顶管施工中压密注浆法加固土体的应用.pdf

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1、2Q!鱼生差22塑【篁篁!里里塑l江酉建堑．—————————————————堡塑墅顶管施工中压密注浆法加固土体的应用●郑崇芳一太原市市政工程总公司，山西太原030002摘要：采用顶管施工法下穿道路及现状管线时，通过对现状管线周边的土体采取二重管无收缩双液浆压密注浆的方法进行加固，达到提高土层力学强度的目的，保证现状管线的安全，并有效的保证施工沿线地表不塌陷，使顶管施工能够顺利进行。关键词：压密注浆土体加固顶管施工1工程概况2014年我所在单位承接了某市城南污水厂汾河东暗涵截污工程，该工程设计要求汾河东堤至龙城南街段截污干管需穿越滨河东路，截流的污水通过龙城南街污水干管，沿龙城南街由

2、西向东接人长治路污水主干管，最终进入城南污水处理厂。为保证滨河东路快速路的交通不阻断，采取顶管工艺施工，长130m，为东西向。本工程采用泥水平衡式顶管，顶管用钢筋混凝土管采用混凝土强度≥C50的Ⅲ级顶管专用管材，抗渗等级为S8。管道工作压力属于重力排水，无压力，污水管线上穿有某燃气产业集团的现状高压煤气管，位于滨河东路快速路距路东侧路缘石1．5m处，该高压煤气管道为南北向，在设计污水管道顶约3．5m处。2水文地质情况场地地貌类型属河谷地貌．微地貌单元包括河床、河漫摊。土层分布：一层为现代人工堆积的杂填土和低液限粉土，由生活垃圾、粉土、碎石、煤屑及细砂等组成，结构松散，稍湿，局部含少量

3、小砾石，土质不均匀，呈硬塑状，厚度0．5—2．2m，主要分布于现状东西防洪堤杂填土下部；第二层为洪冲积低液限粘土、低液限粉土、级配不良砂等，低液限粘土，低液限粉土土质较均匀，呈硬塑状，结构较密实，稍湿，级配不良砂结构松散，湿润饱和，多为可塑性软塑状，矿物成分含长石、石英等。本层厚度大于30m。广泛分布于河床、河漫滩。污水管道位于级配不良砂上，高压煤气管位于粉土上。勘探深度范围内均揭露地下水，地下水主要是浅层水，其含水层岩性为粉细砂，细砂，含水层厚度及埋深变化较大。两岸堤基下水位与河水位基本一致，水位埋深一般在5一13m左右。3周边环境工程所处地段位于滨河东路快速路及绿化带中，快速路为

4、城市主干道，施工过程中不阻断交通，需保证快速路的正常通行能力，绿化带位于汾河公园景区内，为保证游客安全，采取围挡隔离施工，滨河东路东侧有居民小区、酒店、超市等人员密集场所。4风险分析根据周边环境情况分析，污水管道下穿现状煤气管道，施工过程中在地下水及泥水平衡顶管施工中泥浆的作用下极易形成流沙，造成土体流失、涮空管道周边及塌方事故，严重危及高压煤层气和滨河东路快速路及周边设施的安全。在未对以上风险因素进行有效的控制前，进行泥水平衡顶管施工存在较大的安全隐患，严重危及到高压煤气层及附近居民和施工人员的安全。在泥水平衡顶管下穿施工过程中，为避免高压煤气层管道的破裂及爆炸及快速路、绿化带下沉

5、塌陷等重大安全事故的发生，需对高压煤气层周边土体采取压密注浆土体加固措施，保证顶管顺利进行，将安全事故发生率降到最低，保证施工人员及社会财产的安全。5二重管无收缩双液浆压密注浆施工方法由于设计污水管道顶管施工下穿现状高压煤层气管道，需对高压煤层气管道附近的土体采用注浆加固措施，注浆宽度lOm，长度15m，钻孔深度5．5m，注浆厚度2m，采用地面垂直注浆工法。二重管无收缩双液浆压密注浆技术采用二重管钻机钻孔至预定深度后注浆，浆液有两种，即A液(水泥浆液)和B液(水玻璃]，水泥、水玻璃等材料必须具备合格证及质量检验报告，水泥必须做安定性试验，合格后方可使用。水泥浆的水灰比为1．0，水玻璃

6、模数为3．0—3．3，掺量为水泥用量的1．5％。两种浆液通过二重管端头的浆液混合器充分混合，使浆液均匀，利用液压把能固化的浆液注入土层空隙，注浆时采用电子监控手段实施定向、定量、垂直定压注浆，使土层的空隙或孔隙间充满浆液并固化，以改善介质的物理力学性质，达到提高土层力学强度的目的。天甚气管道霸豳豳闺翮‰速曾／遇送一图1压密注浆示熏图(1)施工工艺。测量放线、验线一振动打孔机就位一振动下沉设计标高一注浆一提升注浆一至孔口结束一移机至下孔。(2)施工方法：①注浆孔布置及注浆范围。为确保有效的注入，注浆孔采用梅花状布置，孔距2m，注入深度为2m，严格按照设计布孔，并进行复核；②钻孔及注浆管

7、的设置。钻机定位需准确，钻头点位误差不超过20mm。钻孔机将注浆管设于高压煤气管道下方2m处，距离路面深度5．5m，注人清水并从浆液混合器端部流出。密切观察钻进尺度及溢水出水情况，出现涌水时，立即停钻，先行注浆止水，再分析原因。确认止水效果后，方可继续钻孔；③注浆。采用横喷射注浆，注浆管设置完毕，浆端点关闭，进行横喷射切换，一般为15L／rain。注浆量可在施工时在编制的专项施工方案基础上，结合具体孔位特征，随机调整注浆量。本工程中间距为2m的注浆孔最大注