内向外依次布置有DN500中压煤气管(0.6)、DN300低压煤气管(0.5)、DN300自来水管(0.6)共6根地下管线,距基坑距离2.5m~5.5m,埋深均在1m以内,所有管线全部位于旋喷加固区域范围内,对周围环境的保护要求较高。2、洞口地基加固2.1车站出入洞口最初地基加固 车站北端头井进出洞区域土体采用三重高压旋喷桩进行加固,旋喷桩加固土体按设计桩径1200mm,桩中心间距1000mm
4、布置,桩搭接200mm;排间距900mm,排间搭接300mm,排间错位500mm,呈梅花状布置。 车站北端头井进出洞加固宽度为盾构中心两侧各6.35m(即宽12.7m)。加固深度为盾构中心线上下各6.35m(即桩长12.7m)。 由于基坑开挖及结构施工时,北端头井连续墙墙体发生位移(>8cm~10cm),使连续墙与已经连为一体的旋喷桩水泥土体产生缝隙,造成了洞门开凿时有较大的地下水及雨水涌出[4]。为确保盾构进出洞的安全,根据甲方设计要求,对其进行双液注浆(压密注浆)充填。2.2第二次充填注浆(压密注浆
5、)地基加固 本次填充注浆共布置孔位23个,具体分布如图1所示。浆液配合比为A液(质量比):水∶水泥(32.5普硅水泥)∶陶土粉=0.5∶1∶0.05,B液采用水玻璃(35Be);其中,A液∶B液=1.1(体积比)。 注浆施工中每注浆50cm拔管一次,注浆压力基本上控制在0.5MPa以下。施工顺序采取先两侧后中间,以防浆液损失。 为了保证盾构进洞的安全,对第二次充填注浆进行效果检查,结果在样洞的观察中发现仍旧有流砂涌出,所以,进行了第三次补充注浆施工。2.3第三次补充注浆地基加固介绍 为确
6、保盾构进洞安全,决定采用分层注浆工艺对进洞区域进行双液补充注浆加固,改善进出洞口上土体,见图2。但是,之后没有对土体的最终加固效果进行检查,为盾构进洞时出现的险情埋下了伏笔。3、盾构进洞3.1盾构第一次进洞 盾构进洞采取措施:洞门分块割除过程中尽管土体自立性良好,及时做好应急措施在洞圈内焊接两道钢板并填充海绵,增加保险系数,之后开始第一次进洞,推进2环后险情严重,洞门右下侧漏砂严重,立即开始封堵洞门,封堵好以后再进行注浆,分别对隧道内后5,4,3环注浆(单液浆),其中4,5环一只孔注了6t水泥(没有压力,说明土
7、体中存在渗漏通道),洞圈上方和弧形板正面注单液和双液浆。3.2盾构第二次进洞 盾构第二次进洞,推进4环后大量漏砂,为确保地面管线安全,因此保留部分盾尾在土体内,立即进行抢险封堵(聚氨酯和双液浆注浆)。在推好4环后对后5环和后3环注聚氨酯(2t),后4环L1注双液浆(水泥8.4t、水玻璃5t),后6环D块注双液浆(水泥1.6t、水玻璃0.5t)。 漏砂原因分析:槽壁做好就进行地基加固,基坑开挖过程中槽壁向基坑内侧位移,导致渗漏通道形成,同时盾构进洞时盾构四周与加固土体之间产生通道,造成盾构进洞时流砂涌出,
8、尽管对其进行了双液浆的压密注浆处理,之后又用分层注浆工艺对进洞区域进行双液补充注浆加固,进一步改善进出洞口上土体,但是最终的加固效果仍不理想。3.3盾构第三次进洞 由于两次进洞后及时对洞圈和后3环进行了注浆,杜绝了渗水通道,使第三次进洞得到了保障。 对于前两次进洞过程中洞门一侧严重的漏泥漏砂现象,还有一个重要的原因
