1、科研报告---新白广城际铁路斜岩地质地连墙成槽技术研究

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1、新白广城际铁路斜岩地质地连墙成槽技术研究与应用研究报告中铁八局集团有限公司珠三角城际新白广XBZH-2标四工区项目部二O—七年十一月目录1前言12项目概况13当前常用施工工艺14主要研究内容25技术创新点26施工方案研究25.1地质构造26.2机械配置方案研究36.3施工工艺流程36.4施工要点46.4.1施工准备46.4.2导墙施工46.5成槽机抓槽施工技术研究56.5.1成槽机施工注意事项66.6冲击钻冲槽施工技术研究76.6.1冲孔顺序76.7斜岩部分冲孔技术研究76.7.1影响成槽质量因素分析76.7.2方案制定86.7.3钻锤结构改进96.7.4斜岩部分冲孔施

2、工96.8成槽质量检测107研究结论108知识产权获得情况119经济效益分析1110推广应用前景111前言近年中国的成槽机械发展得很快，与之相适应的成槽工法层出不穷，使得地下连续墙的应用日益广泛，地连墙结构施工具有，工效高、工期短、质量可靠、经济效益高的特点，但是同样有一定的缺点，如果施工方法不当或施工地质条件特殊，可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题，在一些特殊的地质条件下如很软的淤泥质土，含漂石的冲积层和硬岩石等，成槽机无法在岩石地质进行抓槽作业，使用冲击钻进行成槽时垂直度难以保证。本项目施工段内前期地质钻资料显示，沿线地层砂层、黏土、弱风化石灰岩交替出现，且岩面起

3、伏极大，项口部针对此种地质状况组织成槽机+冲击钻实施成槽作业，重点针对斜岩地质条件下使用冲击钻进行成槽施工的质量进行研究。2项目概况新白广XBZH-2标段四工区项目部主要施工范围为花山站〜机场T2站区间隧道(DK45+251.5〜DK51+260.114)中的DK45+251.5〜DK48+655段，全长3403.5m,其中暗挖段3个，分别为下穿大窝岭暗挖段长300m.下穿机场高速暗挖段长65m(喑挖变更盖板明挖)、下穿西跑道灯光带暗挖段长235m,喑挖段总长度535m；明挖段3段，明挖段总长度2868.5m,一共有1015幅地下连续墙。针对施工段地质条件复杂，岩面起伏

4、较大的情况，项目部成立课题组，在斜岩地质成槽技术及施工工艺方面进行研究，在利用现有设备基础上通过改进施工设备及施工工艺实现成槽效率及成槽质量的提升。3当前常用施工工艺斜岩地质冲击钻当前针对斜岩地质成槽施工通常采用两种方式解决：(1)、潜孔钻施作引孔该施工工艺通过在地连墙槽段范围内实施钻孔对岩体进行破碎，然后使用冲击钻对已破碎岩体进行冲击成槽，此工艺需要二外投入施工设备及作业人员口作业成本较高，经济效益较差。(2)、回填片石复冲在岩面倾斜段内，冲击钻头在冲击过程中不可避免沿岩面产生侧滑，造成地连墙槽段岩体侧槽壁侵限而对面槽壁超限的现象，通过回填片石反复冲击侵限部分。增加人

5、、机、料费投入，施工效率低下，施工质量差。4主要研究内容(1)冲击钻在斜岩地质成槽施工质量控制要点分析：(2)冲击钻锤结构改进措施研究5技术创新点通过对斜岩石岩土力学特性研究，分析现有通用型钻锤在该屮地质冲槽作业的局限性，在分析成果的基础上对通用型钻锤结构进行改进使其匹配斜岩地质的冲槽作业，实现狎效益、施工效率最大化。6施工方案研究5.1地质构造新口广城际铁路XBZII-2标DK45+251—DK48+420施工段，沿线主要出露和揭露的地层有第四系(Q)、石炭系中上统(C2+3)以及石炭系下统(C1)地层。现将地层按照由新到老分述如下：第四系(Q)：主要包括第四系人工堆

6、积层、第四系全新统冲洪积层以及第四系全新统残坡积层。岩性以粉质黏土、砂类土为主，零星见砾石土，古河道及水塘地段分布淤泥质粉质黏土。石炭系中上统(C2+3),为壶天群地层，主要岩性为肉红色隐晶质灰岩，下部夹白云岩。石炭系下统(C1)：主要岩性为岩互层夹铁质砂岩薄层及煤层，下部为黄褐色、灰绿色钙质页岩夹土黄色薄层泥灰岩及灰岩透镜体；石磴子组灰黑色、深灰色灰岩下部见白云质灰岩；孟公坳组主要为灰口色细粒石英砂岩、石英粉砂岩、灰绿色薄层粉砂泥岩及少量炭泥质粉砂岩。地连墙入岩部分地质为弱风化灰岩，弱风化灰岩为单轴极限抗压强度50.5^68.6MPao施工段内共1015幅，其中地连墙

7、槽段内岩面倾斜＞30°的槽段占58%o5.2机械配置方案研究木工区地下连续墙埋深在13.4m〜25.5m范围变化，从上至下穿越：素填土、富水砂层、粉质黏土、灰岩。非入岩部分（素填土、富水砂层、粉质黏土），地连墙成槽拟定采用液压履带式成槽机SG60型。SG60型液压抓斗对地层适应性很强，从软粘土到含有大漂石的冲击层，均可进行挖槽；开挖宽度在80〜150cm,开挖深度可达到70m,主机（含抓斗）重约75t,抓斗配置了自动纠偏仪，在工作中对槽壁进行修复。先进的电子测量系统，对抓斗的深度及位置方向经显示屏幕精确的显示出来，可精确到0.01度，抓斗