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
1、沿离开初支轮廊线40m的轮廊线上平布置注浆钻孔,钻孔间距0.6m,20个。 2、1#-2#~20#-27#顶部1#-4#在高度5.6m水平布置。
3、底部孔13-19#、28#~39#带角度终孔落在地板一下1m位置处;详见钻孔布置图(附图)
(三)注浆孔钻进
1、钻进设备选择:为加快施工进度,选择南京产的K90钻机,其耗风量为11m3/min,钻头选用Φ50十字钻头,钻杆为Φ45,最大钻进深度为35m。
2、钻孔初期10米以前,用YT27钻机配Φ50钻头钻进,以加快施工进度。 3、钻孔顺序:先钻单号孔,后钻进双号孔,上部下部同时进行,具体顺序为: 上部:1—3—2—4—5—27—6—26—7—25—8—24
中部探孔:A1—A2—A3—A10—B2—A4—B1—A5—B4—A9—B3—A6—A7—A8
下部:9—22—10—21—11—20—12—19—13—18—14—17—15—16—28—32—29—31—30—33—34—38—35—37—36—39 (四)注浆施工
1、注浆前的准备工作:
(1)洗孔:用注浆泵向孔内注清水,不少于10分钟,以提高注浆效果,同时测取钻孔吸水率,以确保浆液初始浓度。 (2)配置浆液及注浆材料的准备。 (3)检修和调试注浆设备。 (4)双液浆加固密实混凝土止浆墙。 2、注浆参数的确定
(1) 浆液浓度:初始浓度: 水泥浆 15:1(水灰比) 正常注浆浓度: 1:1(水灰比) 处理跑浆事故: C:S=1:1(浆液)
浓度调整原则:先稀后浓,根据进浆量和注浆压力的变化,及时调整浆液浓度,长时间不上压力,进浆量大,则调浓一级,压力上升快,则调稀一级。 (2) 扩散距离:顶部及两侧水平方向,扩散5m,底部2m。 (3) 注浆终压:P=0.5~1.0MPa。
(4) 注浆结束标准:注浆量越来越少,达到注浆终压并持续半小时,即可结束注浆。 (5) 钻注时间:钻孔时,出水就注,依次往复。
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3、注浆中注意的事项
(1) 严格按注浆参数进行注浆,确保注浆效果,
(2) 每次注浆前检修好设备,防止注浆过程中高压时出事故影响注浆效果。 (3) 及时观察注浆压力表,并做好注浆压力及浆液记录。以便注浆结束时分析毎孔注浆情况。
(4) 注浆结束后要高档位冲洗注浆管路,防止注浆管路堵塞。 (5) 毎孔结束后要停8~10小时才能复孔作业。
3、注浆效果
3.1 初支全断面3m径向注浆根据初支施工进度分两个阶段进行:第一阶段施工2008年12月4日开始到12月31日结束,第二阶段施工2009年4月20日开始到5月7日结束;
3.2 全断面水平40m超前深孔注浆从2009年1月2日开始到2009年9月4日结束,总共分四个阶段进行(右线燕塘YDK-0-436、YDK-0-463、左线燕塘ZDK-0-436、ZDK-0-463)。
3.3 注浆期间内地面建筑物沉降、隧道失水量和开挖面渗水量统计分析
1)通过洞内注浆地面沉降得到控制,详见下附表
燕岭大厦C栋地面沉降12010080CF1-1CF1-2CF1-3CF1-4CB1CB2CB3CB4CB5CB6累计(mm)60402002008.11.012008.11.222008.12.102008.12.312009.01.192009.02.072009.03.012009.03.222009.04.102009.05.012009.05.222009.06.102009.07.012009.07.22-20-40注浆时间(3m径向注浆08.12.4~12.31、09.4.20~5.7)、(40m超前深孔注浆09.1.2~9.4)2009.08.102009.08.312009.09.192009.10.102009.10.31
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累计(mm)101520253035-10005005-50100150200累计(mm)2008.10.012008.10.012008.10.262008.11.162008.12.112009.01.012009.01.262009.02.162009.03.112009.04.012009.04.262009.05.212009.06.112009.07.062009.07.312009.08.212009.09.112009.10.012009.11.29CF1-8CF1-9CF1-102008.10.262008.11.162008.12.112009.01.012009.01.262009.02.162009.03.112009.04.012009.04.262009.05.21金燕大厦地面沉降禺东西桥地面沉降2009.06.11注浆时间(3m径向注浆08.12.4~12.31、09.4.20~5.7)、(40m超前深孔注浆09.1.2~9.4)注浆时间(3m径向注浆08.12.4~12.31、09.4.20~5.7)、(40m超前深孔注浆09.1.2~9.4)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
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2009.07.062009.07.312009.08.212009.09.112009.10.062009.10.31CF1-5CF1-6CF1-7QT1Z73Z7213
失水量m3累计(mm)10012020406080010001200140020040060080002008年11月1日2008.10.012008.10.262008.11.162008.12.112009.01.012009.01.262009.02.162009.03.112009.04.012009.04.262009.05.212009.06.112009.07.062009.07.312009.08.212009.09.112009.10.062009.10.312008年12月1日2009年1月1日2009年2月1日2009年3月1日2009年4月1日2009年5月1日2009年6月1日(三)开挖面渗水情况注浆前后对比(见图5)
隧道失水监测统计2009年7月1日电缆廊道地面沉降2009年8月1日2009年9月1日2)通过洞内注浆有效减小隧道内失水量,详见下附表
注浆时间(3m径向注浆08.12.4~12.31、09.4.20~5.7)、(40m超前深孔注浆09.1.2~9.4)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
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2009年10月1日2009年11月1日隧道失水(m3/d)D2D3D414
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图5 注浆前后对比
通过地面沉降监测、隧道内失水量统计以及掌子面注浆前后观察分析:全断面3m径向注浆及全断面水平深孔40m超前注浆,达到了控制地层失水量从而控制地面建筑物沉降的目的。
四、总结
全断面3m径向注浆和全断面水平40m超前深孔注浆,在矿山法隧道开挖与隧道成型后止水起到了很大的作用,隧道排水量、周边建筑物沉降都得到了控制,保证了隧道施工质量和工期的实现,为同类矿山法隧道工程地下水控制积累了一些经验。
但必须认识到的是,注浆截水、堵水是一个反复的过程,不能抱侥幸的心态,必须认真对待。
1、全断面3m径向注浆注浆
(一)全断面3m径向注浆首先是依靠初支喷射混凝土作为止浆墙的,初支结构的质量是保证注浆效果实现的必要条件。
(二)对于注浆压力的控制,由于初支结构混凝土的厚度不均匀,一般注浆压力不宜大
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于1Mpa。当压力较大时,会造成初支结构的开裂,从而增加了堵漏点。注浆顺序采取间隔式注浆,预留部分管作为泄水孔,使其注浆排水,从而达到注浆堵水的目的。
(三)实际注浆时,从高水位向低水位注浆,使高水位部分一次性达到注浆效果后,逐步推进,将地下水赶到低水位,达到堵水的效果。
(四)在<6H>、<7H>地层进行注浆时,钻孔过程中易发生卡钻、塌孔,不宜成孔,根据现场实际经验,成孔孔深应控制在≦3m。根据浆液扩散路径注浆,在<6H>地层注浆时,注浆量小,采用水泥浆注浆,增大扩散半径,挤压土体,达到注浆的目的;在<7H>地层注浆时,由于裂隙发育,注浆量大,采用水泥水玻璃双液浆,减小扩散半径,使浆液在可控范围内扩散达到快速堵水,参考配比:W:C:S=0.8:1:0.15。
2、全断面水平40m超前深孔注浆
(一)采用“前进式”注浆时,由于是孔口作为浆液出入口,故如果存在淤泥质地层时,浆液穿透效果差,造成在第二循环注浆时部分地层注浆效果变差,出现这种情况时,可采用安装袖阀管穿过淤泥质地层,针对性加固。
(二)深孔注浆的注浆压力高(最高4Mpa),决定了止浆墙必须具有足够的稳定性,最好的办法是在止浆墙前方预留5m左右的土体作为缓冲。
(三)根据本次注浆,采用单液浆时,在裂隙发育地层,扩散半径较大,容易引起跑浆、串浆,不利于地层加固。采用水泥水玻璃双液浆,可克服这一问题,参考配比:水泥:水:水玻璃=1:1:0.15。
(四)注浆期间,监测必须到位,无论是地面沉降监测、洞内收敛监测,特别是注浆出现异常情况时必须及时检测,做到信息化施工,以指导注浆压力。
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