富水砂卵石地层暗挖技术

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1、...技术总结、论文申报评审表题目8-富水砂卵石地层暗挖技术申报单位中铁十四局集团第二工程有限公司作者姓名工作单位职称、职务张思林北京地铁四号备用站台项目部技术主管论文依托项目背景北京地铁四号备用站台项目隧道穿越砂卵石地层工程完工时间论文发表及获奖记录论文摘要北京地铁四号备用站台项目隧道穿越砂卵石地层，存在围岩易塌落、隧道底部起鼓和涌砂、顶板上方土体沉降，影响道路和桥梁安全等施工风险，并且不易钻孔注浆，工效较低。针对以上问题，改进了小导管设计参数和注浆参数，提出了砂卵石地层浅埋暗挖法“早封面、管细短、少扰动、快凝固、固拱脚、中拉槽”施工原则，施工效果较好。文章

2、介绍了砂卵石地层台阶法施工工艺，提出了下台阶反核心土开挖，以及小导管注浆施工要点。申报单位对论文的综合评价北京地铁四号备用站台隧道施工地质情况非常复杂，作者结合工程实际总结施工经验，供类似工程借鉴。单位评审上报意见及申报等级推荐申报集团公司优秀论文一等奖。（盖章）2014年12月15日集团公司评审意见（盖章）年月日填报部门：工程管理部填报人：刘秀芝WORD格式整理...富水砂卵石地层暗挖技术中铁十四局集团第二工程有限公司张思林摘要北京地铁四号备用站台项目隧道穿越砂卵石地层，存在围岩易塌落、隧道底部起鼓和涌砂、顶板上方土体沉降，影响道路和桥梁安全等施工风险，并且

3、不易钻孔注浆，工效较低。针对以上问题，改进了小导管设计参数和注浆参数，提出了砂卵石地层浅埋暗挖法“早封面、管细短、少扰动、快凝固、固拱脚、中拉槽”施工原则，施工效果较好。文章介绍了砂卵石地层台阶法施工工艺，提出了下台阶反核心土开挖，以及小导管注浆施工要点。关键词地铁隧道砂卵石浅埋暗挖法施工技术1.工程背景1.1.工程概况北京地铁四号线备用站台工程位于颐和园北宫门站西北清河东侧，毗邻四号线盾构接收井。备用站台工程所有分部工程包括：连接通道、备用站台、汽车通道。连接通道是连接四号线盾构井的通道；备用站台为四层地下矩形结构，平面尺寸为20*15m；汽车通道总里程为2

4、50m，主要依次下穿小清河、京密引水渠、五环路高架桥。1.2.工程特征该段穿越的地层主要为强-弱风化砾岩层、弱-微风化砾岩层及第四系卵石层。上部地层多为第四系松散层，空隙大，富含第四系孔隙潜水；在小清河和京密引水渠的河底下方（15.9）m的位置穿过，与河道走向“T”形交叉，隧道拱、墙部位处于古河道沉积形成的砂卵石层内，含砂量45%，为中细砂，卵石直径Dmax=12-15cm，Dav=2-5cm，＞2cm颗粒质量约占全重的55%；地层富含孔隙潜水，地下常水位高于隧道拱顶（7.265）m。1.3.工程风险（1）DK0+135——DK0+170段隧道顶部以强-弱风化

5、砂岩层，局部为全风化砂岩，节理发育，岩体破碎，围岩稳定性差，在暗挖隧道开挖时无法形成自然力拱，易发生塌落现象。（2）隧道结构边墙下部以砂卵石地层为主，且含有潜水赋存水，容易发生坍塌现象，隧道结构底部易出现底涌和涌砂。（3）备用通道从五环路高架桥南桥48号墩和北桥7号桥台之间穿过。通道距桥台基础的水平最近距离为1.7m，竖向最近距离为19.8m，通道全断面位于砂岩地层中，一旦施工不当。引起下沉及坍塌，将会造成极大影响。备用站台施工平面图及地质剖面图见图1、图2。WORD格式整理...图1备用站台项目施工平面图图2备用站台地质剖面图2.地层注浆设计参数优化2.1.

6、初始设计参数本段地层初始设计时没有考虑地层特点，按照一般地层进行设计。（1）小导管初始设计参数将Ø42×3.25mm无缝钢管按每3.5m截成一段，钢管的一端做成100mm长的圆锥状，以便于插打。在距另一端100mm处焊接Ø6mm钢筋箍，防止打设小导管时端部遭到破坏。距钢筋箍一端800mm内不开孔，剩余部分每隔200mm梅花形布置ØWORD格式整理...8溢浆孔，便于浆液的均匀扩散。小导管加工成型图见图3。图3小导管构造示意图初始设计每2榀格栅打设一次小导管。小导管沿开挖轮廓线从格栅腹部穿过，环向间距40cm，仰角及外插角为10°～15°，在拱形范围内布设，前后

7、两排小导管的搭接长度不小于1m。小导管注浆施工见图4。图4小导管注浆施工（3）注浆参数设计注浆材料按一下原则选取：对于无水砂卵石地层选择单液水泥浆；对于有水的的砂卵石地层选择水泥-水玻璃双液浆。注浆参数如下：注浆初压0.3MPa，注浆终压0.5MPa；浆液扩散半径控制在0.3m～0.5m即可；注浆速度≤30L/min。2.2遇到的困难和出现的问题按照以上设计参数加工小导管进行施工，遇到以下困难：（1）在砂卵石地层进行超前小导管钻孔施工过程中，不易成孔，卵石卡夹钻头，钻进难度很大；钻杆在取出时易发生塌孔，造成导管注浆无法正常进行。（2）小导管加工长度过长，由于砂

8、卵石地层孔隙率较大，造成远端注浆不理想