盾構(gòu)掘進(jìn)遇障礙物的處置措施

1、盾構(gòu)掘進(jìn)遇障礙物的處置措施、工程概況惠四院站河埒口站區(qū)間左線起終點(diǎn)里程為左DK8+875.505左 DK9+809.376,左線短鏈 8.221m,左線長 925.650m ；右線 起終點(diǎn)里程為右DK8+875.515右DK9+809.378,右線長933.863m,左右線 全長 1859.513m。圖1-1四院站河埒口站區(qū)間線路圖區(qū)間左線設(shè)置2處曲線，曲線半徑分別為350m 320m區(qū)間右線設(shè)置2處 曲線，曲線半徑分別為400m 325n。線路線間 距約為14.0023.80m。本區(qū)間地質(zhì)條件較好，主要涉及1雜填土、®1黏土、2層粉質(zhì)黏土夾 黏質(zhì)粉土、1黏土、（12） -1層含碎石

2、粉質(zhì)黏土、（12） -3層殘積土等，均為 弱透水或不透水層，區(qū)間隧主要位于1黏土層中，穿越建筑物及溶洞地段約60m長涉及2-1層含碎石粉質(zhì)黏土、2 -3層殘積土。表1-1地層參數(shù)表層號(hào)土層名 稱含水率 W%天然 密度P g/cm3壓縮模量（MPa靜止側(cè) 壓力系 數(shù)K。三軸壓縮UU基床系數(shù)熱物理參數(shù)滲透系 數(shù) （m/d）透 水 性 分 級(jí)地基承 載力特 征值 kPa地基的 基本承 載力 kPa黏聚 力 KPa內(nèi)摩擦 角bcq 度垂直 MPa /m水平 MPa /m比熱 容 KJ/k g.k導(dǎo)熱系 數(shù) W/m. k導(dǎo)溫系 數(shù) a10< (mV h)1黏土24.12.0110.80.42811

3、.342441.341.271.686.7 X不23024010-? 1碎石粉 質(zhì)黏土23.928.5/1.7X10-弱290300?3殘積土29.81.856.6/601.6/2202301到斛琬M上yoMrl.創(chuàng)星趾圖1-3區(qū)間溶洞處理斷面示意圖二、溶洞填充處理措施溶洞的填充情況不一，存在全填充、半填充及未填充3種情況，全填充的 填充物為硬塑狀的黏土；半填充的填充物為軟塑流塑狀的粉質(zhì)黏土、含碎石粉質(zhì)黏土。溶土洞的處理范圍應(yīng)根據(jù)巖面以上土層性質(zhì)、巖體的特性、溶洞的填充情 況等綜合判斷，一般情況下可參照以下要求執(zhí)行：1）隧道外放5m后，隧道底以下有大于2m厚的可塑、可塑 硬塑粘土和 粉質(zhì)粘土隔

4、水層，其下方溶洞頂板（完整灰?guī)r）厚度大于3m的巖溶原則上可不 作地面處理；對(duì)于溶腔較大（洞高較大）的溶洞需要加密探測(cè)其邊界后再酌情處理。2）隧道投影范圍內(nèi)，隧道底以下10m范圍內(nèi)無中、微風(fēng)化巖層覆蓋的土 洞（包括探明的裂隙、巖土交界面松散土體）均予以處理。3）若填充物為全填充的可塑、硬塑粉質(zhì)粘土，且承載力特征值大于160kpa或標(biāo)貫值大于15擊，可不進(jìn)行地面注漿處理。2.1地面處理措施（1）填充加固處理方法對(duì)不同的溶洞采取不同的處理方法：對(duì)全填充的溶（土）洞采用水泥漿壓力注漿填充；對(duì)無填充、半填充溶（土）洞可先采用水泥漿進(jìn)行填充，再采用水泥漿進(jìn)行壓力注漿填充;對(duì)于無填充或半填充的較5m),可采

5、用泵大溶洞(洞徑 送混凝土進(jìn)行填充。(2)注漿工藝巖溶處理注漿可采用花管注漿，花管注漿時(shí)應(yīng)設(shè)置止?jié){塞。 注漿管材質(zhì)應(yīng)便于盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)順利通過。注漿花管可采用©48硬質(zhì)PVC花管，在鉆孔揭露巖溶溶腔高度的上、下各1 m范圍內(nèi)沿注漿管每200mn設(shè)置© 8出漿孔，出漿孔沿注漿管四周梅花狀布設(shè)。(3)注漿材料水泥漿：0.8 : 11:1 (水灰比)，用于填充及壓注灌漿；雙液漿：質(zhì) 量比水：水泥:水玻璃(0.81) :1:(0.080.20 ),用于周邊孔速凝封孔。水玻 璃模數(shù)2.43.0，波美度3843Be1 °雙液漿混合后，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)失去可泵 性的時(shí)間約為60秒。均采用4

6、2.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。具體施工時(shí)參數(shù)應(yīng)根據(jù)時(shí)間情況、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。(4)注漿壓力周邊孔：以相對(duì)小壓力、多次數(shù)、較大量控制；壓力建議為 0.21 .OMPa , 34 次。中間孔：壓力建議按0.5Mpa2.0 Mpa控制，3次。(5)注漿間歇時(shí)間：每次間隔610小時(shí)。(6)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，且注入量很小時(shí)，終壓 5mim 后可結(jié)束注漿。(7)施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)，注漿參數(shù)根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行調(diào)整，注 漿量和注漿有效范圍通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，實(shí)際注漿量由監(jiān)理旁站確認(rèn)。(8)注漿過程中應(yīng)對(duì)注漿壓力、注漿量等參數(shù)做好記錄，圖2-1盾構(gòu)洞內(nèi)徑向注漿示意圖以作為發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)分析原因的基礎(chǔ)材料。2.

7、2洞內(nèi)處理(1)在巖溶發(fā)育段左DK9+389.931左DK9+739.131、右 DK9+465.400右DK9+706.600管片采用增力口注漿孑L的特殊混凝土管片，預(yù) 埋注漿孔構(gòu)造同管片吊裝孔。(2)巖溶段加強(qiáng)同步注漿、二次注漿質(zhì)量管控，背填注漿應(yīng)飽滿、密 實(shí)。(3)盾構(gòu)通過后，在左DK9+589.131左DK9+739.131、右 DK9+595.000右DK9+706.600段采用地質(zhì)雷達(dá)等物探手段在 洞內(nèi)進(jìn)行探查，探查范圍為隧道輪廓外5- 10m,若發(fā)現(xiàn)異常情況，通過拱底90° 范圍內(nèi)的預(yù)埋注漿孔和管片吊裝孔鉆孔以進(jìn)一步探查是否仍然存在發(fā)育于隧道下 方的溶(土)洞。(4)洞

8、內(nèi)鉆孔揭示有巖溶時(shí)，采用©42 t=3.5mm鋼花管注 漿對(duì)巖溶 進(jìn)行處理，注漿材料采用水泥漿，注漿壓力0.5MPa2.0MPa注漿其他要求同 地面處理；對(duì)未揭示有巖溶發(fā)育的鉆孔，應(yīng)及時(shí)采用水泥漿進(jìn)行封堵。(5)注漿過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)情況及時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)。© 42m 鋼花管，t=3.5mm三、處理過程3.1隧道下方溶洞發(fā)育情況該區(qū)間在DK9+470- DK9+680段分布灰?guī)r，局部隧道下方存 在溶洞，原設(shè) 計(jì)共有35處溶洞需填充處理，目前地面可鉆孔注 漿溶洞均已處理完成(22處)， 剩余13處均位于建筑物下方，2019年6月23日專家會(huì)明確建筑物下方溶洞待盾 構(gòu)通過

9、后在洞內(nèi)處理，且僅處理隧道底部5m范圍內(nèi)溶洞即可，盾構(gòu)通過后僅 有1處需處理。圖3-1溶洞處理平面布置圖 表3-1溶洞與隧道位置關(guān)系溶洞編號(hào)隧道平面位置關(guān)系1隧道剖面位置關(guān)系地質(zhì)情況備注1# A y 卜150 p'h”4 、f I #1 J3.6m1層黏 土、0.7m(12) 1 含碎石粉質(zhì)粘 土、4的2)3殘 積土、(13)2微風(fēng) 化灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r地質(zhì)情況備注2#3#4#5#6#溶洞編號(hào)im1層黏土、5.5m(12)3 殘積 土、O.5m(13)3 中等風(fēng)化灰?guī)r2的2) 3殘積 土、1.5m(13)3 中等 風(fēng)化灰?guī)r2.7m(12)3 殘積 土、O.5m(13)3 中 等風(fēng)化灰?guī)r/s

10、p5 W2.2m(12)3殘積 土3.5m1層黏土溶洞編號(hào)隧道平面位置關(guān)系隧道剖面位置關(guān)系地質(zhì)情況備注7#4.2*12) 3 殘積 土、0.9m(13)3 中 等風(fēng)化灰?guī)r1.4m1層黏 土、2.2 血)3 殘 積土3.6m1層黏 土 ' 1.2m) 1 含3.5m)3 殘積土碎石粉質(zhì)粘土、1.2m) 3 殘積土5.8m1層黏土、4.2m) 1 含碎石粉質(zhì)粘土1.3m(12)1含碎石 粉質(zhì)粘土、7詢2)3殘積土2.2m(12)1含碎石粉質(zhì)粘土 ' 1.2m(12) 3殘積土層黏土、3.6m(12) 1含碎石粉質(zhì)粘土、4日勺2)3殘積土鉆孔未/發(fā)現(xiàn)溶洞4.6m1層黏土、2.6m(1

11、2)1 含 碎石粉質(zhì)粘土17#5.5m1層黏土、(12)3 殘積 土18#79#20#21#噪：時(shí)上 A-T.F嚴(yán)-2L劉WRMH兒層黏 土、3m®2粉質(zhì) 粘土、0.9m(12)3 殘積土W3爭(zhēng)兒EgLOCO4.8m1層黏 土、2.5m2 粉 質(zhì)粘土、1詢2)3殘積土寸t -rJ育亦努 . 匚 rfCI2n2)1含碎石粉質(zhì)粘土、8詢2)3殘積土2日勺2)3殘積土溶洞編號(hào)隧道平面位置關(guān)系隧道剖面位置關(guān)系地質(zhì)情況備注#22# 32#24# 52# 624m® 1層黏土、 12m(12) 3 殘積 土4mj!2)3 殘積土、0.5m(13)3 中等風(fēng)化灰?guī)r4.2m(12)3 殘積

12、 土、0.5m(13)3 中 等風(fēng)化灰?guī)r4.6m1層黏土、0.5m(12) 1含碎石粉質(zhì)粘土、06m(13) 4 微風(fēng)化灰?guī)r5.2m1層黏土 ' 1.8m(12) 1 含碎石粉質(zhì)粘土、1.4m(12)3殘積土、(13) 4微風(fēng)化灰?guī)r27#28#29#30#31#1X2*豈孱目呷 77A阿阿薇甘士 . j、二7 二二JN、一和<化|泊4.7m1層黏土、1n2)1 含碎石粉質(zhì)粘土、0.6m(13)4微風(fēng)化灰?guī)r4.4m1層黏 十、1.2m(12) 1 含 碎石粉質(zhì)粘土、 (13) 4微風(fēng)化灰?guī)r5.7m1層黏土 > 1.6m(12) 1含碎石粉質(zhì)粘土、0.6m(13)4微風(fēng)化灰?guī)r6

13、n 1層黏土、(12)1含碎石粉質(zhì)黏土4.8m1層黏十、1.8m(12) 1 含碎石粉質(zhì)粘土、 (13)2強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r32#33#34#35#34 3520播5_嚴(yán)師些L如Si (確全充削%1ati.13.8m1層黏 土、0.4m(12)3 殘積土、 0.8m(13)4微風(fēng)化灰?guī)r3.3m1層黏±、2.6m(12)3殘積土、3.8m(13)4微風(fēng)化灰?guī)r4.2m® 1層黏+,、2.4m®2 層粉質(zhì)黏土、imi%i含碎石粉質(zhì)黏±、(13) 4微風(fēng)化灰?guī)r5.2m® 1層黏+,、2.4m®2 層粉質(zhì)黏土、3 4微風(fēng)化灰?guī)r3.2溶洞處理情況自201

14、9年4月5日開始鉆孔施工至今,已完成溶洞鉆孔22處(共6248n),注漿共1219m3(含200m3雙液漿)。施工期間，針對(duì)溶洞探邊、注漿量等問題存在的疑議召開了5次專題會(huì)，項(xiàng)目部根據(jù)專題會(huì)要求進(jìn)行溶洞鉆孔注漿施工。如下表所示，已注漿溶洞均存在地面返漿現(xiàn)象。表3-2溶洞地面鉆孔注漿情況統(tǒng)計(jì)表序號(hào)溶洞編 號(hào)鉆孔數(shù)量 （個(gè)）注漿數(shù)量（m3鉆孔深 度（m）預(yù)估溶洞頂 深（m備注19#658.6,含雙液漿262626地面返漿210#38174.4,含雙液漿11626-3125-26地面返漿322#6144,含雙液漿5826-3026地面返漿47#11196.526-3226-27地面返漿58#9/ J

15、7#注漿地面返漿：624#3373027地面返漿715#8232/地面返漿816#81733/地面返漿911#1212332-3526-30地面返漿1020#3333/地面返漿11121#158031-3528地面返漿122#283832-3528地面返漿134#9693528-31 地面返漿：143#71032-3528-30地面返漿155#383328-30地面返漿1614#3103230地面返漿1718#5932/地面返漿1819#3532/地面返漿11912#880.538/地面返漿201#6233/地面返漿2113#3123628 :地面返漿：226#41403428地面返漿目前位于

16、建筑物下方未鉆孔處理的溶洞含：1#、17#、23#、25#、26#、27#、28#、29#、30#、31#、32#、33#、34#、35#，建筑物下方溶洞與隧道底部之間均存在3.3m以上1不透水層黏土，地質(zhì)情況 較好。2019年6月23日，在地鐵大廈召開建筑物下方溶洞處理方案專家論證會(huì)，會(huì)議明確建筑物下方溶洞待盾構(gòu)通過后在洞內(nèi)進(jìn)行鉆孔 注漿填充，且僅處理 隧道底部以下5m范圍內(nèi)溶洞即可。根據(jù)已處理溶洞預(yù)估量和實(shí)際注漿量相比，除9#、10#、22#、21#、12瞪溶洞實(shí)際注漿量較原設(shè)計(jì)預(yù)估量偏大外，其余溶洞實(shí)際注入量均比設(shè) 計(jì)預(yù)估量小，建筑物下方溶洞注漿對(duì)比如表所示：表3-3溶洞地注漿對(duì)比表溶洞

17、編號(hào)設(shè)計(jì)預(yù)估量實(shí)際注入量備注9#3.8449.610#21174.4已處理22#18144已處理7#234180.58#116/7#注漿返漿24#62.537已處理15#32已處理16#11.59已處理11#85104已處理20#133已處理21#11.565已處理2#1838已處理4#23.563已處理3#55.57已處理5#8.68已處理14#11.510已處理18#309已處理19#65已處理12#1#/建筑物下方13#1565已處理6#19196已處理附件：相關(guān)會(huì)議紀(jì)要1 )根據(jù)2019年4月23日下午關(guān)于四河區(qū)間巖溶處理第一次專題會(huì)議要求，先以10#溶洞為試驗(yàn)，注雙液漿封邊，注漿量按

18、照設(shè)計(jì)預(yù)估量的3倍進(jìn)行試驗(yàn)，該溶洞設(shè)計(jì)預(yù)估量為35方，目前該溶洞注雙液漿和單液漿已到達(dá)105方，且溶洞未填充滿。鑒于此情況，于2019年4月28日下午地鐵集團(tuán)建設(shè)分公司工程二部組織相 關(guān)參建單位再次就巖溶注漿的處理方法及注漿的相關(guān)要求等進(jìn)行了進(jìn)一步討 論，各方充分討論，形成如下會(huì)議紀(jì)要：(1 )因7#、24#溶洞位于隧道正下方，且預(yù)估溶腔較大,直接影響后續(xù)盾構(gòu)施工和后續(xù)運(yùn)營安全，各方同意現(xiàn)場(chǎng)以7#、24#溶洞為試點(diǎn)，按照設(shè)計(jì)預(yù)估量約450方進(jìn)行注漿處理。(2)考慮10#溶洞用雙液漿進(jìn)行封邊試驗(yàn)時(shí)多次出現(xiàn)堵管 等問題，具 體填充效果暫無法驗(yàn)證，結(jié)合2號(hào)線河大區(qū)間巖溶注漿處理經(jīng)驗(yàn)，各方同 意7#、

19、24#溶洞注水泥單液漿進(jìn)行試驗(yàn)。(3)未充分發(fā)揮水泥漿凝固后的填充作用，控制計(jì)量，現(xiàn)場(chǎng)需采用“階段性注漿原則”，每次注漿量控制在50方左右，注漿完成后停止12 個(gè)小時(shí)供水泥漿液凝固，然后再次繼續(xù)注漿處理，注漿壓力控制在0.4Mpa 為宜。(4)7#、24#溶洞注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)估方量時(shí)，各方再次開會(huì)總結(jié)并討論下一步方案。(5)目前現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行溶洞探邊，引孔工藝只能探測(cè)溶洞的水 平投影邊線，對(duì)于溶腔高度緊靠掉鉆來判斷數(shù)據(jù)不一定完全準(zhǔn)確，現(xiàn)場(chǎng)需在7#溶洞 四個(gè)方向各取一點(diǎn)進(jìn)行鉆芯取樣，用來驗(yàn)證溶腔高度。(6)項(xiàng)目部梳理24個(gè)溶洞，結(jié)合周邊建筑物拆遷情況，明確哪些溶 洞能處理，哪些溶洞目前不能處理的。如不

20、能處理的溶洞對(duì)后續(xù)盾構(gòu)推進(jìn)過程中有什么影響要分析清楚。(7)對(duì)于可以探到邊的溶洞，根據(jù)探測(cè)情況重新計(jì)算理論預(yù)估量，與原設(shè)計(jì)給定方量進(jìn)行對(duì)比，后續(xù)進(jìn)行方量修正，為注漿量的控制提供依據(jù)。(8)項(xiàng)目部需充分調(diào)研巖溶雙液漿封邊施工工藝，單位技術(shù)負(fù)責(zé)人 應(yīng)給予支持。(9)項(xiàng)目部將近期施工遇到的技術(shù)、合同等方面的問題梳理出來， 形成書面情況匯報(bào)，于4月29日下班前提交業(yè)主。(10)監(jiān)理單位根據(jù)各參建單位一致認(rèn)可的巖溶注漿處理方 案進(jìn)行監(jiān)督 管控，現(xiàn)場(chǎng)派駐專人對(duì)整個(gè)注漿處理過程進(jìn)行監(jiān)督旁站，并做好相關(guān)記錄。2) 2019年5月8日，由地鐵集團(tuán)技術(shù)委員會(huì)主任、總工程師潘組 織，在地鐵大廈2105會(huì)議室召開巖溶

21、處理專題會(huì)議。經(jīng)各方充分討論，形成會(huì)議紀(jì)要如下：(1)對(duì)于10#孔，施工單位繼續(xù)探邊，由施工單位通過對(duì)比注水泥漿 及雙液漿的費(fèi)用，提出施工方案，由業(yè)主單位牽頭經(jīng) 參建各方確認(rèn)后組織 實(shí)施；(2)由施工單位委托有資質(zhì)的勘察單位進(jìn)行勘察，由原勘察單位市政院復(fù)核，原勘察監(jiān)理中X院審核，具體費(fèi)用另行商議；(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位完善設(shè)計(jì)文件，對(duì)于已揭示的溶洞實(shí)施注 漿施工， 實(shí)施單液漿，超過原設(shè)計(jì)預(yù)估量1倍開會(huì)討論。3) 2019年5月20日下午，地鐵集團(tuán)建設(shè)分公司總經(jīng)理助 理在地鐵 大廈2405室組織召開了地鐵4號(hào)線一期工程四院站河埒口站區(qū)間巖溶處 理討論會(huì)。匯報(bào)了本區(qū)間目前巖溶處理的情況和遇到問題，市政院匯報(bào)了 對(duì)1個(gè)洞探邊布孔的原則和后期施工需解決問題，與會(huì)人員進(jìn)行了充分討 論，形成紀(jì)要如下：(1)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)已注漿完成的溶洞(7#、8#、11 #、15#、16#、 20#、24#)，安排取芯檢測(cè)，檢測(cè)模式和檢測(cè)方式參照車站端頭加固檢 測(cè)，由施工單位委托巖土勘察工程有限公司負(fù)責(zé)取芯檢測(cè)工作，根據(jù)取芯結(jié) 果判斷是否還需繼續(xù)注漿填充；(2)對(duì)于目前未處理溶洞，14#' 18#和19#溶洞，施工單 位繼續(xù) 按原有方式探邊注漿