盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)端頭加固施工工藝工法

1、盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)端頭加固施工工藝工法1前言1.1工藝工法概況盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)時(shí)，工作面將處于開(kāi)放狀態(tài)且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，工作面的穩(wěn)定與否直接影響盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)安全。對(duì)始發(fā)和到達(dá)端頭地層加固，要使加固體的強(qiáng)度，均勻性和止水性滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)放狀況下洞門(mén)的穩(wěn)定性要求，并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范要求，防止出現(xiàn)工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情況的發(fā)生，確保盾構(gòu)施工安全順利。（鉆盾構(gòu)始發(fā)和接收端頭加固常規(guī)采用的方法主要有：注漿法、深層攪拌樁、高壓旋噴樁、凍結(jié)法、素砼地下連續(xù)墻孔灌注樁）以及降低地下水位等工法。其主要目的是提高軟弱地基的承載力，降低地下水位，保證地基的穩(wěn)定，防止出現(xiàn)工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情況的發(fā)生，確保

2、盾構(gòu)施工安全順利。1.2工藝原理由于盾構(gòu)始發(fā)和接收時(shí)的荷載較大，端頭所處地層土質(zhì)又較軟弱，強(qiáng)度不足或壓縮性大，不能在天然地基上直接施工時(shí)，可針對(duì)不同情況，采取各種人工加固處理的方法，以改善地基性質(zhì)，增加土體的穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。地基加固的原理是：將土質(zhì)由松變實(shí)，將土的含水量由高變低，起到固結(jié)、穩(wěn)定、止水的效果，即達(dá)到地基加固的目的。2工藝工法特點(diǎn)2.1根據(jù)盾構(gòu)隧道所處的地層情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理的加固方案。2.2常規(guī)采用深層攪拌樁，加固體均勻性好，強(qiáng)度、止水性和抗?jié)B性滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。2.3組合采用加固+降水的方案，在滿(mǎn)足施工的前提下，大大降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。2

3、.4采用監(jiān)測(cè)信息化技術(shù)指導(dǎo)施工，使施工質(zhì)量、安全始終處于受控狀態(tài)。2.5提高土的抗剪強(qiáng)度，防止過(guò)大的剪切變形和剪切破壞，提高地基承載力；2.6降低土的壓縮性，減小地基變形和不均勻沉降；2.7改善土的滲透性，減小滲流量，防止地基滲透破壞;2.8改善土的特性，減輕振動(dòng)反應(yīng)，防止土體液化。3適用范圍本工藝工法適用于盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)施工。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)4.1地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50299)；4.2盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范(GB5044®；4.3地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50208)；4.4建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50202；4.5其他國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)施工及驗(yàn)收規(guī)范

4、、質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。5施工方法盾構(gòu)端頭加固體的強(qiáng)度、均勻性及止水性是施工控制的三個(gè)重要方面。加固效果應(yīng)滿(mǎn)足洞門(mén)破除后加固體能有效抵擋洞門(mén)處水土壓力，有一定的強(qiáng)度，整體性和自穩(wěn)能力，且能有效封堵地下滲水。端頭土體加固方案設(shè)計(jì)應(yīng)在對(duì)地質(zhì)條件、地面環(huán)境和地下管線(xiàn)詳細(xì)調(diào)查了解的基礎(chǔ)上，充分考慮場(chǎng)地條件施工工期等要求，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定安全可靠的加固方案。在加固方案的選擇上，不論采用哪種方案進(jìn)行加固，一定要考慮在加固體和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)孔注漿，以封堵加固體與圍護(hù)之間的施工冷縫，封堵可能存在的來(lái)水通道。5.1端頭加固范圍為保證洞門(mén)破除的安全和盾構(gòu)機(jī)始發(fā)進(jìn)入加固體（或到達(dá)時(shí)破開(kāi)洞門(mén)）時(shí)端頭土體的自穩(wěn)性和水穩(wěn)性

5、，盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)端頭需進(jìn)行加固處理，其加固范圍一般為隧道上下左右各3m,加固長(zhǎng)度始發(fā)端頭為盾構(gòu)機(jī)盾尾完全進(jìn)入橡膠簾布時(shí)盾構(gòu)機(jī)全部在加固體并且至少還有2m在加固體內(nèi)，到達(dá)端頭為盾構(gòu)機(jī)破開(kāi)土體露出刀盤(pán)時(shí)盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入加固體2m。同時(shí)要求在加固體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一排注漿孔，在盾構(gòu)始發(fā)前，需進(jìn)行壓密注漿，封堵可能產(chǎn)生的施工冷縫。5.2端頭加固方法目前常見(jiàn)的端頭加固方法主要有：注漿法、深層攪拌樁、高壓旋噴樁、凍結(jié)法、素砼地下連續(xù)墻（鉆孔灌注樁）以及降低地下水位等工法，各工法見(jiàn)表1。表1端頭加固工法匯總表工法名稱(chēng)簡(jiǎn)述工法特點(diǎn)適用范圍高壓旋噴有單重管、二重管、三重管以及近幾年出現(xiàn)的多重管法，在地基加固、提

6、高地基承載力、改善土質(zhì)進(jìn)行護(hù)壁、擋土、隔水等起到很好的作用。 可指定加固某一深度的土層。 可克服滲透系數(shù)很小的細(xì)顆粒土層中無(wú)法進(jìn)行灌漿的土體加固。 在間距狹小處可施工。 結(jié)合定噴法，可有效的形成垂直向、水平向或封閉式隔水墻。 使用方便，移動(dòng)靈活。適用于砂土、粘性土、淤泥土及人工填土等土質(zhì)。深層攪拌樁通過(guò)深層攪拌機(jī)器攪拌均勻，使水泥類(lèi)懸濁液在原地層中固化樁與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，改善承載力和變形模量。適用于粘性土、砂性土等地層工法名稱(chēng)簡(jiǎn)述工法特點(diǎn)適用范圍與土體反復(fù)均勻混合，水泥固結(jié)后，形成水泥土加固體。 能自立支護(hù)擋土， 樁體連接成壁后有隔水帷幕作用。 施工中無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪聲、無(wú)污染，對(duì)周邊建構(gòu)筑物

7、和地下管線(xiàn)影響小。 施工機(jī)具簡(jiǎn)單，操作方便，造價(jià)低。中施工。降水法人工降低地下水位是在施工范圍內(nèi)埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），用抽水設(shè)備抽其井內(nèi)水，降低地下水位到有利工程施工，在過(guò)程中保持不間斷抽水，使工作面土體始終保持干燥，從根本上防止流砂現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí) 盾構(gòu)工作井施工中，防止井內(nèi)涌泥或產(chǎn)生流砂。 盾構(gòu)隧道施工中，穩(wěn)定開(kāi)挖面土體，防止盾尾漏泥漏水。 井點(diǎn)降水尤其適用盾構(gòu)的進(jìn)出洞施工。適用土層為粉砂、砂質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土。工法名稱(chēng)簡(jiǎn)述工法特點(diǎn)適用范圍動(dòng)水壓力減少或消除，土體豎直面更為穩(wěn)定。凍結(jié)法當(dāng)用其他方法難以達(dá)到穩(wěn)定開(kāi)挖面土體時(shí)，采用凍結(jié)法可取得較好的效果，可使不穩(wěn)定的含水地層能形成強(qiáng)度很咼的凍

8、土體，形成完整的防水屏蔽，起到隔水和擋土墻的作用。 可有效隔絕地下水，其抗?jié)B透性能是其它任何方法不能相比的，對(duì)于含水量大于10%勺任何含水、松散，不穩(wěn)定地層均可采用凍結(jié)法施工技術(shù)； 凍土帷幕的形狀和強(qiáng)度可視施工現(xiàn)場(chǎng)條件，地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，凍土強(qiáng)度可達(dá)5-10Mpa,能有效提高工效； 凍結(jié)法是一種環(huán)保型工法，對(duì)周?chē)h(huán)境無(wú)污染，無(wú)異物進(jìn)入土壤，噪音小，凍結(jié)結(jié)束后，使用范圍凍結(jié)法適用于地下水大，但流動(dòng)性較小的地層；粉細(xì)砂層厚度大。目前在地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工、雙線(xiàn)區(qū)間隧道旁通道和泵房井施工、地下工程堵漏搶救施工工法名稱(chēng)簡(jiǎn)述工法特點(diǎn)適用范圍凍土墻融化，不影響建筑物周?chē)叵陆Y(jié)構(gòu)；凍結(jié)施工用于樁基施工或其它工藝平行作業(yè)，能有效縮短工期。等方面得