浅谈素混凝土连续墙端头加固在盾构施工中的应用

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1、浅谈素混凝土连续墙端头加固在盾构施工中的应用：本文是针对盾构在软弱地层中始发和到达施工中采用素混凝土连续墙对端头进行加固处理技术的研究　　关键词：盾构端头加固素混凝土连续墙　　前言　　随着城市的高速发展，地下铁道、水底交通隧道、长距离引水隧道、城市污水排放隧道等建设工程也蓬勃发展。盾构法施工作为一门新型的施工技术，科技含量高，施工难度大、风险大。而盾构始发、到达的安全风险主要在于端头发生水土流失或坍塌，尤其是端头加固体未能达到理想效果或加固失效时，极容易发生安全事故，轻则地面产生较大沉降，重则危及设备、人员安全，导致重大安全事故。　　盾构在富水软弱地层中始发和到达必须进行端头加

2、固，但富水软弱地层端头加固效果往往不理想，加固土体自稳性、防水性、匀质性不满足设计要求，从而在凿除洞门后发生涌水涌砂、地面塌方等风险，甚至在盾构到达时发生盾构机与隧道管片整体下沉的工程事故。因此研究一种安全、经济，并适用于富水软弱地层中加固的施工技术具有极为深远的意义，对往后类似地层的盾构始发和到达端头加固有很好的指导作用。　　一、施工工艺　　1、在富水软弱地层进行始发端头加固时，先采用搅拌对端头加固范围内的土体进行加固，再紧贴车站围护结构施做“一字型”素砼连续墙，最后在新旧连续墙的接口位置施旋喷桩进行接口止水，此技术的主要思路是利用素砼连续墙的强度与密实性，对素砼连续墙后部的

3、土体、地下水进行支挡截流，可防止破洞门时发生涌水、涌砂的险情，确保凿除洞门后的安全性。　　素砼连续墙厚t=600~800mm，一般采用的混凝土强度等级为C10，以便于盾构机刀具对其进行直接切削，素砼连续墙顶高于地下水位高度，墙底施做入不透水层内，宽度大于隧道直径2米以上，中心轴与隧道中心线重合。具体见图1。　　　　　　　　　　　　图1　　　　　　2、在富水软弱地层进行到达端头加固时，先施做“U型”外包素砼连续墙，再采用搅拌桩与旋喷桩对素砼连续墙范围内的土体进行加固，搅拌桩主要在“U型”素砼连续墙内部施做，搅拌桩与连续墙之间施做旋喷桩，一般施做一至两排。素砼连续墙厚t=600~8

4、00mm，一般采用的混凝土强度等级为C20，其中在隧道范围内的连续墙槽段则采用C10素混凝土，以便于盾构机刀具对其进行直接切削，而不对刀具造成损坏。素砼连续墙进入不透水层的深度h应满足截断水流通道的要求；素砼连续墙的接头处采用反复冲孔后再浇筑的方式进行接合，以保证接头处的止水效果良好；素砼连续墙与基坑围护结构连续墙的接口处采用旋喷桩在外侧施做止水帷幕。加固长度L大于盾构机主体长度。具体见图2.　　　　　　　　图2　　二、质量控制　　除了必须严格遵守国家、地方及业主制定的有关质量标准以外，在施工中还应做到：　　1、成槽时要注意控制好泥浆性能参数。　　采用膨润土造浆。膨润土在使用前

5、需经过取样，进行泥浆配比试验和物理分析，必要时要进行化学分析和岩矿鉴定。将合格的膨润土放入泥浆搅拌机中进行充分搅拌6~8min，并入池存放24小时以上使之充分水化，才能交付使用。　　对于再利用的泥浆，因其已受污染性能恶化，必要时适当掺入一定量的CMC和烧碱。拌制泥浆前，应进行泥浆配合比的设计，新制备的泥浆必须在泥浆池存放24小时以上才能使用。　　2、泥浆控制　　在富水软弱地层中施工时，应适当提高泥浆粘度和比重，增加泥浆储备量，保持槽内泥浆液面高于地下水位1.0m以上。保证槽壁的稳定。　　3、导墙中心与槽段中心偏差不得超出规范要求，保证成槽位置准确。　　4、施工过程中应经常测定泥

6、浆比重、粘度、含砂率和胶体率。根据土质调节泥浆的性能指标，必要时采用优质泥浆，并适当增大比重，使开挖的槽段尽快形成泥皮并形成有效的液体支撑；及时做好泥浆的补给，保持泥浆液面的高度；减少地面荷载；防止附近车辆和机械对地层产生振动。当挖槽出现坍塌迹象时，迅速补浆以提高泥浆液面和回填黄泥，待所填的回填土稳定后再重新开挖。　　5、成槽的垂直度：施工时要经常检查桩机的垂直度，并随时调整，保证成槽垂直度满足要求。　　6、每一槽段灌注混凝土前，混凝土漏斗及集料斗内应准备好足够的预备混凝土，以便确保开塞后能达到0.3～0.5m的埋管深度，并连续浇灌。　　7、水下混凝土必须具有良好的和易性，其配

7、合比应通过试验确定，坍落度宜为180220mm（以孔口检验的指标为准）。　　8、水下混凝土的浇灌应及时灌注，其间歇时间不得超过4小时，灌注前应复测沉碴厚度。导管的埋管深度保持24m，不得大于6m，并不得小于1m，严禁将导管底端提出混凝土面。　　9、在灌注混凝土过程中，若发现导管漏水、堵塞或混凝土内混入泥浆，应立即停灌并进行处理。　　三、结束语　　针对盾构机在富水软弱地层中始发或到达施工中的主要风险制定的以素砼连续墙为主，搅拌桩（或旋喷桩）配合的端头加固技术，能让富水软弱的端头土体加固后有良好