软流塑地层暗挖隧道超前支护施工技术.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：软流塑地层暗挖隧道超前支护施工技术摘要：关键词：1简述某地铁区间隧道为双洞单线采用矿山法施工单线全长1301.396m隧道顶部覆土9～11.5m区间隧道通过地段地面上3～7层楼房9栋基础为条基或筏基有给水、雨水、污水、电力、电信等多种管线区间隧道穿越Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类围岩其中Ⅰ类围岩段全长648.4m占区间隧道总长的49.8%Ⅰ类围岩穿越软～流塑状粉质粘土层、淤泥质粉质粘土层及硬～软塑状粉质粘土层该地层具有高压缩性、高灵敏度、强度低易产生蠕动现象开挖后土体自稳能力差易坍塌地面沉降难以控制施工极为困难。2地层预加固施工方法和注浆材料性能简述2.1地层预加固施工方法为确保施工安全和地面房屋、管线和道路行车安全顺利通过该段地层施工关键就在于对地层进行超前预加固将需要开挖的土体进行加固处理以提高其强度和抗剪切能力有效控制地表沉降。按照“注浆加固、挤压排水、提高强度、控制沉降”的总体思路我们在具体施工中采用大管棚（花管）加超前小导管注浆注浆材料选用HC—T凝结时间可调注浆材料注浆方法为劈裂注浆以提高地层的稳定性减少地面沉降。掌子面则采用硬质PVC注浆管进行全断面注浆加固采用分段注浆以加固开挖轮廓线以内的软土。2.2材料性能简述2.2.1HC—T凝结时间可调注浆材料HC—T可调超细注浆材料渗透性强直径在4μ以下的颗粒为总量的50%以上可灌入很细的裂岩缝隙具有微膨胀性、结石强度高、渗透能力强具有如下特性：⑴使用方便使用于大面积高富水渗漏、高压漏水、环境水腐蚀等环境下施工。⑵渗透系数：可灌入渗透系数10-4—10-5的粉砂砾砂层及淤泥。⑶补偿收缩：一天膨胀系数0.02～0.04%14天≤0.05%。⑷凝结时间：可根据使用环境初凝在几分钟到几十分钟内任意调节终凝不大于3h。2.2.2硬质PVC注浆管硬质PVC注浆管内径为φ42每隔33.3cm钻一组射浆孔（即每米3组）外包橡皮套注浆时通过加大压力使浆液顶开橡皮套挤破套壳料在土体产生劈裂并沿着裂缝扩散达到加固土体的目的。3超前支护施工3.1大管棚施工工艺3.1.1开挖管棚工作室⑴管棚工作室长6m跨度约为8m在软弱围岩中开挖必须及时施作初期支护。为便于架设钻机安设钢管工作室应挖至区间隧道开挖轮廓线以外0.8m。⑵导向管是控制成孔方向使之不偏斜的主要手段导向管长度不小于2.0m采用ф127mm无缝钢管加工经精确测量后焊接在钢拱架上并喷混凝土固定。⑶由于I类围岩段隧道较长且为弧线根据现有水平孔钻进技术条件隧道分段施作管棚。每排大管棚长度为40m首先施工第一段管棚工作室施作第一段管棚注浆后进行隧道掘进。第一段管棚段开挖30.6m后进行第二段管棚工作室施工及钻孔管棚搭接长度3.0m。以此类推完成管棚超前支护施工。3.1.2搭设平台、安装钻机、测定孔位⑴钻机平台采用枕木搭建平台满铺松木板。根据管棚孔的位置分层加高钻机平台。钻机平台搭设好以后进行钻孔钻孔顺序由高孔位向低孔位进行可缩短移动钻机与搭设平台时间便于钻机定位、定向。⑵安装钻机。进钻前以坐标法在掌子面标定管棚孔位。钻机平台要稳固钻机要安装牢固防止施钻时钻机不均匀下沉、移动而影响钻孔质量。否合格钻机就位测量布孔钻机大臂矫正钻机固定钻孔及接长钻杆钻孔接长准备管棚跟进钻杆分节退下撤管棚机加工管棚及管节注浆材料准备注浆机准备清孔注浆效果检查注浆固结围岩开挖管棚工作室退机长管棚施工工艺流程图⑶钻机定位。钻孔方位要求根据线路中线与管棚工作室的位置确定必须精确核定钻机位置。架立钻机时用罗盘、挂线相结合的方法确保钻机轴线与管棚设计轴线相吻合。3.1.3管棚孔钻进⑴管棚孔开孔：开孔前必须检查设备保证设备状况良好对组合好的钻具要检查丝扣联接是否紧密。由于考虑到钻孔时钻具下沉、线路曲线的影响及为后续管棚工作室预留出空间必须计算管棚打设的仰角及外插角具体计算图如上图所示。α外插=X/Lβ仰=Y/LL—为线路纵向相邻管棚工作室中心距离在架好钻机、调整好孔位的水平偏角及仰角后用翼片式螺旋钻进法钻进。⑵管棚孔钻进a.为了保证钻孔精度开孔段钻进是关键。钻进前10～20m时要反复校核钻杆方向调整钻机位置并用罗盘及挂线检测偏斜无问题后方可继续钻进。b.管棚管下入孔内前要先配管保证管棚管的同心度。c.加接钻杆和钢套管：当跟管钻进至钢套末端导向墙孔口管棚施工示意图约30cm时停钻然后钻机反转收偏退钻、卸杆动力头后退至末端加接钻杆或钢套管此时应先拧紧钻杆然后再拧紧联接套管