地面出入式盾构法隧道同步注浆工艺模拟试验.pdf

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1、第6期（总第170期）No.6(SerialNo.170)2013年12月CHINAMUNICIPALENGINEERINGDec.2013DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.06.025地面出入式盾构法隧道同步注浆工艺模拟试验1112吴惠明，黄俊，张冠军，滕丽（1.上海隧道工程股份有限公司上海200082；2.上海城建集团，上海200122）摘要：地面出入式盾构法隧道施工技术作为一种全新的盾构施工工法，存在诸多施工技术难点。通过对地面出入式盾构法隧道特殊工况条件下的同步注浆效果及注浆参数的研究分析，得出采用现有传统同步

2、注浆工艺在地面出入式盾构法隧道工况中的改进建议及施工参数。关键词：地面出入式盾构法隧道；同步注浆；注浆效果；施工参数中图分类号：U455.43文献标志码：A文章编号：1004-4655（2013）06-0080-03地面出入式盾构法隧道工法作为一项盾构施工盾构同步注浆一般采用4点注浆，盾构机在盾领域的全新技术，免去了施工工作井及深埋明挖段尾壳体部位配备4个注浆孔，采用地面出入式盾构带来的不利影响和投入，大大节约成本、节省工期、法隧道施工，在负覆土、零覆土、超浅覆土工况条减小对周边环境的影响。施工过程中主要存在2项件下，浆液必须具备良好的流动填充性能，结

3、合合技术难点。理的施工控制参数，保证浆液在一定（较小）注浆1）隧道在负覆土、零覆土、超浅覆土阶段周压力条件下在管片壁后的流动距离，从而使浆液完围土体变形、管片受力状态均不同于常规盾构隧道整地包裹住管片，形成一层致密的保护层，地面出施工，对同步注浆施工质量提出了更高要求。入式盾构法隧道负覆土工况见图2。2）周围地层围压较小的情况下，需严格控制注浆压力以满足隧道的上浮要求。地面1同步注浆工艺管片同步注浆工艺是盾构施工工法中必不可少的工填充奖液序，是控制地面沉降和隧道稳定的关键。盾构法隧道同步注浆工艺在盾构掘进的同时，通过注浆泵的注浆孔泵压作用，把一定工作性

4、能和强度的浆液注入盾尾土层后管片环外空隙之中，达到填充盾尾建筑空隙、减小地面沉降、提高整体隧道稳定、辅助隧道防水等图2地面出入式盾构法隧道负覆土工况同步注浆示意图目的，盾构同步注浆原理见图1。2模拟试验目的及设计原理管片注浆层盾尾注浆管盾构壳体盾构刀盘针对地面出入式盾构工法的施工特点，为摸索传统同步注浆工艺在地面出入式盾构工法特殊工况条件下的施工效果，开展同步注浆模拟试验，模拟试验的目的如下。1）模拟传统同步注浆工艺（厚浆及液态浆）在不同工况条件下（即负覆土、零覆土、超浅覆土）的注浆填充效果。图1盾构同步注浆示意图2）分析比较不同工艺在地面出入式盾构工

5、法收稿日期：2013-06-20特殊工况条件下的优劣，并对新型浆液材料性能指第一作者简介：吴惠明（1970—），男，教授级高级工程师，标设计提供指导依据。博士（在读），主要从事地下工程施工技术管理与研究。80吴惠明，黄俊，张冠军，等：地面出入式盾构法隧道同步注浆工艺模拟试验2013年第6期3）进行不同注浆孔位模拟试验，得出不同注表2模拟试验浆液填充效果分析空隙/cm浆孔位条件下的注浆填充效果。序号工况注浆量/%地面情况理论顶部底部左侧右侧4）试验过程中采集不同模拟工况条件下的注1-0.3D130冒浆6-7662-0.3D200冒浆6-8410浆压力，分

6、析研究不同浆液类型、不同工况条件下0D110正常668673合理注浆压力参数。0D110冒浆6102870.5D110沉降64977模拟试验通过设计1套同步注浆装置来实现。40.5D110隆起610677试验装置中的模拟盾壳外径为850mm，模拟管片0D200沉降64108450D200冒浆612899外径为730mm，模拟盾壳与模拟管片连接后形成0.5D200沉降6412686单边60mm的建筑空隙。0.5D200隆起610768同步注浆试验装置示意图见图3。图3同步注浆模拟试验装置示意图3模拟试验3.1试验工况地面出入式盾构法隧道施工过程中，盾构推

7、进始发与到达时，盾构机从负覆土状态逐步进入土体a）厚浆注浆效果图（按盾构埋深条件均为灰色淤泥质粉土）。实际施工中厚浆注入率为110%，液态浆注入率为200%。根据实际施工中盾构推进平均速度，本次模拟试验中，取推进速度为3～4cm/min。综上试验要求，试验工况设计见表1。表1模拟试验工况序号工况浆液种类注浆孔位注入率/%1-0.3D厚浆下部2点1102-0.3D液态浆下部2点2000D厚浆下部2点110b）液态浆注浆效果图30D厚浆上部2点110图4-0.3D工况注浆效果图0.5D厚浆下部2点11040.5D厚浆上部2点1100D液态浆下部2点2005

8、0D液态浆上部2点2000.5D液态浆下部2点20060.5D液态浆上部2点2003.2填充效