天津站盾构接收加固方案

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1、天津地铁2号线9合同段天津站盾构接收地层加固施工方案编制：审核：审定：中铁三局集团有限公司二○一○年六月36目录1.编制说明21.1编制依据：21.2工程概况22.施工方案62.1冻结法62.2水平注浆233.监测283.1水平注浆阶段监测283.2冻结阶段监测304.安全质量技术措施304.1水平注浆304.2冻结法315.应急措施33361.编制说明1.1编制依据：⑴《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）。⑵《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）。⑶《钢结构设计规范》》

2、GB50017-2003。⑷《地基基础设计规范》GB50007-2002。⑸《建筑结构荷载规范》GB50009-2001。⑹《建筑抗震设计规范》GB50011-2001。⑺《地下铁道设计规范》GB50157-2003。⑻《天津轨道交通2号线工程地质勘察报告》。⑼《旁通道冻结法技术规程》，DG/TJ08-902-2006J10851-2006。⑽井巷工程设计规范及其他相关国家、天津市安全文明施工规范。1.2工程概况1.2.1水文地质天津站盾构进洞时主要的土层主要是粉质粘土。粉土层。隧道轴线距离地面20.2

3、7米；粉砂层顶距离地面24米，层厚（设计）5米。地铁工程影响范围内微承压水主要赋存于粉土及粉砂层内，主要接受上层潜水的渗透补给，天然含水量≥20%。（见图12101地质剖面图）天津站2008年年底发生了漏砂、涌水，其位置正是盾构接收井位置，在处理过程中，局部注浆对该地层土体进行了置换，使土体成分发生了一些变化。1.2.2地面建筑物天津站是新开路~天津站盾构区间的盾构接收端，盾构端头井处地面建筑物主要是惠森花园2#（7层）、裕阳花园17#楼（8层）。均为桩基础，天津站去年漏水对已有建筑物也造成了影响。（见

4、图12201平面布置图）1.2.3地下管线36雨水管线φ800（埋深2.66米）；两根φ400（埋深0.9米）φ600（埋深0.64米）铸铁输配水管线；两根φ400的污水管线；0.38KV供电和路灯管线各一根；一根未知管线可能是电缆。（见图12301管线平面图）3612101地质剖面图3612201平面布置图3612301管线平面图2.施工方案由于接收端隧道埋深比较深（隧道轴线距离地面20.27米），隧道底有一层5米厚的粉砂层，基于对地面建筑物、地下管线和周边环境的保护，端头加固采用冻结法+水平注浆的加

5、固的方案。2.1冻结法2.1.1冻结参数36A.冻土墙厚度h的确定设冻土墙平均温度为-10℃，冻土抗压强度σ压=3.5MPa，抗拉强度σ拉=1.8MPa，抗剪强度τ剪=1.5MPa。洞口采取板状冻结方式加固。冻结加固体在盾构接收破壁时，起到抵御水土压力、防止土层塌落和泥水涌入工作井的作用。⑴计算水土压力：洞口的中心埋深为20.27m，当开洞直径为6.7m时，开洞口的底缘深度为23.28m。则按重液公式计算得到水土压力为：P=0.013H=0.30MPa定加固体为整体板块而承受水土压力，运用日本计算理论计

6、算加固体的厚度：计算得冻土墙厚度为2.12m。（见表2101）表1运用日本计算理论的数据及结果表2101冻土平均温度℃冻土弯拉强度σ水土压力P加固体开挖内直径D系数β安全系数k计算加固体厚度h-101.8Mpa0.30MPa6.7m1.22.02.12运用我国建筑结构静力计算理论公式进行验算：圆板中心所受最大弯曲应力计算公式为，计算结果见表2102表2102水土压力P加固体开挖内直径D冻土泊松比μ计算加固体h计算得加固体最大弯拉应力σmax冻土弯拉强度σ-10℃安全系数k0.30MPa6.7m0.272

7、.2m0.35MPa1.8MPa5.54σmax<<σ-10℃剪切验算加固体厚度：36沿槽壁开洞口周边验算加固体剪切应力。计算结果见表2103表2103水土压力P加固体开挖内直径D加固体厚度h最大剪切应力τ冻土抗剪强度τ-10安全系数Kτmax=0.232MPaτ-10=1.5Mpa0.30Mpa6.7m2.2τmax<<τ-106.46根据以上计算结果和设计院设计原则，冻土墙厚度h接收洞口冻结壁厚度取2.3m，外圈维护冻结帷幕厚度取1.6m。B.冻结范围及冻结孔的布置鉴于盾构接收对加固体强度及密封性要

8、求很高，以及实际现场施工情况和条件（施工场地的原因），采用水平冻结方案。主要技术参数：冻结体为洞口处冻结板块厚2.30m，直径10m。接收洞门每个冻结孔数：水平冻结孔57个，外圈32个，冻结孔深度为11米，内圈3圈25个，冻结孔深度为2.6米。测温孔9个。冻结管管材选择：选用φ89×8mm20#低碳无缝钢管。C.主要冻结施工参数的确定⑴积极期盐水温度-25~-30℃。⑵冻结孔偏斜率β≤1%。盾构接收加固冻结孔外圈最大终孔间距Lmax=lma