富水粉细砂层盾构接收端头补充注浆加固技术研究及实践

华北平原某地铁区间风井盾构接收端头所处地层从上到下主要为粉质粘土、粘质粉土、粉细砂,且地下水位高,流动性强。接收端头经高压旋喷注浆加固后水平探孔发现仍然存在涌水涌砂风险,盾构机刀盘在破除洞门时极易发生洞门间隙处涌水涌砂。为保证盾构机顺利贯通出洞,采取地表袖阀管注浆的方式,采用GX改性硅灌浆料固结粉细砂,对区间风井接收端头富水粉细砂地层进行针对性的补强注浆加固。经过处理后盾构顺利出洞,未发生涌水涌砂。

大断面干燥粉细砂地层浅埋地段变形控制及施工技术研究

文章详细阐述了双线高铁大断面隧道在干燥粉细砂地层中采用超前水平旋喷桩超前支护、三台阶临时仰拱+竖撑、直径89 mm大锁脚钢管、径向注浆及初支内侧增加套拱等施工技术的施工方案,攻克了双线高铁大断面隧道干燥粉细砂层这一地层难题,形成了一套适用于该地层的施工技术,旨在为安全、快速、标准化建设该地质类型隧道提供有力的技术支撑,进一步提升铁路隧道工程建造水平,为社会创造更好的社会效益和经济效益。

圆梁山隧道2^#溶洞平导施工技术研究

圆梁山隧道是渝怀铁路线上最长的隧道,隧道主要穿越毛坝向斜核部、桐麻岭背斜和冷水河浅埋段,发育有毛坝向斜、桐麻岭背斜及伴生断裂。受地质构造影响,毛坝向斜存在P2w+c和P1q+m两层承压水,据定测深孔钻探表明,承压水压力高达4.42～4.60MPa。根据地质勘探资料及周边环境情况,预估隧道正常涌水量为98000m3/d,最大涌水量为145000m3/d。在圆梁山隧道施工中,先后在桐麻岭背斜和毛坝向斜遇到了5个深埋充填型溶洞,溶洞形态各异,充填介质不同,有粉细砂、粉质黏性土和黏土多种,其中,2#溶洞充填介质为粉细砂层,其施工难度最大。受高压、富水、岩溶等诱导因素影响,施工中多次突发了大规模的涌水、涌砂和涌泥等工程灾害,给工程的安全顺利施工造成了极其严重的影响。针对2#溶洞平导高压富水粉细砂层地质特点,研究出了由普通水泥单液浆、超细水泥单液浆、普通水泥–水玻璃双液浆、超细水泥–水玻璃双液浆、TGRM单液浆和HSC单液浆组成的注浆材料配套体系,并对2#溶洞平导施工过程中出现的2次较为被动的后退回填局面以及施工中的注浆设计、注浆参数选择和注浆效果检查评定进行了总结分析,以期对类似工程的设计、施工提供借鉴价值。

圆梁山隧道2#溶洞注浆技术研究

圆梁山隧道全长11068m,是渝怀线上最长的铁路隧道,主要穿越毛坝向斜、冷水河浅埋段及桐麻岭背斜,地层以泥岩、灰岩和白云岩为主。设计毛坝向斜隧道最大涌水量为8.3×104m3／d,最大水压为4.6MPa,隧道穿越的2#溶洞为高压、富水、深埋、粉细砂充填性溶洞,施工过程中,突水、涌砂十分严重,造成开挖面多次被淹,施工十分困难。主要介绍了2#溶洞突水、涌砂、涌泥情况,研究了相应的注浆方案、材料、工艺和注浆机械设备配套方式。

富水粉细砂层隧道开挖坍塌的加固技术研究及效果分析

针对富水粉细砂层隧道开挖引发典型坍塌问题,采用现场勘查、理论分析、室内试验和数据监测等手段,对桃树坪隧道塌方处地表和双向开挖掌子面提出科学治理方案。通过注浆填充率、P-Q-t曲线及注浆效果分析。结果表明:由于坍塌处地层有一定的吸浆能力,虽注浆量逐渐减少,但其抗压逐渐增大,地层得到挤密性加固。注浆后砂层自稳能力明显增强,在稳定性增强的情况下,塌方后的支护体系比塌方前的支护体系增强很多。管棚的数量相对于原管棚设计根数有所减少,但是单根的强度比原设计的管棚单根强度有所增强,管棚施工间距超出设计间距10 cm,可通过超前密排小导管预注浆补强。

富水粉细砂地层下穿既有铁路顶管隧道设计与施工

在富水粉细砂层中进行下穿既有铁路的顶管施工,由于施工降水会引起铁路路基的沉降,须采用安全快速、经济合理的工程措施和工法。本文以包头市一雨污水管下穿京包、集包铁路工程为例,详细介绍了所采用的"帷幕止水竖井+超长水平旋喷桩预加固+顶管工艺施工"方案。该方案实现了"零排水、微沉降",保证了施工安全,可为类似工程提供借鉴。

粉细砂地层大断面隧道暗挖注浆试验及地表沉降规律研究

粉细砂稳定性差,暗挖施工时容易引起较大的地表沉降。通过粉细砂特性分析及室内试验得到注浆加固前后土体的物理力学参数,试验结果表明:注浆加固对土体的含水量、黏聚力、内摩擦角和压缩模量均有明显的改善。运用加固后的土体物理力学参数,通过数值计算和现场监测分析,对粉细砂地层浅埋暗挖大断面施工地表沉降规律进行研究。结果表明:上导洞施工时对地表沉降的影响最大,施工时应重点加强此部位的注浆;上、下导洞施工时应错开距离不宜小于10 m;上导洞上台阶施工时应预留核心土;临时支撑分段破除长度不宜大于10 m;粉细砂地层深孔注浆加固设计时,除拱顶范围外,侧墙和拱脚一定范围也应进行注浆加固。实践表明理论分析与现场监测结果吻合,沉降满足设计及规范要求。

蒙华铁路万荣隧道粉细砂地层施工关键技术

针对蒙华铁路万荣隧道在穿越粉细砂地层施工过程中遇到的掌子面溜坍、超前水平旋喷桩间不咬合易漏砂、初期支护钢架直接立于松散砂层上导致沉降变形大等影响工程质量、威胁施工安全的主要问题,采用阶梯法开挖支护施工技术,周边旋喷桩帷幕超前支护;在格栅钢架拱脚增设钢垫板以扩大拱脚受力面积,增加钢架的稳定,减小因拱脚砂层松动引起较大的沉降变形;利用长仰拱栈桥施工仰拱,使仰拱结构封闭成环距掌子面距离不大于20 m,二次衬砌距掌子面距离不大于50 m;采用高压水喷雾器提高空气湿度,防止粉细砂层水分散失,降低其自然稳定性;并通过初期支护背后回填注浆补强等技术措施,有效防止溜坍,将沉降变形控制在5 cm以内。现场施工结果表明,上述施工技术措施有效地保证了万荣隧道穿越粉细砂地层的施工质量和施工安全。

郑州地铁粉细砂地层区间隧道扩挖注浆方案优化研究与实践

为解决粉细砂地层注浆施工过程中浆液难以扩散的问题,依托郑州地铁2号线紫荆山站—东大街站区间联络线暗挖段注浆工程,试验应用偏铝酸钠改性水玻璃浆液与超细水泥单液浆的复合注浆方案。实践表明:1)偏铝酸钠改性水玻璃浆液扩散半径超过1 m,可注性好,使注浆总量达到了设计的92%;2)先行注入偏铝酸钠改性水玻璃浆液,待其凝固并形成化学浆脉后,在相邻孔注入超细水泥浆液,使其沿化学浆脉劈裂扩散,形成复合浆脉,充分提升加固区域的围岩强度,在注浆及开挖全过程中,周边建(构)筑物和地层累计变形小于4 mm。此外,汇总分析了近年来多个粉细砂地层注浆施工案例,在与磷酸和硫酸改性水玻璃浆液对比后指出,偏铝酸钠改性水玻璃浆液具有安全性好、凝结时间短、扩散半径大的优势,且来源日趋广泛,能大幅度降低成本,具有良好的经济性和推广应用前景。

圆梁山隧道粉细砂充填型溶洞钻孔注浆快速施工技术

圆梁山隧道是渝怀线最长的铁路隧道,全长11 068m,是典型的岩溶隧道。隧道施工过程中共揭露了5个大型充填型溶洞,其中施工难度最大的2#溶洞为高压富水深埋粉细砂充填型溶洞。以该溶洞钻孔注浆施工为例进行了工效分析,并从注浆参数、注浆材料、机械配套和劳动力组织等几个方面对圆梁山隧道粉细砂充填型溶洞的钻孔注浆快速施工技术进行了探讨。

超细水泥-水玻璃浆液在富水粉细砂地层暗挖隧道中的注浆止水效果研究

针对富水粉细砂地层中暗挖隧道采用普通水泥-水玻璃浆液注浆止水效果差且导致上方道路隆起变形超标的问题,提出了超细水泥-水玻璃浆液注浆方案。采用可根据设定的注浆压力调整注浆量的注浆设备实现注浆流量和压力的可调可控,确定了浆液配合比、注浆参数、注浆孔布置等,并将该方案用于北京地铁14号线一联络通道工程。注浆加固后开挖揭露的掌子面特征表明,超细水泥-水玻璃浆液注浆取得了良好的止水效果,可为浅埋富水致密粉细砂地层暗挖隧道工程提供参考。

第三系弱胶结富水粉细砂岩地层双线铁路大断面隧道施工技术

以兰渝铁路桃树坪隧道工程为背景,针对富水弱胶结粉细砂岩地层的工程特性和施工中出现的问题,在'综合降水是基础、超前注浆加固是安全保障、快速封闭是关键'的施工原则指导下,通过现场试验,建立了'洞内综合降水+高压喷射注浆加固+大断面机械化施工'的施工技术,实现了大断面隧道机械化施工,减少了支撑的投入,达到了平均月开挖成洞15~20m的进度,施工中既保证了施工安全和质量,又加快了施工进度。

风积粉细砂隧道施工中的注浆加固技术

神朔铁路杏树峁隧道采用低压渗入性注浆方法，在风积粉细砂地层中压注改性水玻璃浆液，解决了隧道施工中的超前支护、注浆矽化加固的可注性，浆液选材配比及注浆工艺待技术问题，有效地控制了漏砂、坍塌和结构过量沉降等问题的发生。本文根据现场实践，应用注浆固结理论，对风积粉细砂注浆加固后的强度和稳定性进行了分析。

粉质砂土层盾构隧道下穿既有运营铁路施工技术研究

随着城市轨道交通网络不断完善和发展,城市轨道交通与既有构筑物的近距离交叉工程不可避免。下穿施工不仅要保证既有铁路的安全运营,还要确保盾构施工安全。以北京地铁6号线下穿京承铁路为依托,针对粉质砂土层地质条件提出了既有铁路路基注浆+扣轨加固方案,并对盾构压力、出土量、姿态控制、同步注浆及二次注浆提出控制措施,从而成功穿越超级风险源,为类似项目提供参考。

上第三系富水粉细砂地层隧道综合施工技术

为研究某铁路隧道在穿越上第三系富水粉细砂地层施工综合技术,解决溜塌、涌砂、初支沉降变形大等影响安全质量技术问题,结合数值仿真计算软件模拟实际施工过程,分析隧道采用“地表降水+帷幕注浆”的施工效果。总结了隧道开挖过程中初支位移变化特征;分析了砂层含水率对工程开挖的影响;总结了上第三系富水粉细砂地层隧道“地表降水+帷幕注浆”超前支护综合施工技术。施工开挖过程中隧道变形趋势与仿真计算结果拟合度较高,说明了仿真手段的可实施性,为后续类似地层条件下隧道开挖提供借鉴依据。