1、 城市轨道交通学院 浅埋暗挖法修建地铁隧道 项目3 任务一 超前支护在地铁隧道中的应用 教学目的 学生具有使用超前支护的方法进行地铁隧道的地层加固的能力 教学内容 1 工程概况简介2 在浅埋暗挖施工方法中使用超前小导管注浆是确保土体稳定的基本条件 告知 本工程项目包括天坛东门站 磁器口站区间和磁器口车站 起始里程K4 983 6 终止里程K6 159 19 长1175 59m 区间的施工范围为K4 983 6 K5 979 19 长995 59m 工程概况 天 磁区间工程概况 右线995m 左线994 77m 竖井及横通道 与七号线联络线节点段长67m 人防段 粉细砂 中粗砂层 粉质粘土 粉土
2、层 粉土层 粉细砂层 人工杂填土层 卵石圆砾层 地表滞水层 潜水层 第二层承压水层 第一层承压水层 车站埋深10m左右 区间地质情况 区间隧道埋深为15 17m 管超前 严注浆 短开挖 强支护 快封闭 勤量测 浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的方法 在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段 城区地下铁道及其他浅埋结构物 浅埋暗挖法施工原理 定义 设计思想 适用范围 先将钢管打入地层 然后注入水泥浆或化学浆液 使地层加固 然后进行短进尺开挖 一般每循环在0 5 1 0米左右 随后即作初期支护 第三步 施作防水层 最后 完成二次支护 常用开挖方法 台阶法分部开挖法 施工
3、步骤 问题1 根据工程概述岩体情况 验算 判断 开挖前是否需要超前支护以保证开挖时土体稳定 视屏资料 支护原理问题2 如何理解 管超前 严注浆 在本工程中的实际应用 视屏资料 超前支护 引入 根据之前问题的结论和工程资料 分组讨论 导管布置方案 操练1 小导管注浆采用 注浆一段 开挖一段 段段推进 方式 根据每段的地质和注浆情况及时调整浆液和支护参数 小导管外露20cm以利于安设注浆管路 操练2 导管采用 32mm水煤气管制成 先将钢管截成长2 5m或3 0m 一端做成尖锥形 另一端焊上 6mm钢筋制成的箍 在距头部1 0 1 5m以下每隔8cm 交叉钻 5mm 8mm的孔 如图所示 导管的制
4、作 在隧道工作面开挖前 沿隧道拱部开挖轮廓线外打入带孔小导管 并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液 在隧道轮廓线外形成一个0 6m 1 2m厚的弧型加固圈 在此加固圈的保护下即可安全地进行开挖作业 小导管注浆分单液浆和双液浆两种 本工程以双液浆为主 超前小导管注浆 深化 制作导管 工作面处理 施工准备 安放小导管 导管周围密封 安装孔口密封 注浆 拌浆 分析注浆效果 不好 开挖及支护 超前小导管注浆施工步骤 双液注浆 结合工程概况完成超前支护施工过程 归纳 以小组为单位 结合实例讨论注浆过程中异常情况处理 原因 喷混凝土不严 或混凝土没达到强度要求 处理方法 不喷混凝土 用棉纱或塑胶泥填塞裂
5、缝 在喷混凝土后2 4小时后再进行注浆 训练 a 工作面漏浆 表现 注浆时 浆液易从工作面后边已完成的一次支护的地方漏出 原因 工作面与后部的喷混凝土层之间有空隙 而且北京地铁隧道土质多松散砂层 所以浆液很容易跑到工作面后部 处理方法 注浆前 后面的初期支护一定要做好 保证喷混凝土质量 在初期支护背后采用回填注浆 封堵喷混凝土层与地层之间的空隙 b 工作面后部洞室漏浆 表现 在未达到设计注浆量80 时已达到设计压力 处理方法 开始升压时 延长浆液凝胶时间 尽量多进浆 无法进浆后 可在该孔周围再补打一孔 重新注浆 或增加邻近两孔的距离 c 注浆时 压力上升过快 注浆过程中 严格控制注浆压力 防止出现结构变形 冒浆 危害地下构筑物及地面建筑物等异常现象 当出现异常现象时 采用以下措施 降低注浆压力或采取间隙注浆 直到停止注浆 调整注浆实施方案 注浆过程的控制措施 重点 水泥浆液 导管制作 注浆过程异常情况的处理 总结 超前支护中水泥浆液的配置 课业布置
