穿砂层矿山法隧道水平深孔注浆加固

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1、专业知识分享版摘要：介绍了深圳地铁3号线通红暗挖区间下穿砂层段水平深孔注浆加固的施工处理方案，对该方案的施工工艺及辅助施工措施进行了详细的论述。施工后的效果表明该方法较为成功，具有明显的经济效益和社会效益，值得类似工程借鉴。关键词：水平深孔；注浆；矿山法；砂层；沉降引言深圳地铁3号线通红区间为暗挖隧道，左右线均要下穿一段50m左右长度的砂层地段，隧道开挖线2m范围内有砂层即为穿越砂层段。本文重点对隧道下穿砂层段的特殊处理措施及怎样控制变形以降低对周边环境的影响进行了描述。1工程概况1.1周边环境该区间

2、隧道位于深圳市主城区，红茘路正下方，两侧有4栋多层居民房；左线上方有：2000×1600mm的雨水箱涵，埋深约3.1m；DN400给水管，管顶埋深约1.4m；右线上方有：Ф800mm的污水管，管顶埋深约3.1m；DN400给水管，管顶埋深约1.4m；110kv的高压电缆沟（断面尺寸1000×700mm）。1.2工程地质隧道下穿砂层段围岩从上到下，有素填土层、中砂、砾（砂）质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩地层，为Ⅵ级围岩。区间隧道大部分地段穿越12-2-1、6-1、6-2地层，围岩具有遇水软化、崩解

3、，强度急剧降低的特点。1.3水文地质本区间范围地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。按地下水赋存条件，孔隙水主要赋存在第四系坡积层、残积层和全风化花岗岩中。岩层裂隙水较发育，但广泛分布在花岗岩的中～强风化带及构造节理裂隙密集带中，局部具有承压性，地下水位埋深2.6～5.3m，地下水径流方向为由西向东。地下水的补给主要为大气降水，少量为管线渗漏水。2施工方案2.1施工工艺以二重管注浆为主，裸孔注浆为辅，施工工艺流程如图2所示。使命：加速中国职业化进程专业知识分享版2.2水平深孔帷幕注浆设计深孔注浆为纵向

4、12m一循环，注浆开挖循环长度10m，预留2m止浆岩盘。2.2.1施工机具坑道钻机：ZLJ250煤矿用坑道钻机适用于砾（砂）质粘土层钻孔注浆，可以进行垂直孔、斜孔及水平孔的钻孔施工。压浆泵：SYB-60/60型双液注浆泵；拌浆桶、灌浆管、阀门、压力表等。2.2.2注浆材料采用PO，R32.5普通硅酸盐水泥。C液水：水泥=1：1，A液水：水玻璃=0.5:1，水玻璃浓度25～30°Be’。2.2.3施工步骤（1）孔位布置孔位沿隧道开挖轮廓线呈环形布置，间距0.15m~0.3m。在上下台阶核心土中布置4孔，

5、用于加固中心土层。孔位布置见图03，现场由技术员放线确定位置。（2）钻孔布管及施做顺序注浆管长分为3种：深12m孔，采用坑道钻机钻孔，插入φ20、12m钢管进行注浆，孔位编号<12-1.......18>；深8m孔，采用坑道钻机钻孔，插入φ20、8m钢管进行注浆，孔位编号<8-1.......12>；深4m孔，采用人工打入φ42钢管进行注浆，孔位编号<4-1.......18>根据现场实际施工情况，下台阶地层为全风化花岗岩地质情况较好。在实际施工布管是可以减少下台阶注浆管布设，孔位编号为<4-15、1

6、6、17、18>、<12-15、16>，孔位布置图见图03、04。（3）注浆参数使命：加速中国职业化进程专业知识分享版注浆压力：预注浆加固地层P=0.3～2.0Mpa；注浆时根据实际注浆效果经技术主管同意后可进行调整。2.2.4注浆结束标准（1）注浆压力逐步升高、当达到设计终压并继续注浆10min以上。（2）单孔注浆量与设计注浆量大致相同，注浆结束时的进浆量小于20L/min，每循环设计注浆量约为252m3，每循环布管总长度380m。使命：加速中国职业化进程专业知识分享版（3）每米注浆方量0.66m3

7、，12m注浆孔每根注浆量8m3；8m注浆孔每根注浆量5.3m3；4m注浆孔每根注浆量2.65m3。2.2.5注浆效果质量检验（1）对注浆过程中的各种记录资料进行综合分析，看注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求。本设计要求加固后的土体承载力强度值不小于0.8MPa。加固体的渗透系数应小于10(-6)cm/s。（2）检查孔应取岩芯，观察分析地层及浆液充填情况，并检查测量孔内涌水量及测算加固体的渗透系数。检查孔应沿隧道周边和中心布置。（3）当注浆效果不能满足上述要求时，应进行补注浆，直到达到设计要

8、求为止。2.3辅助施工措施2.3.1超前探水在每循环开挖前超前探水，探水采用煤电钻机钻孔探水。探水部位为上台阶拱部120°范围。孔深4m，打设角度35°，每开挖1.8m为1循环。探水孔封堵采用人工手持风镐顶进φ42钢管，并对钢管注双液浆，单管注浆量0.36m3。注浆前对钢管周围缝隙采用棉纱堵塞，注浆完成后采用棉纱填塞，并在管头打设木（钢筋）销防止浆液流失。2.3.2超前小导管加密及注浆在掌子面初喷后，格栅钢架架立完成后喷射混凝土15cm厚。从两侧拱腰部位