文档介绍：水平旋喷搅拌桩在暗挖隧道超前支护中的应用
摘要:介绍水平旋喷搅拌桩在广州地铁暗挖隧道超前支护中的应用,成功解决了暗挖隧道在饱和粉细砂层中施工的难题,突破了传统矿山法超前支护理念,拓宽了传统矿山法的适用范围。
关键词:水平旋喷搅拌桩暗挖隧道超前支护饱和粉细砂层
0 前言
暗挖隧道在饱和粉细砂层中施工时,由于该地层孔隙中饱和含水,采用传统矿山法的超前小导管或大管棚注入的浆液无法均匀扩散,加上饱和粉细砂层松散,若加大注浆压力或采用劈裂注浆,浆液常呈片状、脉状扩散,不能将粉细砂固结成整体,无法形成封闭的止水帷幕,故在防止隧道坍塌、涌砂涌水等方面均难以达到预期效果。饱和粉细砂层也成为了暗挖隧道的施工瓶颈。
水平旋喷搅拌桩是近年来在垂直旋喷桩、搅拌桩基础上发展起来的一种新工艺,工程应用实例并不多见,特别在暗挖隧道超前支护中的应用就更少。水平旋喷搅拌桩在广州地铁新港东站—磨碟沙站区间(简称新磨区间)暗挖隧道超前支护中的应用,成功解决了暗挖隧道在饱和粉细砂层中施工的难题。现就工程实例进行介绍,以利该技术的推广运用。
1 工程概况
新磨区间主要采用明挖法施工。但在区间中部位置,南北走向的华南快速干线与本区间垂直相交,由于华南快速干线是广州连接南部番禺、中山、珠海等城市的交通主干道,双向八车道,宽60m,日车流量近万辆,交通不能中断,如果明挖法或盖挖逆作法施工,则必须破坏华南快速干线或改道,给该干线公司带来非常大的损失,故新磨区间在穿越华南快速干线段必须采用暗挖法施工。本段暗挖隧道设计里程为YDK1+~YDK2+,单线长80m,受两端明挖区间线间距的限制,,,,属超浅埋暗挖隧道。
2 工程及水文地质
根据地质报告中右线MBZ3-4-14钻孔揭示,新磨区间暗挖段所处场地范围内的岩土分层,上部为第四系土层,下部为白垩系上统基岩,各岩土层自上而下依次为:〈1〉人工填土层:;〈2-1〉淤泥质土层:,大部分为流塑状,局部软塑状;〈2-2〉淤泥质砂层:,以淤泥质粉砂为主,其次为淤泥质细砂,呈松散状,含少量黏粒和有机质;〈3-2〉粗砂层:,含砾石,含黏粒,稍密~中密状;〈9〉微风化岩:主要由混质粉砂岩、粉砂质泥岩和粗砂岩、细砂岩组成;另根据地质报告中左线MBZ2-DB-32钻孔揭示,该地段局部存在〈3-1〉中砂层,,含黏粒少,颗粒均匀,级配差,稍密状。
场地四周多河涌,珠江河道在其北面,黄埔涌在其南面,,与珠江水及河涌水有一定的水力联系。以中、粗砂为主的海相冲积砂层厚度较厚,属中~强透水性层,饱和含水;基岩裂隙水不发育,连通性较差,透水性较差。
3 水平旋喷搅拌桩的施工技术
成桩原理
水平旋喷搅拌桩的成桩原理是在垂直旋喷桩、搅拌桩基础上发展起来的,即在普通钻杆的旋喷头上加焊搅拌叶,钻进过程中边旋喷边搅拌,使水泥浆与土体充分混合,从而硬结形成具有整体性、不透水性且强度较高的水泥土。水平旋喷搅拌桩具有旋喷桩、搅拌桩的双重优点,对地层适用范围进一步扩大,水泥土拌合更加均匀,强度更高,止水效果更好,施工质量有保证。
施工工艺
水平旋喷搅拌桩工艺流