北京地铁6号线地铁车站盾构端头井土体加固施工方案Word格式文档下载.docx

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6.2.劳动组织11

6.3.工期要求及设备机具配置11

7、质量、安全、环境保护措施12

7.1质量保证措施12

7.2安全保证措施12

7.2.1施工现场安全要点13

7.2.2机械操作安全技术要点13

7.2.3施工用电安全保证技术要点13

7.3环境保证措施14

盾构端头井土体加固施工方案

1．编制依据

1.1．北京地铁6号线二期工程施工招标文件、施工图纸；

1.2．北京地铁6号线二期工程岩土工程勘察报告；

1.3．《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）；

1.4．《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（）；

1.5.《》（）；

1.6．国家有关方针政策，以及国家和地方的相关法律法规。

2．编制范围及原则

编制范围

北京地铁6号线二期工程郝家府站东端头；

郝家府站～东部新城站区间右线盾构吊出井东、西端头；

东部新城站西端头的加固工程。

编制原则

⑴确保施工方案针对性强、操作性强；

施工方案经济、合理。

坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。

根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。

⑵技术可靠性原则

根据本标段工程特点，依据北京市及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。

⑶环保原则

施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。

施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。

施工过程实施ISO14000标准，进行环境管理。

建设“绿色工地”，实施“环保施工”。

3.工程概况及主要工程数量

工程概况

郝家府站～东部新城站区间为东西走向，线路出郝家府站后沿运河东大街向东敷设，到达宋郎路与运河东大街交叉口处的东部新城站。

设计里程范围：

K40+506.672～右K41+570.650，左、右线隧道长度均为1063.978m。

郝家府站～盾构接收井区间段采用盾构法施工，盾构接收井～东部新城站区间段采用敞开式盾构法施工。

区间于右K40+611.015处设置1号联络通道，采用矿山法施工。

区间于右K41+174.456处设置盾构接收井，采用明挖法施工，2号联络通道为矿山法施工。

联络通道与盾构井正上方均无现况管线，邻近有在建D500污水（平面投影净距0.4m）、D1400雨水（平面投影净距4.4m）。

3.2.1地质概况

盾构井的开挖范围包含联络通道的上覆土层，包括粉土填土①层、杂填土①1层、粉土②层、粉质粘土②1层、粉细砂②3层、粉细砂③3层、粉质粘土④层、中粗砂④4层。

盾构井底以下为中粗砂⑤1层，与联络通道相同。

盾构区间依据岩土工程详勘报告，按成因年代分为人工堆积层、第四纪新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层等四大层，按地层岩性进一步分为8个小层。

各岩土层详述如下：

人工堆积层：

依据岩上土工程详勘报告，按成因年代分为人工堆积层、第四纪新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层等四大层，按地层岩性进一步分为8个小层。

房渣土①层：

杂色，松散～稍密，稍湿，含白灰、草根、砖渣；

杂填土①1层：

杂色，松散～稍密，稍湿，含沥青、砖渣、灰渣、砾石。

第四纪新近沉积层:

粉土②层：

黄褐色～灰色，中密～密室，湿

高～中高压缩性，含云母，氧化铁、有机质，局部夹粉砂、粉质粘土薄层、连续分布。

粉质粘土②1层：

黄褐色～灰色，软塑～硬塑高～中高压缩性，含云母、氧化铁、有机质，局部夹粉土薄层、连续分布。

第四纪全新世冲洪积层：

粉细砂，黄褐色～灰色，中密～密室，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。

粉质粘土④层：

粉质粘土、灰色、硬塑，中高～中压缩性。

含云母、氧化铁、有机质，局部夹粉土薄层、连续分布。

中粗砂④4层：

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。

第四纪晚更新世冲洪积层：

中粗砂⑤1层：

灰色、密实、饱和，低压缩性，含云母、氧化铁、少量砾石，局部夹粉土、粉质粘土薄层、连续分布。

粉土⑤3层：

灰色、密实、饱和，低压缩性，含云母、氧化铁、有机质，透镜体分布。

⑥粉质粘土层：

粉质粘土、灰色、硬塑、中～中低压缩性，含云母、氧化铁、有机质，局部夹粉土薄层、连续分布。

⑥1粘土层：

灰色、硬塑、局部软塑、中～中低压缩性，含云母、氧化铁、有机质，透镜体分布。

⑥2粉土层：

灰色、密实、湿，中低～低压缩性，含云母，透镜体分布。

⑥3细中砂：

灰色、密实、饱和，低压缩性，含云母，局部夹粉土薄层、连续分布。

⑦1中粗层：

灰色、密实、饱和，低压缩性，含云母、有机质、个别砾石，局部夹粉土薄层、连续分布。

⑧2粉土层：

灰色、密实、饱和，中低压缩性，含云母，有机质，连续分布。

3.2.2地下水情况

本线路赋存两层地下水，地下水类型分别为潜水

（二）、承压水（三）。

由于隔水层粉质粘土④层缺失形成天窗，导致沿线潜水

（二）与承压水（三）联通。

本次勘查未见上层滞水，但由于大气降水、管道渗漏等原因，沿线不排除局部存在上层滞水的可能性。

地下水详细情况见下表所示。

地下水性质

水位/水头埋深（m）

水位/水头标高（m）

观测时间

含水层及其特征

含水层

潜水

（二）

4.50～8.00

12.47～13.57

2011.4

粉细砂②3层、粉细砂③3层，中粗砂④4层

6.02

14.51

2010.4

承压水（三）

10.04

10.45

中粗砂⑤1层

上层滞水

（一）：

主要接受大气降水、河水、管道渗漏及侧向径流补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。

本次勘查未测到上层滞水

（一），但由于大气降水、管道渗漏等原因，沿线不排除局部存在上层滞水的可能性。

潜水

（二）：

主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流方式排泄。

承压水（三）：

主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流和人工开采方式排泄。

盾构端头井土体加固施工主要工程量详见表3.1：

表3.1盾构端头井土体加固施工主要工程数量表

工程部位

加固范围

加固深度

备注

郝家府站东端

12m×

6m

隧道左右上下两侧各3m

郝～东区间右线盾构调出井西端

8m

郝～东区间右线盾构调出井东端

12m

东部新城站西端头

4.盾构端头井土体加固设计

4.1．土体加固主要技术标准

（1）加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性；

（2）加固土体无侧限抗压强度达为0.5～0.8Mpa以上；

（3）抗渗要求渗透系数≤1.0×

10-7cm/s。

4.2．土体加固及注浆孔位布置示意图

5.盾构端头井土体加固施工方案方法

5.1.土体加固方案及工艺流程

根据场地水文地质条件、设计院提出的参数要求，经过设计计算、各种施工方法优缺点的比较，决定采用袖阀管注浆加固盾构始发、接收端头，袖阀管注浆可以起到止水、加固双重效果，并且可以实现分段、分层、多次压浆，该施工方案安全可靠、经济合理。

袖阀管注浆是将袖阀式注浆管通过钻孔插入地层，采用分段注浆工艺，使浆液在压力条件下，较均匀地进入地层，以达到浆液在地层中分段可控、均匀扩散的目的。

袖阀管注浆法工作原理图5.1

施工工艺流程见“袖阀管注浆加固施工工艺流程图5.2”。

袖阀管注浆加固施工工艺流程图5.2

5.2.土体加固袖阀管注浆施工方法

（1）场地平整

正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；

同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。

（2）孔位放样

施工前用全站仪测定施工的注浆孔位，用钢筋等作出明显标记，保证桩孔中心移位偏差小于5cm。

（3）成孔

采用钻机钻进成孔，钻孔孔径150mm，钻进深度应达到注浆加固段高度（隧道上、下、左、右各3m）。

在加固范围周边孔位间距600mm布置两排，中心区域间距800×

1000mm布置。

（4）配备及灌入封壳料

在钻孔的同时配备封壳料，封壳料采用低强度水泥粘土浆。

为使套壳料厚度均匀，应使袖阀管位于钻孔中心。

钻孔深度达到设计要求后，从钻机的钻杆内灌入封壳料，注满后拔出钻杆，拔出后及时补浆。

（5）制作及插入袖阀管

根据注浆要求，在注浆部位安放“B型”注浆管，非注浆部位安放“A型”注浆管。

袖阀管管外径46mm，能够承受的最大压力大于3.0MPa。

袖筏管每节隔800mm开设6个溢浆孔，溢浆孔直径为8～10mm。

开孔处管外紧箍橡胶套，覆盖注浆孔。

袖阀管的底端头用土工布等物包紧扎死，防止封壳料进入袖阀管。

拔出套管后插入袖阀管至设计深度。

（6）下注浆芯管

注浆芯管采用25mm焊接钢管加工，一般长为0.5～0.6m。

芯管两端各加3～4个止浆橡胶皮碗，以形成阻浆塞，起到止浆作用。

先检查注浆头的状况，如单向阀的状态是否良好；

检查管路不能有堵塞现象，并保证各节管路的连接质量；

如果袖阀管出现堵塞，应先进行洗管，尽量使芯管下放至孔底。

（7）配备注浆液

注浆液采用纯水泥浆，浆液水灰比：

水：

水泥=0.6：

1～0.7：

1,注浆所用水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。

搅拌机采用叶式机械搅拌机，应能保证浆液能连续均匀搅拌，才能过滤。

浆液须在搅拌均匀过筛后，再泵送压注，在注浆过程中，浆液应连续搅拌，搅拌时间应大于3min。

为了增加可灌性，在浆液中可加入水泥用量0.3%～0.5%的复合型减水早强剂。

（8）注浆

采取分段式注浆，每一段注浆长度为注浆步距，芯管长度为注浆步距长度。

下袖筏管灌注套壳料后养护2～3天后开始注浆，注浆压力控制在1.0～1.5Mpa。

（9）芯管上提

注浆过程中，每段注浆步距完成后向上移动一个步距的芯管长度。

宜采用提升设备移动或人工采用管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力将芯管上提，每完成3～4m注浆后，要拆掉一节注浆芯管。

（10）单孔完成

每次注浆完毕后进行换孔移位，此时要及时清洗注浆机、搅拌机和各种管路，保证后续注浆正常进行。

5.3.土体加固强度与稳定性验算

为保证开挖面的稳定，加固体的强度需达到如下标准：

无侧限抗压强度不小于0.5～0.8MPa，渗透系数≤1.0×

（1）强度验算

土体加固模式图5.3

采用如上加固模式进行（见上图）：

将加固土体视为厚度为t的周边自由支撑的弹性圆板，在外侧水土压力作用下板中心处的最大弯曲应力、支座处的最大剪力，可按照弹性力学原理求得[2]，强度验算公式为：

式中：

r为工作井端墙开洞的半径，r=D/2；

t为加固土体的计算厚度，一般为加固体厚度的1/2；

σt为加固土体的极限抗拉强度，一般可取其极限抗压强度的10%，即σt=qu/10；

K0为土体稳定系数，一般