渣土改良總結(共6頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上渣土改良技術總結摘要：在土壓平衡式盾構施工過程中，開挖面土體的流動性十分重要，為了提高開挖面土體的流動性，通過對開挖出渣土進行改良，用以滿足施工要求。本文依托南昌地鐵長蛟區(qū)間盾構施工，對砂卵石和全、強、中風化千枚巖地層渣土改良技術加以總結，對之后類似工程提供經(jīng)驗。關鍵字：盾構施工 開挖面 渣土改良 地層1、工程概況長江路站蛟橋站區(qū)間分為兩個工程地質區(qū)，蛟橋站（北一環(huán)站）中間風井、中間風井里程約SK3+410為工程地質I區(qū)；里程約SK3+410長江路站為工程地質II區(qū)。（1）蛟橋站（北一環(huán)站）中間風井里程約SK3+410區(qū)間區(qū)間隧道通過的地層主要由1全風化千枚巖、2強風

2、化千枚巖、3-2中風化千枚巖等組成，地質條件復雜，施工難度大。（2）里程約SK3+410長江路站區(qū)間區(qū)間隧道通過的地層主要由4中砂、5粗砂、6礫砂、7圓礫、1-1強風化泥質砂巖、1全風化千枚巖、2強風化千枚巖等組成，地質條件復雜，施工難度大。2、盾構機具有的渣土改良設備為改善土體的流塑性和開挖面的穩(wěn)定性， 有效的開挖面穩(wěn)定輔助支撐裝置主要由三個部分組成：泡沫系統(tǒng)、膨潤土裝置、土倉壓力控制系統(tǒng)。（1）泡沫裝置泡沫裝置主要由活性劑泵、水泵、空壓機、泡沫發(fā)生器、管路及閥件等組成，安放在后方臺車上。泡沫裝置首先按一定比例將活性劑和水分別由活性劑泵和水泵泵入泡沫發(fā)生器，然后在在泡沫發(fā)生器中進一步和壓縮空

3、氣進行混合生成泡沫，其中一部分通過四條獨立的管道將泡沫經(jīng)過盾構機前部的中心回轉接頭輸送到刀盤，其余部則經(jīng)過各自的管道進入土倉和螺旋輸送機對碴土進行改良。泡沫的加入具有手動和自動多種控制方式，并可根據(jù)實際需要實現(xiàn)泡沫混合比例、加注數(shù)量和加注點的不同選擇。（2）膨潤土裝置膨潤土裝置主要由注漿泵、儲漿箱、管道、自動閥門等組成。安放在后方臺車上。膨潤土由膨潤土泵泵出，經(jīng)管道通到前面的密封土倉和螺旋輸送機內，對碴土進行改良。膨潤土的注入可實現(xiàn)手動控制和自動控制。（3）土倉壓力控制系統(tǒng)土倉壓力控制系統(tǒng)主要有土壓傳感器等元件組成。土壓傳感器安裝在土倉里。土倉里面的土壓力通過傳感器反映到顯示屏上，操作人員通過

4、觀察顯示屏了解土倉里的壓力變化，從而做出相應的調整。3、渣土改良3.1 渣土改良劑的選擇在盾構機掘進時，向開挖面、土倉等處加注改良添加劑，其具體功能如下：對于富含水砂層，一方面止水，另一方面可以改善砂的和易性；在砂性土和砂礫土地層中，可以起到支撐作用而且可以改善土的流動性；在粘性土層，可以防止渣土附著刀盤和土倉室內壁，另一方面，由于改良劑中的微細氣泡可以置換土顆粒中的孔隙水，因而可以達到止水效果。表1 渣土改良劑的種類膨潤土泡沫劑高分子聚合物增粘劑特性PH值7.510.0粘度：210Pa·sPH值7.38.0粘度:0.0030.2 Pa·sPH值7.510.0粘度：0.72

5、.0 Pa·sPH值7.510.0粘度：0.515 Pa·s適用范圍砂砂(卵)礫石地層粘土砂(卵)礫石地層固結粘土砂礫地層粗土粗砂地層特征制漿和輸送設備需較大的空間輸送和使用便捷，消泡后渣土能恢復原來狀態(tài)在粘性軟土層有時會因粘土變硬而出現(xiàn)堵塞停止開挖時,有時會堵塞結合長蛟區(qū)間實際地質情況施工中擬采用膨潤土漿液和泡沫劑配合試驗進行渣土改良。 3.2 渣土改良方案3.2.1 渣土改良試驗本次試驗主要計算膨潤土漿液、泡沫劑與渣土的配比，到達渣土改良的初始配比，以指導前期盾構施工。具體實驗步驟為：在施工場地取與隧道所處地質條件相同的渣土；分別做膨潤土與水的配比、膨潤土漿液和泡沫劑與

6、渣土的配比；得到膨潤土漿液和泡沫劑與渣土的最佳配比。（1）膨潤土與水配比試驗：1）鈉基膨潤土原料配制標準：名稱數(shù)量鈉基膨潤土（一級200目）50公斤純堿2公斤火堿1.5公斤纖維素1.5公斤試驗配比：序號膨潤土水配制出的土樣a1kg3kg無流動性，呈可塑狀b1kg5kg流動性較小，呈可塑狀c1kg7kg流動性適中，呈不可塑狀d1kg10kg流動性大，呈不可塑狀2）四組試驗圖樣如下： （a） （b） （c） （d）3）a、b組流動性太小不做考慮，c、d組用于下一步試驗。（2）膨潤土漿液、泡沫劑與砂的配比試驗：1）配比：序號膨潤土漿液泡沫劑砂配制出的土樣a1kg（1:10，比重1.05g/cm3）0

7、.03kg10kg流動性過大，呈不可塑狀b0.5kg（1:10，比重1.05g/cm3）0.03kg10kg流動性較大，呈不可塑狀c1kg（1:10，比重1.05g/cm3）0kg10kg流動性大，呈不可塑狀d1kg（1:7，比重1.07g/cm3）0.03kg10kg流動性稍大，呈不可塑狀e0.6kg（1:7，比重1.07g/cm3）0.03kg10kg流動性適中，呈可塑狀2）試驗圖樣如下： （a） (b) (c) (d) (e)3）結論：e組試驗配制出的樣土流動性較合適呈可塑狀。施工時建議采用膨潤土與水比例為1:8的膨潤土漿液。渣土與膨潤土漿液、泡沫劑比例為1:0.08:0.003。3.2

8、.1 施工中遇到的問題及處理措施長蛟區(qū)間在盾構掘進施工中前期采用渣土與膨潤土漿液、泡沫劑比例為1:0.08:0.003進行渣土改良掘進比較順利。 砂土層改良后土 風化巖層改良后土在盾構掘進至里程為SK4+256.14左右，掘進速度明顯下降扭矩上升速度快，發(fā)現(xiàn)問題后，我項目部及時采用高分子聚合物和泡沫劑對土體進行改良，但是效果并不明顯。經(jīng)過開倉后發(fā)行刀盤結泥餅現(xiàn)象嚴重。經(jīng)過清理刀廂并更換24把刀后，采用渣土與膨潤土漿液、泡沫劑比例為1:0.08:0.003進行渣土改良掘進掘進，掘進記錄顯示，盾構機推力、扭矩均降低，掘進速度大幅提高，達到20mm/min。4、結論在復雜地層掘進一定要隨時現(xiàn)場實際情況確定最正確的渣土改良劑并確定相適應的配合比。在由4中砂、5粗砂、6礫砂、7圓礫、1-1強風化泥質砂巖、