广州地铁3号线北延段1标广～燕区间 矿山法隧道地下水控制总结
目录
一、工程概况及水文地质 ................................... 2
1、工程概述 .................................................... 2 2、工程地质及水文地质 .......................................... 2
二、注浆方案的确定 ...................................... 3
1、设计情况 .................................................... 3 2、15m水平袖阀管注浆 .......................................... 4 3、全断面3m径向系统注浆和全断面水平40m超前深孔注浆 ........... 5
三、注浆施工技术 ........................................ 5
1、全断面3m径向系统注浆 ....................................... 5 2、全断面水平40m超前深孔注浆 .................................. 8 3、注浆效果 ................................................... 12
四、总结 ............................................... 15
1、全断面3m径向注浆注浆 ...................................... 15 2、全断面水平40m超前深孔注浆 ................................. 16
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广州地铁3号线北延段1标广～燕区间 矿山法隧道地下水控制总结
一、工程概况及水文地质
1、工程概述
广州东站～燕塘站区间为矿山法隧道区间，线路出广州东站折返线后向北延伸，下穿瘦狗岭军事禁区、省农垦物资总公司宿舍、在建银燕地产公司办公楼、粤垦路、禺东西路立交系统1.5标立交及燕岭路人行天桥，最后到达燕塘站。区间线路最小半径为500m，埋深24.78～139.1m。沿线地面条件复杂，经过的建筑物主要有地下军事设施、城市交通主干道、高架桥、建筑物等，车流量大，人员密集，建筑稠密，地面高程26.67～103.07m，高差76.40m。
图1 广燕区间平面图
本区间右线设计里程范围为：YDK0+036～YDK-0-500.525,全长536.525m；区间左线设计里程范围为：ZDK0+036～ZDK0-500.525,全长543.014m（长链6.489m）；区间左右线总长度1079.539延米。（见图1）
本区间采用矿山法施工，于里程YDK0-386（地形绝对坐标X-32747.2905，Y-43888.4013）处设置施工竖井及横通道以实现土石方外运及设备吊装。
2、工程地质及水文地质
2.1 工程地质条件
本区间沿线第四系土层覆盖于基岩之上，下伏基岩为燕山期花岗岩和震旦系变质岩，岩
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性主要为花岗片麻岩、混合花岗岩，部分地段为混合花岗岩，变质石英砂岩、石英岩等。地质钻孔揭露岩土层自上而下有： <1>人工填土层、<3-1>层粉细砂、<3-2>层中粗砂、<4-1>层粉质粘土、粘土、<4-2>层淤泥质土、<5H-1>层可塑状花岗岩残积土、<5H-2>层硬塑或坚硬状花岗岩残积土、<6H>层花岗岩全风化带、<7H>层花岗岩强风化带、<8H>层花岗岩中等风化带、<9H>花岗岩微风化带。 其中，区间隧道穿越的地层主要为＜9H＞、＜8H＞微分化及中分化花岗岩带，岩石单轴抗压强度最大值为132MPa，并广泛分布有花岗岩球状风化、软硬夹层、上软下硬及风化深槽等不良地质，瘦狗岭地段有不整合带通过。广燕区间隧道剖面图（见图2）
图2 广燕区间隧道剖面图
2.2 水文地质状况
本区间地下水水位埋藏变化较大，稳定水位埋深为0.50～15.50m，平均为4.12m，但在瘦狗岭山体下330米长度内，水头高度最高达到95m。
区间整个隧道开挖断面具有弱透水性，但在强风化和中风化裂隙或构造发育地段，有一定富水性，具承压水特性，地下水类型为：第四系松散层孔隙潜水和基岩风化裂隙水。
二、注浆方案的确定
1、设计情况
广燕区间隧道断面为单线单洞马蹄形，支护结构采用复合式衬砌及喷锚支护法。防水设计遵循“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则，强调结构自防水为主。强调结构自防水首先应保证混凝土、钢筋混凝土结构的自防水能力。为此应采取有效
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技术措施，保证防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性。加强变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头，各种结构断面接口、桩头等细部结构的防水措施。
Ⅲ 级广州东站Ⅱ 级Ⅳ 级竖井Ⅴ 级燕塘站长链6.489）图3 广—燕区间左线施工段地质分布
广州东站Ⅱ 级Ⅲ 级Ⅳ 级竖井Ⅴ 级燕塘站图4 广—燕区间右线施工段地质分布
本区间矿山法隧道共设计六种马蹄形断面支护类型：A型、B型、C型、D型、E型、F型，均为单孔单线结构断面。其中A断面适用于Ⅱ级围岩、B断面适用于Ⅲ级围岩、C断面适用于Ⅳ级围岩、D、E、F断面适用于Ⅴ级围岩；C型、D型、E型、F型断面开挖前采用超前小导管注浆预加固地层。初期支护完成后进行壁厚注浆，在开挖后地下水出露较多地段、注浆后仍有渗漏水地段应视具体情况向衬砌背后更深层围岩进行注浆，注浆时间为初支完成后的第3天。广燕区间施工段地质分布图（见图3、图4）
2、15m水平袖阀管注浆
广燕区间处于瘦狗岭断裂带，存在高水头承压水及深厚的花岗岩风化层，地质条件十分复杂。地质勘察及招标设计对地质的复杂性难以充分判定，如详勘报告中经抽水试验推算广燕区间隧道施工中每日涌水量为92.7 m3，而实际施工中涌水量达到了每日800～1000 m3，远远超出预测水量。
在竖井开挖时，地层失水引起周边建筑物沉降，燕岭大厦C栋最大沉降量累计达到79mm，
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使隧道正常开挖受到了影响。竖井开挖揭露地层为<7H>强风化地层，裂隙发育，渗水量大，为保证隧道正常开挖,在隧道开挖之前进行全断面15m水平袖阀管注浆，逐环推进，搭接长度3～5m，达到减少掌子面的渗水量，岩层稳定时间增长，确保开挖安全。减小洞内失水量，控制周边建筑物沉降。
3、全断面3m径向系统注浆和全断面水平40m超前深孔注浆
2008年11月隧道开挖向南开挖进入中风化岩层后，水平袖阀管注浆效果变差，洞内失水量每天仍超过1100 m3，周边建筑物大面积沉降，燕岭大厦C栋最大沉降量累计达到98.1mm、电缆廊道最大沉降量累计达到103.9mm、禺东西桥最大沉降量累计达到93.4mm。为减少洞内失水量，控制周边建筑物沉降，于2008年12月3日地铁公司建设总部组织召开的广燕区间注浆方案讨论会确定：
1）对已开挖成洞的隧道增加全断面3m径向系统注浆，减少洞内渗漏水点，控制洞内失水量，从而减缓周边建筑物由于失水造成的沉降；
2）对未开挖的部分，主要是燕塘方向的<6H>、<7H>地层，进行全断面水平40m超前深孔注浆，填充裂隙，确保今后掌子面开挖安全，达到无水作业，为工程推进创造条件。
三、注浆施工技术
1、全断面3m径向系统注浆
为减小隧道失水对已完成初支采用初支背后3m范围内注浆堵水施工，按10米为一个区段分段依次注浆，注浆孔按1.2米的间距布设，根据岩层的倾向确定注浆钻孔的方向，必要时加密布孔。注浆采用孔口阻塞式注浆，浆液孔口混合的方法。浆液采用双液浆，注浆压力控制在0.5～1MPa，间隔跳注。3m径向注浆孔布置见示意图（见图5）
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