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摘要:在我国进入21世纪的新时期,市场经济发展十分迅速,随着时代的发展以及现代化进程的不断推进,想要更好地促进地铁工程的高效发展,本文针对地铁暗挖施工当中的可能会出现的一系列问题进行了简要的分析以及总结,并且针对不良地质。对于地铁暗挖施工过程中所造成的影进行了地铁施工技术的升级以及强化,所以本文针对地铁暗挖施工中不良地质超前注浆加固技术进行了简单的技术分析以及实施状况的过程分析,为地铁暗挖施工的发展提供良好的技术准备,也为在施工过程中所出现的问题做出了良好的解决措施保障。
关键词:地铁暗挖施工;不良地质;超前注浆技术
引言
在城市地铁浅埋暗挖施工中,地表沉降量是开挖控制的重点,通过在地表、洞内拱部、侧墙等部位预埋监测点来监测地表沉降量。通过向1号小导洞拱部粉细砂层中注入改性水玻璃来固定土体,增加开挖面的土体的自稳时间和提高自稳能力;同时,土体内部形成一个整体,起到止水的作用,又降低土体的透水性,是暗挖导洞开挖通过粉细砂层比较有效的措施。
1超前加固方案
施工前,采用RIS-K2型探地雷达对暗挖施工范围的路面进行了详细的探测,掌握了管线的确切位置和埋深,同时也发现杂填土层有大量的孔洞、沉陷、疏松等地质缺陷,影响施工和管线、道路的安全。经研究分析,决定对不良地质段采取处理措施,修补地层的缺陷,防止施工过程中发生坍塌、冒顶等事故。目前,对地层的加固处理以注浆为主。不良地质的埋深虽然离地面较近,但考虑到路面的交通,决定从暗挖的施工掌子面实施超前注浆,以消除对道路通行的限制。由于路面下管线密集,管线周边的土层较为松散,有水管线因渗漏水造成管线周边空洞,如果采用注水泥浆进行加固,大量水泥浆聚集在管线的周围,凝固后会形成一层硬壳包裹住管线,对管线造成不利影响。另外,水泥浆在地层中渗透快,扩散范围大,容易造成“跑浆”,影响注浆效果,对周边环境也造成不利影响。经过多轮试验,选择采用水泥膨润土浆,浆液的质量比为水泥:膨润土=3∶1,试验显示水泥膨润土浆渗入土层后,能够很好的与土层融合,填塞住土层的孔洞和疏松部分,而且渗透范围较小,易于控制加固范围。
2地铁暗挖施工中的不良地质超前注浆加固技术
2.1超强灌浆加固技术的分析应用
超强的灌浆加固技术在进行地铁的暗挖施工过程中,能够有效地针对不良地质所带来的施工困扰进行集中的解决以及处理,能够有效的改善地质施工疏松情况,确保现场施工的稳定性以及工人安全,不仅能够有效地实现地铁暗挖施工的效率,还能够保障质量。超强灌浆加固技术改善了传统的水泥浆加固施工过程中水泥浆溢出阻碍施工过程的弊端,如果大量的水泥浆液聚集在施工管线的周围,那么就会凝固管线,从而造成施工的不便,如果采用超强灌浆加固技术,就可以避免这个情况的发生,而且也能减少水泥浆在地质施工过程中出现渗漏的情况,减少渗漏情况从而能够有效地促进地质的加固。超强灌浆加固技术能够缩短水泥浆覆盖的范围,从而能够更好的减少跑浆现象的发生,提高灌浆的准确性以及效率,大量的水泥浆液能够十分准确的应用到地质层的加固工作当中去,减少了水泥浆液的浪费现象发生,提高了灌浆技术的使用程度。与此同时,要想达到严密的灌浆效果,对于灌浆的具体范围也应当进行进一步的确认和处理,确定准确的范围之后再进行集中的超强灌浆加固,这样不仅能够良好的达到预期的加固效果,还能够促进地铁工程施工的高效发展。在后期也应当进行适应的检查工作,做好后期的工作处理才能够防止下一步施工问题的发生,促进地铁工程施工的安全有效性得到加强。
2.2制浆、注浆
因需要边开挖边注浆,将注浆机置于开挖面后方约15m处,水泥和膨润土存在料库里,需要时搬运到注浆机旁。注浆导管安装完成后,即可开始制浆。
制浆采用机械搅拌,以提高浆液的拌和质量,在注有水的搅拌桶内开动搅拌棒,同时加入称量好水泥和膨润土,搅拌3.5min以上。搅拌好的浆液需要在初凝前注完。注浆时需要密切控制注浆的压力。由于超前加固的具体注浆量难以准确确定,如果压力过大,会对底线管线造成破坏,也可能使地面隆起,或者喷出地面,造成不良影响。注浆时,必须增加监测频率,防止注浆对初支结构和地面造成破坏性的压力,同时安排专人在地面进行观察,防止浆液渗出。
2.3注浆量
计算依据:注浆量可按以下公式计算:L=V×n×a(1+β)式中:L=注浆量,单位m3;V=注浆范围土体体积,单位m3;n=地层(砂层和卵石层)孔隙率,取41%;a=浆液充填系数,0.7~0.9,取0.8;浆液损失率β:10%~30%,取20%;设计中,n×a(1+β)统称为填充率,填充率按下表选用。按照公式计算,每个循环总注浆量如下:注浆范围断面面积为33.46㎡,按照每次注浆12m计算,可得每个循环注浆总量为158.04m³。当注浆量不足时,采取补浆措施,增加注浆管,直到达到理论注浆量。
2.4安装注浆导管
注浆导管要求在初支喷混达到一定强度后进行。由于加固区域距离开挖掌子面较远,需要安装7~8m的长导管,长导管需要借助风镐顶进。导管贯穿加固区域,在进入加固区域的导管壁上开设注浆孔。导管的根数需要根据加固区域的大小和性质确定,对于疏松地层,导管的间距控制在1.5m左右为宜,对于单个孔洞,安装两根导管即可。
2.5效果检查
超前注浆的效果不易确定,主要从以下几个方面进行检查:(1)检查注浆量是否和预计相符,如果出入较大则需要分析清楚原因。(2)查看周边的窨井、管线槽等是否有浆液渗入。(3)用前次的经验进行检验。(4)必要时进行地质雷达探测。
2.6体会与建议
某站暗挖段的施工安全受到相关各方的关注,在采用了水泥膨润土超前不良地质注浆后,暗挖的施工安全性得到提高,相继顺利完成了小导洞和中边跨大断面的开挖施工,开挖面没有发生一起坍塌事故,地面沉降最大为-23.34mm,没有发生局部沉陷,地下管线得到了很好的保护。本次对不良的地质采取超前注浆加固是成功的。根据某的施工实践,采用水泥膨润土注浆加固技术可以对有疏松、孔洞等的不良地层以及管线底部、孔隙率较大地层具有较好的加固效果,水泥膨润土浆比纯水泥浆要经济。在不同的地质条件中需要对浆液的配合比进行试验调整,以期达到最佳的效果。
结语
不难看出,在当前的时代发展背景下以及我国地铁暗挖工作的飞速发展局势下,想要促进地铁施工情况的良好开展,就必须针对施工现场的地质情况以及外在环境进行勘察和检测,采用超强灌浆技术来加强施工的安全性,从而能够促进我国地铁施工工作的快速发展,通过本文的论述希望可为相关领域从业人员提供一定理论指导,更好促进地铁事业的发展和进步。
参考文献
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