富水砂层泥水盾构掘进同步注浆施工技术.doc

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1、富水砂层泥水盾构同步注浆施工技术毛盛昌　　周兆勇摘要：为了控制富水砂层地层情况下盾构掘进之后的地表沉降，采用优质的同步注浆浆液以及合理的注浆量及注浆压力的控制，对同步注浆浆液的凝固时间的调整，达到了有效控制地表沉降的效果，防止管片渗漏水，本文以秋中区间上行线始发段的地层掘进为依托，对富水砂层的同步注浆施工工艺及材料、方法进行总结，为类似工程的施工提供一定的借鉴与参考。关键词：富水砂层；泥水盾构；同步注浆1、引言目前，越来越多的城市正在正在进行轨道交通，而盾构法作为一种先进的施工方法由于施工速度快、安全程度高、对地面扰动小等优点也越来越被广泛的应用，同时

2、由于盾构的施工大部分位于城市主干道或人员的密集区，由于盾构施工过程中同步注浆的不到位，造成地面沉降超标、塌陷会给社会造成极大的不良影响的事情也屡有发生，同时由于同步注浆的不到位，千万隧道渗漏水，给运营留下了极大的安全隐患，本文主要结合南昌地铁秋中区间富水砂层的掘进过程中同步注浆的工艺、材料、方法进行总结，为类似的工程施工提供一定的借鉴与参考。2、工程概况秋水广场站～中山西路站区间是南昌轨道交通1号线穿越赣江的盾构隧道区间，始发段需穿越南昌主干道赣江中大道、市民主要休闲广场秋水广场以及赣江西岸的防汛墙。该区间采用法国NFM型泥水平衡盾构进行施工，盾构隧道

3、直径6米，埋深为16米，盾构隧道中心标高4.912米。本工程区域地面较平坦，地面标高18～25m，属赣江冲积平原地貌单元。场地地层为人工填土（Qml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、下部为第三系新余群（Exn）基岩。按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为、①2吹填砂、②3-2细砂、②4中砂、②5粗砂、②6砾砂及中风化泥质粉砂岩。隧道穿越区段主要为②5粗砂、②6砾砂及中风化泥质粉砂岩。穿越地段地下水属上层滞水、孔隙性潜水、微承压水，主要赋存于表层填土及砂土、砾砂、圆砾中；深部基岩裂隙水，主要分布于第三系新余群泥质粉砂岩、砂砾岩内；孔隙潜水主要赋存于表

4、层填土以及第四系上更新统冲积层的砂砾石层中，基岩裂隙水主要赋存于场地第三系新余群泥质粉砂岩、砂砾岩岩层的裂隙中，主要受上部第四系松散层中的孔隙水或微承压水的补给，始发时地下水位标高18.3米，穿越的砂层渗透性好，水量极为丰富，属于中等～强透水层。且与赣江地表水连通。3、同步注浆的总体方法同步注浆与盾构掘进同时进行，本盾构采用自带的两台双活塞注浆泵安装在2号拖车上，由输送管路在盾尾分四路同时注浆，同时预留四路作为备用，盾尾的出浆孔沿盾尾圆周方向均匀间隔分布。同步注浆的浆液由地面拌合站搅拌完成后，由排浆泵输送到井下的砂浆车内，砂浆车通过轨道运输至洞内，然后

5、由排浆泵泵送至盾构2号拖车的储浆罐内，根据掘进的速度由注浆泵泵送至盾尾的地层内。同步注浆示意图1盾尾密封浆管衬砌管片注浆体图1：同步注浆示意图4、同步注浆施工工艺流程同步注浆施工工艺流程见图2。图.2同步注浆施工工艺流程图5、同步注浆参数的选择5.1注浆量及注浆压力的设定盾构始发时，注浆量根据公式Q＝V×λ进行计算，其中由于地层为富水砂层，通过对地质勘察报告中该种地层的孔隙比，渗透性分析，λ的取值2.5～3.0来进行取值，通过计算，每环注浆量在6.5～8.1m3；注浆压力的设定首先根据地层及地下水位的情况计算出泥水仓的压力，该压力根据公式计算出泥水仓压

6、力为1.92BAR，为了确保浆液能充分填充盾尾间隙，同步注浆的压力要大于静止水土压力，但同时要防止同步注浆压力过大而使浆液窜到刀盘仓库，造成不必要的浪费及防止发生抱盾尾或盾壳的现象的发生，通过以上计算及分析，初步拟定注浆压力2.5bar～3.5bar,来进行控制。通过对试掘进的地表沉降的结果对相关参数进行调整与校正。5.2注浆速度的控制注浆量及压力设定后，根据掘进的速度要控制注浆的速度，每环注浆量注完的时间要与掘进的时间相匹配，原来同种地层的掘进的速度分析，1.2米的管片每环的掘进时间一般在25～30min范围内，因此初步确定同步注浆的流量控制在250

7、～300L/min的速度范围内，通过流量的分析控制每个注浆泵的注浆次数在180～240次，同时要试掘进施工时的掘进时间对注浆速度进行调整与校正。5.3浆液的配比根据地层的相关条件及泥水盾构的特点，在施工时设计了两种形式的配合比，根据掘进时的情况进行适当调整。序号浆液配比适合情况施工要求水灰比C:F:S:B:W外加剂10.91:3.3:6.8:0.47:4.07无施工进度慢胶凝时间长20.91:3.18:6.5:0.45:3.9无施工进度快胶凝时间短备注：①表中C表示水泥，F表示粉煤灰，S表示砂，B表示膨润土，W表示水；5.4浆液的技术指标考虑到区间为泥

8、水盾构掘进，采用胶凝时间较短的浆液进行填充管片与地层间的空隙，能有效的防止管片渗水的发生，并达