盾构始发和到达端头加固施工工艺.docx

盾构始发和到达端头加固施工工艺 1 前言 1.1 工艺工法概况 盾构始发和到达时， 工作面将处于开放状态且持续时间较长， 工 作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达安全。对始发和到达端头地 层加固， 要使加固体的强度， 均匀性和止水性满足长时间开放状况下 洞门的稳定性要求， 并满足设计和相关规范要求， 防止出现工作面涌 泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。 盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有： 注浆法、 深层 搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙(钻孔灌注桩)以及 降低地下水位等工法。 其主要目的是提高软弱地基的承载力，降低地 下水位，保证地基的稳定，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等 情况的发生，确保盾构施工安全顺利。 1.2 工艺原理 由于盾构始发和接收时的荷载较大，端头所处地层土质又较软弱， 强度不足或压缩性大，不能在天然地基上直接施工时， 可针对不同情 况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，增加土体的稳 定性， 减少地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是：将土质由 松变实，将土的含水量由高变低， 起到固结、稳定、止水的效果，即 达到地基加固的目的。 2 工艺工法特点 5 施工方法 2.1 根据盾构隧道所处的地层情况，结合现场实际情况，确定技 术可行，经济合理的加固方案。 2.2 常规采用深层搅拌桩，加固体均匀性好，强度、止水性和抗 渗性满足设计要求。 2.3 组合采用加固+降水的方案，在满足施工的前提下，大大降 低了施工风险。 2.4 采用监测信息化技术指导施工，使施工质量、安全始终处于 受控状态。 2.5 提高土的抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高 地基承载力； 2.6 降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降； 2.7 改善土的渗透性，减小渗流量，防止地基渗透破坏； 2.8 改善土的特性，减轻振动反应，防止土体液化。 3 适用范围 本工艺工法适用于盾构始发和到达施工。 4 主要引用标准 4.1《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299)； 4.2《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446)； 4.3《地基与基础工程施工及验收规范》 (GB50208)； 4.4 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202)； 4.5 其他国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准。 盾构端头加固体的强度、均匀性及止水性是施工控制的三个重要 方面。加固效果应满足洞门破除后加固体能有效抵挡洞门处水土压力， 有一定的强度，整体性和自稳能力，且能有效封堵地下渗水。端头土 体加固方案设计应在对地质条件、地面环境和地下管线详细调查了解 的基础上，充分考虑场地条件施工工期等要求，经技术、经济比较后 确定安全可靠的加固方案。 在加固方案的选择上， 不论采用哪种方案 进行加固， 一定要考虑在加固体和围护结构之间设孔注浆， 以封堵加 固体与围护之间的施工冷缝，封堵可能存在的来水通道。 5.1 端头加固范围 为保证洞门破除的安全和盾构机始发进入加固体(或到达时破开 洞门) 时端头土体的自稳性和水稳性， 盾构始发和到达端头需进行加 固处理，其加固范围一般为隧道上下左右各 3m，加固长度始发端头 为盾构机盾尾完全进入橡胶帘布时盾构机全部在加固体并且至少还 有 2m 在加固体内，到达端头为盾构机破开土体露出刀盘时盾构机已 经进入加固体 2m。同时要求在加固体与围护结构之间设置一排注浆 孔，在盾构始发前，需进行压密注浆，封堵可能产生的施工冷缝。 5.2 端头加固方法 目前常见的端头加固方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋 喷桩、冻结法、素砼地下连续墙(钻孔灌注桩) 以及降低地下水位等 工法，各工法见表 1。 表 1 端头加固工法汇总表 简述 简述 工法特点 适用范围 有单重管、 二重管、 三重管以及 ①可指定加固某一深度的土层。 适用于砂土、粘性 近几年出现的多重管法，在地基 ②可克服渗透系数很小的细颗粒土 土、淤泥土及人工 工法名称 高压旋喷 工法名称 简述 工法特点 适用范围 加固、 提高地基承载力、 改善土 层中无法进行灌浆的土体加固。 填土等土质。 质进行护壁、 挡土、 隔水等起到 ③在间距狭小处可施工。 很好的作用。 ④结合定喷法，可有效的形成垂直 向、水平向或封闭式隔水墙。 ⑤使用方便，移动灵活。 ①固化桩与原地基构成复合地基， 改 深层 搅拌桩 降水法 冻结法 善承载力和变形模量。 通过深层搅拌机器搅拌均匀， 使 ②能自立支护