海底隧道潮间带富水砂层施工技术

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1、厦门东通道（翔安隧道)综合施工技术研究海底隧道潮间带富水砂层施工技术研究报告2009年3月311概述41.1工程地质41.2水文地质41.3富水砂层段施工的特点和难点52施工方案选择62.1原设计方案62.1.1超前水平高压旋喷桩62.1.2超前注浆小导管72.1.3开挖和初期支护82.2方案优化82.2.1地表高压旋喷桩试验92.2.2开挖方法比选102.2.3施工方案制定103地下连续墙施工113.1连续墙施工参数113.2连续墙施工准备123.2.1挖槽工艺的选取123.2.2单元槽段的划分123.3连续墙施工工艺步骤及技术措施133.3.1工

2、艺流程133.3.2导墙制作133.3.3泥浆护壁143.3.4地下连续墙接头施工153.3.5成槽施工准备163.3.6槽段施工163.3.7混凝土浇注184深井降水施工194.1工艺流程194.2疏干井施工参数204.3观测井204.4降水井抽水观测214.5降水效果215洞内砂层超前预注浆加固技术215.1洞内砂层超前预注浆加固试验215.1.1普通小导管注浆试验225.1.2TSS小导管+水泥浆注浆试验225.1.3TSS小导管+固砂剂注浆试验22315.1.4TSS小导管+水泥水玻璃双液浆注浆试验235.1.5试验结论235.2洞内TSS小

3、导管注浆加固技术245.2.1TSS小导管施工工艺流程245.2.2TSS小导管加工245.2.3TSS小导管打设和注浆255.2.4TSS小导管注浆施工过程注意事项255.2.5超前小导管及掌子面临时封闭措施256开挖和初期支护276.1开挖276.2初期支护286.3补偿注浆施工297结论30311概述1.1工程地质厦门海底隧道富水砂层段位于人工围堰内，原始地貌属于潮间带海滩，为含泥质的沙滩，向海域倾斜。地层由上向下依次为第四系人工填筑层()、海相沉积层()淤泥、冲洪积黏土()、砂、下伏燕山早期()黑云母花岗岩，各主要岩土体地质特征如下：填筑土：

4、为隧道洞口开挖的弃土，成分主要为砂质黏性土、全～强风化花岗岩，稍湿，松散，厚薄不均，下部含较多淤泥，淤泥深灰色，流塑，含贝壳碎屑及砂粒。黏土：以白色为主，局部为棕黄夹灰白色，含较多的砂粒，局部夹有细腻的黏土层，硬塑～半干硬状。粗砂：黄色为主，饱和，中密，成分以石英、长石为主，粒较均，呈透镜体状分布于黏土中，厚度0.5～0.7m。粗砾砂：黄色为主，底部多为灰白色，饱和，密实，成分以石英、长石为主，局部含铁、锰质胶结物，往海域方向砂层底部逐渐含少量卵砾石，直径一般小于3cm，偶见4～8cm，砂层厚1.2～13.5m。全风化花岗岩：一般呈棕黄～灰黄色，含灰

5、白色及褐色斑点，岩体呈硬塑～半干硬砂质黏土或砂质亚黏土状。强风化花岗岩：褐黄色、岩石风化严重，岩芯呈密实砾砂夹黏土状，局部夹块状，块质软，锤击易碎。各岩土层主要物理力学指标值见表2-1。各岩土层主要物理力学指标值表2-1岩土层名称状态层厚/m标贯击数/((击·(30cm)－1)渗透系数/(10－5cm·s－1)填筑土松散～密实、硬塑1.00～8.00黏土硬塑6.75～16.508.0～36.09.4砾砂密实、饱和1.20～8.4583.6354.0全风化花岗岩硬塑～半干硬塑2.00～10.0049.33.01.2水文地质(1)地下水类型及特征31根据

6、地下水含水层所处位置及其不同的赋存形式，工程范围内地下水分为松散岩内孔隙水、砂层承压水。粗(砾)砂富水性强，渗透性好，为良好的含水层和透水层，具有承压性；全风化基岩孔隙裂隙水总体上富水性弱，渗透性较差，属于弱或微含水层。浅滩段地下水主要接受陆地地下水及海水补给，受地形及海水压力的影响，地下水具承压性。图2-1隧道开挖后砂层底少量渗流水(2)地下水补、径、排及动态条件通过钻孔抽水试验观察（图2-2），工程范围内砂层中的孔隙水为陆域地下水与海域地下水之间的过渡带，受潮汐的涨落影响，当海水处于高潮时，海水向陆域渗透，补给陆域地下水，反之陆域地下水向海域排泄

7、，砂层地下水随着潮汐的变化具有流动性。下部风化基岩孔隙裂隙水因与上部的松散岩类孔隙水之间无隔水层，可接受上部孔隙水的垂直入渗补给或越流补给，各含水岩层的地下水均具承压性。图2-2静水位高程与潮汐相对关系图1.3富水砂层段施工的特点和难点31厦门海底隧道右线主洞翔安端在潮间带有约600m需要穿越富水砂层。根据勘察资料显示，砂层富水性强，渗透性好，为良好的含水层且直接受海水补给，具有承压性；砂层厚度1.2～13.5m,从砂层的分布规律来看，砂层地面起伏较大。右线隧道有205m（YK12+120～11+945、YK11+684～11+714附近）砂层直接侵

8、入隧道开挖作业面，侵入砂层厚度0～6m不等，其它未侵入段隧道拱顶为全风化花岗岩，距离砂层很薄，由于砂层与海水