盾构穿越建筑物安全专项施工方案 联系客服

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图2.3-1碧海花园小区楼房

2.3、区间隧道与碧海花园位置关系

区间隧道与碧海花园的1#、2#、3#楼斜穿过,盾构掘进在DK4+481.882处进入碧海花园小区范围,在DK4+581.634后离开小区范围。该段长度为99.75m。

图2.3-2区间隧道与碧海花园平面位置关系

图2.3-3 区间隧道下穿碧海花园桩基立面关系图

该段隧道拱顶埋深为19.5m~22.5m。隧道拱顶以上地层主要为:从下至上是10m厚的砾质粘性土,5m厚的砂层和3~4m回填土。隧道断面范围地层为砾质粘性土、全风化花岗岩和强风化花岗岩,局部有硬岩突起。

图2.3-4 区间隧道下穿碧海花园段地质详勘图

3、盾构下穿碧海花园安全技术措施

根据详勘揭露,盾构隧道穿越地面建筑物地段隧道拱顶为均质土体,隧道范围有中风化花岗岩侵入,为上软下硬地层,盾构掘进风险大,地面沉降控制难度高。为防止地面下沉而引起地面及建筑物沉降、开裂等安全问题,在盾构通过前,对小区内地质进行补勘,以进一步了解小区段隧道范围地质情况,同时在受影响的房子外侧预埋注浆管,当沉降变形超限时,及时组织补强注浆;对于1#楼范围上软下硬段,提前从2#竖井小里程掌子面进行上半断面及拱顶外侧2m范围土体注浆加固。在盾构机通过时,洞内加强盾构机掘进参数控制,主要是掘进速度、土仓压力和盾构机姿态控制,加强同步注浆和二次注浆,减少地面隆起或沉陷,确保盾构机快速、平稳通过该地段。为确保小区人民生命财产安全不受侵扰,在盾构掘进进入小区范围前,提前疏散影响范围(隧道范围及左右各3m)一层小区居民,待盾构安全顺利通过之后恢复正常生活和工作。加强监测,通过监测信息及时反馈,对各项施工参数进行调整,以减小地面及建筑物的沉降变形,当变形量超限时,进行地面补强注浆。

3.1、地质补勘

在详勘的基础上,对勘探点进行加密,以进一步了解地层情况。因隧道从小区楼房下穿过,难以全部对隧道范围进行地质加密补勘,部分只能在隧道外侧进行加密补勘。根据现场条件,本次共补勘4个孔,分别在1#、2#和3#楼之间。

其中ZK1#探孔距离隧道外侧约4m,此处隧道埋深20.0m,根据补勘结果, 21m开始即是中风化花岗岩,根据与已有的详勘孔联系判断,该处硬岩可能存在一个斜坡面,侵入隧道高度在3m左右,岩石强度在40~50MPa之间。

ZK2#、ZK3#、ZK4#探孔位于1#楼与2#楼之间的空地上,基本上位于隧道中间。根据补勘结果,在27.5m左右开始进入硬岩,硬岩侵入隧道高度约1m。岩石裂隙发育。

根据详勘及补勘结果,该地段隧道拱顶以上均存在10m左右的砾质粘性土,为明显的上软下硬地层。掘进时必须严格控制各项参数,以减少对拱顶土体的扰动,减少地面沉降变形。

3.2、地面预埋注浆管 (1)目的

通过提前预埋注浆管,当盾构掘进过程中地面或者建筑物沉降超限时,可第一时间从预埋注浆孔进行注浆补强,以保证地面及建筑物安全。

(2)布孔范围

对盾构下穿楼房地段,在房子以外1m空地上进行预埋注浆管,埋管深度至拱顶以上3m。

(3)预埋注浆管

采用袖阀管注浆,浆液为水泥水玻璃双液浆。注浆孔间距按2m布置,注浆以注浆压力进行控制,注浆压力控制在2Mpa以内,且注浆过程中对楼房及地面全天候进行监测,以监测数据指导注浆。

图3.2-1预埋注浆管工艺流程图

钻孔:采用地质钻机钻孔。根据钻孔布置图定出孔位,孔位偏差≤50mm。钻机就位后,利用垂球结合水平尺检查钻机水平及钻杆垂直度,在钻孔过程中对钻孔垂直度进行检查,要求钻孔垂直度≤1%。开孔直径为Φ130 mm,终孔直径Φ91 mm。为防止塌孔,钻孔时采用比重为1.2~1.3的膨润土浆护壁。

测量定位 钻 孔 下套壳料 安装袖阀管 钻机就位

浇注套壳料:测量钻孔深度满足设计要求后,通过钻杆将套壳料压入置换孔内泥浆。套壳料7d无侧限抗压强度宜为0.3~0.5MPa,浆液粘度0.08~0.09Pa.s,配比为水泥:膨润土:水=1:1.2:1。

插入袖阀管:袖阀管采用Φ48mm壁厚4mm的PVC管,分节长度为4~6m。依次下放袖阀管至孔底,第一节袖阀管底部用堵头封闭,相邻两节袖阀管用套箍联接。下放袖阀管时在管中加入清水,减少袖阀管的弯曲,尽量使袖阀管位于钻孔的中心。

袖阀管接至地面以上0.3m后用彩条布包裹孔口,防止杂物进入管内。

套壳料浆液初凝后,钻孔口0.7~1.0m范围内用C15细石混凝土掺加3%的速凝剂封堵,防止注浆时浆液窜至地面。

(4)注浆

盾构机通过过程及通过前后,对地面及楼房进行监测,当地面或楼房沉降变形达到下列值时进行补强注浆加固:

①、当地面沉降超过30mm时;