某地铁隧道明挖段基坑松散区域围岩加固及监测方案.docx

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某地铁隧道明挖段基坑松散区域围岩加固及监测方案

某地铁隧道明挖段、基坑松散区域

围岩加固及监测方案

一、编制依据

1、某地铁站区间明挖段及XXX站施工设计图

2、«北京地铁奥运支线工程某地铁站区间岩土工程勘察报告»

3、探地雷达检测报告（年1月11日拿到）

4、我经理部（年1月7日）对K0+930～K0+960附近探测情况

5、某地铁站区间明挖段、XXX站现场施工监控量测日报、周报及月报

6、总体组提供的地形及管网资料

二、工程概况

2．1基坑施工设计概况

某地铁站区间线路位于XXX路-中轴路口以北，沿北中轴路永中偏西布置，呈南北走向。

某地铁站区间包括XXX环岛站通往XXX站的两条正线区间以及十号线和奥运支线之间的联络线的部分区间。

在区间中部为区间明挖段，区间明挖段正线部分与XXX站沿南北走向通过暗挖隧道顺接。

区间明挖段的基坑与XXX站的明挖基坑设钻孔灌注桩加C20喷射混凝土网壁围护，围护桩桩顶由冠梁连成整体，随着基坑的开挖，增设钢围檩配合钢支撑支护来保证基坑的稳定性。

2、2工程地质及水文地质概况

2、2、1XXX环岛～XXX站区间（和XXX站）

1）XXX环岛～XXX站区间（XXX站）下穿北辰路中间绿化带，绿地两侧为道路，路段两侧重大建筑物较少，离两侧居民住宅较远，对住宅基本上无影响。

XXX环岛～XXX站区间明挖段施工范围内管线已于前期改迁至基坑外侧，通过调查尚有一条直径1400mm的自来水管线在绿化带内，位于开挖轮廓边缘。

某地铁区间位于永定河冲积扇南部地带，场址地形基本平坦，地面标高为40m左右。

场址地层由上至下依次为：

人工堆积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层。

隧道穿越地层主要为：

粉质粘土、粘土层、粉细砂层。

XXX站所处地层由上至下依次为：

杂填土层、粉质粘土、粘土层、粉细砂层、粉质粘土层、粘土层、细砂层。

其底板位于粘土和粉质粘土。

2、2、2XXX环岛～XXX站区间和XXX站水文地质共同点

1）地层性质：

①粉质粘土、粘土、粉土层为饱和土层，属Ⅵ级围岩，土体的自稳能力差，在地下水的作用下强度大大降低，易发生坍塌现象。

②中粗砂、粉细砂层为含水层，在地下水作用下易发生漏水、流砂、坍方等现象。

③圆砾层为富含水层，呈饱和状态、一般粒径为15mm～40mm，亚圆形为主，砂砾、卵石含量约占全重的55%左右，密实，有一定的自稳性。

2）水层性质：

从上到下有三层水，依次为：

上层滞水、潜水、承压水，潜水与承压水间有层间潜水。

主体结构全部位于潜水水位，未进入承压水。

含水层为各层粉土层、杂土层、粉细砂层。

上层滞水存于粉土填土层、杂土层、粉土层、粉细砂层，埋深1.4～8.7m。

潜水层主要存于粉细砂层、粉土层内，潜水埋深9.0～16m。

层间潜水存于粉土层、中粗砂层、粉细砂层，埋深20～24.5m。

承压水存于卵石层中粗砂层内。

第一层承压水埋深28.3m～34.6m。

上层滞水、潜水层和层间潜水对施工有影响，采用降水井降水，使施工时达到无水作业条件。

2、3几处松散区域围岩的地质概况

1、K0+119～K0+839地段

该处有一条Φ1400的自来水管线，埋深2.0m左右，现场监测围护桩变形较大，附近有降水井。

2、K0+930～K0+960地段、

该处经现场检测在地下3～4m左右存在地下残余水。

熊奥区间明挖段K0+930～K0+960围护桩处地质断面图

注：

图中有阴影部分的土层是根据现场调查情况绘出，相对而言比较准确；而无阴影部分的土层是根据图纸BT-BUEDRI-SS-QJ01-JG-01-016-A绘制，由于此段围护桩处七米以下没有进行地质勘察，地质资料只能由前后里程的孔位勘探资料内插而得，因此，此处所标的土层与实际地况可能有一定的出入，故只能起参考作用。

3、探地雷达地质分析成果表

异常编号

缺陷区的桩号位置

平面范围

影响深度

异常特性

Ⅰ-1

K0+779～K0+839

60*3

0.9～4.0

土层松散，土质不均，土质结构杂乱，局部含水量高。

Ⅰ-2

K0+902～K0+921

19*5

1.1～3.0

地下土层松散，土质结构不均。

Ⅰ-3

K0+943～K0+968

25*5

1.0～3.0

土层松散，土质不均，且局部土层产生变形现象。

Ⅰ-4

K0+940～K0+960

20*6

1.0～3.0

地下土层土质松散、结构杂乱，局部地层含水量高，且已发生变形现象。

Ⅱ-1

K1+520～K1+529

9*6

1.0～3.0

地下土层土质松散，土质不均，局部已发生变形现象，且含水量较高。

三、监测情况小结

截止到二○○六年十月十四日，某地铁站区间明挖段（里程K0+761～K0+926.853～K0+967.519）和XXX站（里程K1+328.751～K1+535.151）现已进行土方开挖、冠梁施做、钢围檩设置、钢支撑支护等工序。

其中XXX站现场观测基坑边无凹凸、塌陷现象，基坑壁无变形现象；桩顶位移变化值比较小，最大位移点为W142桩，位移量在允许范围内，现场基坑处于稳定状态，可以安全施工。

某地铁区间明挖段最大沉降点为DB-3，沉降为：

-34.88mm。

围护桩变形最大处为w168处，通过监测表明:

沉降大、基坑变形大与地层松散有一定的关系。

四、需要加固或需加强量测的松散区域平面位置图

五、方案总述

1、方案思路

1）保证围岩的稳定从而保证结构施做过程安全，因此根据各段松散区的不同地况针对性进行围岩的预处理或监督：

对土质松散、土质不均、局部已发生变形现象、且含水量较高的地下土层围岩提前进行注浆加固；对松散、土质不均、且局部产生变形现象的地下土层围岩隐患地段实施监控量测。

2）对主要的管线设施进行保护。

2、分段方案

1）、K0+779～K0+839地段

由于该处有一条Φ1400的自来水管线，埋深2.0m左右，且现场监测围护桩变形较大，为保证基坑稳定和自来水管线安全，计划对该区域进行注浆加固。

由于附近有降水井，为防止注浆时浆液向降水井渗漏，浆液采用水泥水玻璃，凝胶时间控制在10秒左右。

现场采用风镐破除路面，钻孔打入Φ42小导管，打入长度6m；小导管纵向间距1.2m，横向间距除自来水管道间两排孔孔距为1.6m、相邻两排孔孔距为1.4m外，其余均为1.2m；单孔注浆量控制在1.5m3左右。

K0+779～K0+839地段注浆加固孔位布置图

注：

图中里程单位以米计、空间距以厘米计。

2、K0+930～K0+960地段、

该处经现场检测在地下3～4m左右存在地下水，项目部做了水管检查，为保证主体稳定，现场打设6m长注浆花管，注浆加固方法大体同上。

横、纵向距离均按1.2米来控制，且单孔注浆量控制在1.5m3左右。

K0+930～K0+960地段注浆加固孔位布置图

注：

图中里程单位以米计、空间距以厘米计。

注浆量表

地段

K0+779～K0+839（编号1-1）

K0+930～K0+960（编号1-4）

有自来水管道的邻孔位置

单孔注浆量（m3）

孔数

个

总量（m3）

单孔注浆量（m3）

孔数

个

总量

（m3）

2.4

108

259.2

同编号的其它松散区域位置

1.5

162

243

1.5m3

240

360

3、其它松散区域监控

对其它松散区域，现场布置沉降监测点，测点布置在缺陷区域中心点，及四个边角，长度大于20m每10m布一个点，按照基坑监测频率进行监测，监测情况及时向有关部门进行汇报。

六、注浆施工工艺作业

6.1、注浆作用

注浆加固地层是一种预支护手段，通过导管向地层中预注浆液而达到堵水、加固结构、改善结构受力条件和控制地层沉降的多重作用。

6.2、注浆材料的选择

根据本场地的地层地况（杂填土层、粉细砂土层）及其要求浆液速凝的特点，注浆宜选用水泥-水玻璃双液浆；水灰比一般为0.8:

1~1.5:

1；水玻璃浓度为35~40波美度。

6.3、注浆机具的配置

注浆机具配置表

序号

名　　称

规格型号

备　　注

1

风　　稿

2

洛阳铲

3

掏　　勾

8mm钢筋

自制

4

注浆泵

双浆泵

5

分浆器

自制

6

球　　阀

IISA－40DG－25

备用3个

7

高压胶管

PG-40DG-25

根据工作面距离而定

8

高压接头

配高压胶管

根据工作面距离而定

9

钢　　管

42

10

造浆机

JZC500

11

水　　箱

1m3

12

普通胶管

25mm

6.4、注浆方法及施工工艺

1）小导管施工

小导管采用φ42mm，L=6m，壁厚3.25mm的无缝钢管,一端封闭并制成尖状,以便顺利插入已钻好的导管孔内,当围岩松软时,也可以直接打入,小导管尾端采用φ8钢筋焊一圈加强箍,防止施工时导管尾端变形.

2）注浆工艺

①小导管安设采用引孔打入法，安设步骤如下：

a）用风镐凿开地表混凝土，然后用洛阳铲掏孔，掏孔直径为100mm，掏孔深度为6.0m。

b）孔内充填物先用掏勾勾出，然后直接用锤击插入钢管。

c）在地表1.0米范围内管周边填塞砂浆作为止浆墙。

d）严格按设计要求打入导管，管端外露20cm，以安装注浆管路。

②注浆浆液配制，搅拌：

a）水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料，水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求应控制在1.5:

1．

b）搅拌水泥浆的投料顺序为:

先加水,待水量加够后，将水泥投入并搅拌3min。

c）注浆用水玻璃的浓度一般为35Be。

d）制备水泥浆或稀释水玻璃时,严防水泥包装纸及其它杂物混入,注浆时设置滤网过滤浆液,未经滤网的浆液不得进入泵内。

③小导管注浆采用双液注浆法，使用双浆泵将浆液输入至孔口混合器，经分浆器流入导管，进入地层。

注浆施工时应注意以下几点：

a）注浆口最高压力须严格控制在1.5MPa以内。

b）进浆速度不宜过快，一般控制每根导管双液总进量应在30L/min以内。

c）导管注浆采用定量注浆，即每根导管内注入1.5m3浆液后即结束注浆。

如压力逐渐上升，流量逐渐减少，虽然未注入1.5m3浆液，但孔口压力已达到1.5MPa时也应结束注浆。

d）注浆时，水泥浆与水玻璃浆的体积比（即C：

S）按所需凝胶时间10秒选定，一般控制在1:

1左右，具体由现场实验定。

e）注浆结束后应及时清洗泵，阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。

小导管注浆施工工艺流程图

6.5、注浆结束的条件

注浆口压力不超过1.5Mpa，小导管注入1.5m3后即可停止，如达不到1.5m3，孔口压力已达到1.5Mpa，也应结束。

七、监控测量

7.1监测目的

松散区域监测是保证钢支撑拆除后围岩结构稳定的必要步骤，通过对监测数据分析掌握支护受力变形情况，以便根据情况优化方案，确保方案的可行性，保证支护稳定，保证施工安全。

施工中及时布点，由测量组制定监测方案并组织监测，加密监测频率，及时分析数据以便指导施工。

监测项目为围岩松散区域沉降监测：

7.2监测方法

1）监测仪器：

精密水准仪。

2）测点布置：

在围岩松散区域按纵横间距均为5米满布该区域

7.3施工注意事项

1）施工中及时布设监测点，获取初始数据。

2）监测点特殊标明。

3）及时分析过程数据，绘制变化曲线，每天上报监测变化情况。

八、安全技术措施

8.1设计资料中施工地质条件较差，降水施工时间较晚，重视并严格控制松散区域超前加固工序，施工前做好注浆浆液配比试验工作，保证超前加固效果。

8.2密切观察围岩稳定和土层含水量、支护稳定情况等。

注浆时，更要注意对基坑边坡的观察，看看是否有开裂、溢浆的现象；在降水井的附近，揭开井盖，派专人查看有没有浆液溢进降水井，根据现场情况合理调整技术措施。

8.3加强监控量测，密切关注松散区域沉降变化速率和最大的稳定沉降值，及时分析数据来指导施工。

8.4注浆期间注意控制注浆压力和注浆速度，不宜压力过大和速度过快。

8.5施工中注意安全，钻孔、清孔、注浆各环节紧密衔接，并定期检查校校验仪器，防止出现安全事故。

九、文明施工措施

9.1.机械、材料码放整齐，堆码高度不超过1.5m，有防雨措施。

9.2.碴土及时清理，夜间清运。

进出车辆经洗车台清洗干净后出场，装土厢封闭良好，避免掉土污染道路。

9.3.施工人员均要求带安全帽，听从工长统一指挥。

9.4.注浆浆液要保证干净，各种材料符合要求。

9.5施工完毕注意及时清洗注浆管路、防止堵管，打扫注浆现场，改善工作环境。