大直徑泥水盾構(gòu)復(fù)合地層速凝漿液同步注入與注漿技術(shù)研究

1、大直徑泥水盾構(gòu)復(fù)合地層速凝漿液同步注入與注漿技術(shù)研究摘要： 摘要：在大直徑泥水盾構(gòu)施工中，由于大斷面隧道所承受的浮力大和泥水對(duì)漿液的稀釋及通過(guò)富水復(fù)合地層等不利條件，同步注漿效果大受影響。本文結(jié)合正在施工的一盾構(gòu)隧道施工情況進(jìn)行研究分析，通過(guò)對(duì)盾構(gòu)原有注漿設(shè)備和管路優(yōu)化改造，由傳統(tǒng)的同步注入單液水泥砂漿改造為同步注入復(fù)合漿液，達(dá)到了同步注入速凝漿液的目的，并通過(guò)在施工中加強(qiáng)過(guò)程控制和采取輔助措施，解決了因同步注漿效果差造成的管片上浮及開(kāi)

2、裂等技術(shù)難題，取得了很好的效果。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：大直徑 泥水盾構(gòu) 復(fù)合地層 速凝漿液 同步注漿 管片上浮1 前言隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)步伐的加快目前，國(guó)內(nèi)建成的大直徑盾構(gòu)隧道已經(jīng)比較多，積累了很多成功施工的經(jīng)驗(yàn)，但是任何一條隧道使用盾構(gòu)工法施工，還是有各自不同的難點(diǎn)和特點(diǎn)[1]，可能都會(huì)出一些這樣或那樣的問(wèn)題，需要我們?cè)谑┕ぶ胁粩喾治鲅芯縼?lái)解決。針對(duì)盾構(gòu)隧道的管片背后注漿問(wèn)題，很多專家學(xué)者已經(jīng)做了大量的研究工作[2] [3]

3、，為后續(xù)工程設(shè)計(jì)和施工提供了很多的支持，但之前的很多研究應(yīng)用到具體某個(gè)工程并不能完全解決所有問(wèn)題。本文主要針對(duì)大直徑泥水盾構(gòu)在巖石地層中管片背后的同步注漿問(wèn)題、以及注漿質(zhì)量在施工期間的重要作用展開(kāi)分析和研究，找到了保證泥水盾構(gòu)注漿質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)施工期間注漿施工的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了認(rèn)真總結(jié)，為以后類似工程的施工提供了積極的借鑒意義。2 工程概述某高速鐵路水下隧道為雙孔單線結(jié)構(gòu)，采用 4 臺(tái)泥水平衡盾構(gòu)相向掘進(jìn)施工，盾構(gòu)開(kāi)挖直徑1

4、1.18m，管片外徑 10.8m，內(nèi)徑 9.8m，環(huán)寬 2.0m。工程通過(guò)地層主要為第四系全新統(tǒng)軟弱土層和白堊系基巖，在軟弱土層和基巖過(guò)度帶局部穿越上軟下硬地層，基巖段巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、砂巖等。隧道通過(guò)多處斷裂帶和風(fēng)化深槽，地下水包括第四系松散巖類孔隙水和白堊系基巖（紅層）裂隙水，裂隙水為承壓水，承壓水頭高度 28～55m，隧道最大水壓為 0.67MPa。地表主要為農(nóng)田、魚(yú)塘及江河。3 同步注漿工作原理采用盾構(gòu)工法施工的隧道

5、，盾構(gòu)掘進(jìn)與管片拼裝為連續(xù)作業(yè)，由于盾構(gòu)開(kāi)挖直徑都大于管片的外徑，此空間在管片脫出盾尾后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行充填，以在管片脫出盾尾后能及時(shí)填充超挖空隙并固結(jié)管片，以達(dá)到防止地層松馳、地面下沉、管片上浮及阻止管片背后水流通道的目的[4]。根據(jù)不同的地層情況所需填充的材料也不盡相同，目前所使用的一般為水泥砂漿等惰性漿液材料[5]。同步注漿系統(tǒng)一般包括漿液存儲(chǔ)罐、注漿泵、注漿管路以及相關(guān)控制單元組成。漿液一般在洞外由專用制漿站拌制，用專用漿液運(yùn)輸車(chē)運(yùn)到

6、洞內(nèi)，用泵倒入盾構(gòu)后配套拖車(chē)上的漿液存儲(chǔ)罐內(nèi)。在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中、管片脫出盾尾的同時(shí)，漿液由注漿泵提供注入壓力，通過(guò)多根聯(lián)接管路及均勻分布在盾尾殼體內(nèi)的盾尾注漿管，注入管片背后與地層之間的空隙，達(dá)到同步注漿填充超挖空隙并固結(jié)管片的目的。密封邊界的建立有兩方面：一是與前倉(cāng)之間，主要靠盾殼與地層之間的自鎖及倉(cāng)內(nèi)壓力保持來(lái)實(shí)現(xiàn)；二是與盾尾之間，主要靠盾尾密封刷和注入油脂來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體同步注漿注入方d. 在富水地層，或存在承壓水，在前倉(cāng)壓力不平衡或

7、出現(xiàn)漏漿的狀況下，后部地下匯水很容易把漿液沖散，帶至泥水倉(cāng)或直接沖出，造成漿液流失；e. 單獨(dú)的儲(chǔ)漿罐不能直接注入速凝漿液，否則砂漿運(yùn)輸、儲(chǔ)存及注入系統(tǒng)極易堵塞，不具備可操作性。5 現(xiàn)場(chǎng)施工情況5.1 注漿材料設(shè)備設(shè)計(jì)情況本工程設(shè)計(jì)采用單液水泥砂漿，水泥砂漿通過(guò)單液同步注漿系統(tǒng)對(duì)管片背后的超挖空隙進(jìn)行充填，以保證隧道的施工質(zhì)量及防止地面下沉，施工過(guò)程為同步注入單液水泥砂漿。盾構(gòu)設(shè)備上配備了相應(yīng)的單液同步注漿系統(tǒng)，在后配套拖車(chē)上