盾构隧道端头砂层加固施工技术.ppt

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1、盾构施工技术交流及技术培训会盾构隧道端头砂层加固施工技术二○一○年四月—深圳1.工程概况　　　　　　2.端头地质条件分析3.盾构机到达风险4.端头加固4.1搅拌桩旋喷桩加固4.2袖阀管注浆加固4.3水平注双液浆、化学浆加固4.3.1拱顶水平劈裂挤密注浆4.3.2拱顶水平置换止水注浆5.洞内注化学浆、聚氨酯固砂止水内容提要一、工程概况广州市轨道交通二、八号线延长线工程【南洲站～洛溪站盾构区间】土建工程项目，北起南洲站，向南穿越南环高速公路高架桥，再以小半径曲线转向东南穿过河面宽度约70m三滘河水道，在宏伟工业区内设置中间风井

2、一座，穿过城安围船厂轮机房及码头、下穿470m珠江，然后向东南方向靠近洛溪大桥，下穿长大公司办公楼及宿舍楼，经彩虹花园，到达洛溪站。南洲站～洛溪站区间里程范围为Y(Z)DK7+622.900～YDK9+870.728(ZDK9+849.940)，隧道右线全长2247.828m；左线长链25.927m，左线全长2252.967m。该区间左、右线隧道各使用一台德国海瑞克隧道机械有限公司生产的复合式土压平衡盾构机掘进，由于工期关系，洛溪站只能满足在维护结构条件下吊出。线路平面示意图见图1。图1南洛盾构区间平面示意图2.1工程地质盾构到达段场地岩土

3、由上至下依次为：<1>人工填土层（Q4ml）、<2-1B>淤泥质土、<2-2>淤泥质砂、<3-2>中粗砂层、<6>全风化泥质粉砂岩、<7>强风化泥质粉砂岩、<8>中风化泥质粉砂岩、<9>微风化泥质粉砂岩。根据岩土勘察报告描述，洛溪站吊出井端头共有3个钻孔，分别为MBZ3-LX-10（位于左线，详勘钻孔）、MBZ2-B002（位于右线，补勘钻孔）、MBZ3-LNB-01（左右线中间，补勘钻孔），端头地质横剖图见下页图2所示，地质纵断面图见下页图3所示。二、端头地质条件分析图2吊出井端头地质横剖图图3吊出井左线端头地质纵断面图图3吊出井右线端头

4、地质纵断面图盾构机掘进到达洛溪站段隧道主要穿过<3-2>中粗砂层、<6>全风化泥质粉砂岩、<7>强风化泥质粉砂岩、<8>中风化泥质粉砂岩、<9>微风化泥质粉砂岩。工程地质情况比较特殊，除<3-2>中粗砂层较厚且侵入隧道结构以外，<4-1>粉质粘土层、<4-2>淤泥质土、<5-1>可塑状粉质粘土层、<5-2>硬塑状粉质粘土层等地层严重缺失，<6>全风化泥质粉砂岩、<7>强风化泥质粉砂岩层也相当薄弱。左右线隧道在通过彩虹花园之后不久便进入砂层地段，直至洛溪站吊出井为止。其中右线隧道在里程YDK7+820.050～YDK7+696.102(约12

5、4m)段盾构隧道断面以上的部分是砂层，砂层距隧道拱顶0～5.2m不等，在里程YDK7+696.102～YDK7+622.900（约74m）（标段终点里程）段砂层侵入隧道拱顶以内，最大侵入深度为1.5m；左线隧道在里程ZDK7+825.770～ZDK7+673.415(约142m)段盾构隧道断面以上的部分是砂层，砂层距隧道拱顶0～3.2m不等，在里程ZDK7+673.415～ZDK7+622.900(约51m)（标段终点里程）段砂层侵入隧道拱顶以内，最大侵入深度为0.6m。洛溪站吊出井端头地层条件分析如下表1所示，吊出井墙角残留的地质柱状图如

6、下图4所示。表1洛溪站吊出井端头地层分析范围地层厚度(ｍ)地层厚度(ｍ)地层参数左线右线洞顶<3-2>中粗砂10.30～13.8<3-2>中粗砂9.70～14.4标贯击数N=21、28渗透系数K=8m/d洞身<6>全风化泥质粉砂岩0.00～0.76<6>全风化泥质粉砂岩0.00～0.93标贯击数N=21渗透系数K=0.08m/d<7>强风化泥质粉砂岩0.00～0.86<7>强风化泥质粉砂岩2.33～4.20标贯击数N=52、54渗透系数K=0.20m/d<8>中风化泥质粉砂岩1.62～5.30<8>中风化泥质粉砂岩1.31～2.08渗透系数

7、K=3m/d<9>微风化泥质粉砂岩<9>微风化泥质粉砂岩渗透系数K=0.02m/d图4吊出井墙角残留的地质柱状图通过以上分析，本工程洛溪站吊出端头地质具有如下特点：①拱顶上方<3-2>中粗砂层厚9.70～14.4ｍ，厚度较大，呈灰白、灰黄、褐灰色等，饱和，中密，局部稍密，级配不良，以石英质中粗砂为主，基本不含粘粒，部分地方含较多砾砂，极易震动液化。<3-2>中粗砂层是影响吊出端头稳定性的主要地质因素。②洞身上部的<6>地层很薄，风化剧烈，呈坚硬土柱状、土块状，稳定性较差。③洞身中上部的<7>地层较薄，原岩结构大部分已破坏，风化裂隙发育，岩体

8、较破碎，岩质软，失水易裂。④洞身中部的<8>地层，岩样较破碎，裂隙发育，岩质稍硬，失水易裂。⑤<8>岩层渗透系数均较大，基岩裂隙水较大，还可通过上部<3-2>补充。2.2水文地质