敞口式盾构始发加固缺陷处理措施

敞口式盾构始发加固缺陷处理措施 一 工程描述 1.1 工程简介 始发前端头加固期间，预留盾构钢环内桩间喷锚面出现流水并夹带涌砂，硬化地面下出现不同程度的脱空,对此业主主持召开专项会议。始发期间，洞门围护桩凿除时土体塌落，项目部制定处理方案。 右线敞口式盾构设计靠盾体前沿支护隧道前上方土体，隧道内分步开挖，主要靠土体自稳性稳定掌子面。注浆采用同步注浆+二次注浆的方式充填管片与土体之间的空隙，注浆浆液初凝时间为6h左右。施工工艺不需要对渣土进行改良。 1.2地质情况 1.2.1工程地质条件 根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代，成因类型，将本工程沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、新近沉积层（Q42+3al+pl）、第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）四大层。 右线敞口式盾构始发段地质纵断面图如图9 图9 区间右线敞口式盾构始发段地质图 右线敞口式盾构始发段区间穿越地层③-3粉细砂和④-4中粗砂，夹杂部分④粉质粘土，盾构施工断面内主要为砂层。穿越地层描述如表8，各地层的物理力学参数如表9。 表8 穿越地层岩性特征一览表 沉积年代 地层代号 岩性名称 颜色 状态 密实度 湿度 压缩性 含有物 分布情况 第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl） 3—3 粉细砂 黄褐色～灰色 — 中密～密实 饱和 低压缩性 含云母、氧化铁、个别砾石、局部夹粉土、粉质粘土薄层 连续分布 4 粉质粘土 灰色 硬塑 — — 中高～中压缩性 含云母、氧化铁、有机质、局部夹粉质粘土薄层 连续分布 4—4 中粗砂 灰色 — 密实 饱和 低压缩性 含云母、氧化铁、个别砾石、局部夹粉土、粉质粘土薄层 连续分布 表9 穿越地层岩土物理力学参数表 地层 编号 岩土 名称 天然密度（g/cm³） 固结快剪 基床系数（MPa/m） 渗透系数（m/d） 地基土承载力标准值（kPa） 粘聚力（KPa） 内摩擦角（°） 水平 垂直 3—3 粉细砂 2.05 0 25 30 25 5 170 4 粉质粘土 1.89 30 16 30 25 0.05 160 4—4 中粗砂 2.08 0 30 35 30 30 280 1.2.2水文条件 区间右线敞口式盾构始发段根据施工要求需全线降水，处于降水区域。 区间降水井沿隧道线路走向间距6m，深度30m。始发时，水位已降至吊出井底板下1m以下。降水井平面布置图如图10。 图10 东部新城站盾构井端头降水井平面布置图 降水井水位标高如表10 表10 降水井水位标高表 井口 编号 水位 标高 井深 10.27 10.28 10.29 10.30 10.31 56 12.99 30 -1.3 -1.4 -1.4 -1.3 -1.3 -1.5 -1.5 -1.7 -1.7 57 12.99 30 -0.2 -0.2 0 -0.2 -0.7 -0.5 -0.5 -0.7 -0.7 58 12.99 30 -1.1 -1.1 -1 -1.3 -1.3 -1.4 -1.2 -1.4 -1.4 59 12.99 30 -1.4 -1.3 -1.3 -1.5 -1.4 -1.6 -1.5 -1.3 -1.3 60 12.99 30 -1.4 -1.4 -1.6 -1.8 -1.7 -1.7 -1.8 -1.6 -1.5 61 12.99 30 -2.5 -2.6 -2.6 -2.3 -2.3 -2.3 -2.3 -2.5 -2.5 64 12.99 30 -0.6 -0.7 -0.2 -0.7 -0.7 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 66 12.99 30 -0.5 -0.5 0 -0.5 -0.5 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 70 12.99 30 -1 -1.2 -0.7 -1.3 -1.3 -0.8 -0.8 -0.8 -0.8 二 盾构机械情况及施工参数 2.1 机械情况 始发时，敞口式盾构已调试完毕，各系统能满足正常施工需求。 2.2 施工参数 盾构始发段施工参数如表11 表11 盾构始发段施工参数表 日期 拼装环号 实际出土量(m3) 1.2m折算出土量(m3) 同步注浆量(m3) 推力(kN) 平均推进速度(mm/min) 2013.11.7 0 52.2 51 21000 30 2013.11.7 1 69 68 18000 30 2013.11.8 2 65.44 64 19300 30 2013.11.8 3 93 92 21000 10 2013.11.9 4 90.64 89.2 19500 20 2013.11.9 5 84.24 82.86 20000 10 2013.11.21 6 79 65.8 25000 25 2013.11.21 7 37.76 45.76 25500 10 2013.11.21 8 73 74.2 26000 10 2013.11.21 9 51.82 51.18 28000 10 2013.11.22 10 57.5 47.9 28800 5 2013.11.23 11 60.76 60.76 28000 5 2013.11.23 12 55.2 55.2 28500 5 2013.12.15 13 17.4 21.4 19000 55 2013.12.15 14 45 44.4 25000 20 2013.12.17 15 49.2 49.2 25000 15 三 始发加固缺陷处理措施 始发后，盾构施工超方量严重，施工进度缓慢。敞口盾构设计存在缺陷或者不合理的地方是一方面原因，但端头加固效果不好为主要原因。加固效果不好，为盾构始发带来风险和隐患，根据现场实际加固情况，制定相对方便施工、能达到土体加固目的的措施，保证盾构始发安全。 3.1始发前加固处理措施 端头加固方案与左线一致。引孔加固期间，预留盾构钢环内桩间喷锚面出现流水流砂现象，业主召开专项会议，根据现场实际情况形成处理方案： 1）对盾构环洞门区域内采用挂网喷射砼进行加固，视变形实际情况采用方木或型钢进行支顶。 2）对现有混凝土路面下出现脱空区域，待端头加固袖阀管注浆完成后破除现有混凝土路面，开挖原地基土体，采用水泥稳定层换填，平整后分层碾压，在盾构机下井吊车站位区域地面浇筑25