端头井加固方案最终版Word文档格式.docx

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1）桦墅站~盾构井区间

桦墅站～盾构井区间地处七乡河冲积漫摊和阶地及阶地前缘两个地貌单元，地形相对平坦，土质条件变化相对较大。

区段线路穿越不同地貌单元和不同地质单元，基岩埋深变化较大，隧道围岩主要为②-2b3-4（淤泥质）粉质黏土、②-3b2-3粉质黏土夹粉土、③-1b1-2粉质黏土、③-2b2粉质黏土夹粉土、③-3b1-2粉质黏土层。

根据岩土工程详细勘察报告，桦墅站北端头盾构加固区地质情况从上到下依次为：

①-2b2-3素填土，①-1b2-3粉质粘土，②-2b3-4（淤泥质）粉质粘土夹粉土，②-2d3-4中粗砂，②-3b2-3粉质粘土夹粉土，③-2b2粉质粘土。

地质特征如图2-2～2-4及表2-1所示。

层号

地层名称

颜色

状态

特征描述

①-2b3

素填土

灰黄

～

灰色

松软

由粉质黏土夹少植物根茎组成，偶夹少碎等杂物，非均质。

填龄大于10年。

①-1b2-3

粉质黏土

灰褐

可塑～

软塑

有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应

②-2b3-4

（淤泥质）粉质黏土夹粉砂

流塑

含腐植物，韧性中低，干强度中低。

粉土多呈湿，稍密，中密状，土质不均。

②-2d3-4

中粗砂

松散

稍密

饱和，英质、硅质成分为主，亚圆形，磨圆度较好，粒径0.25-0.5mm为主。

②-3b2-3

灰绿

可塑

有光泽，韧性中等，干强度中等。

粉质含量高，欠均质。

③-2b2

表2-1桦墅站北端头盾构加固区地质土层特征表

根据岩土工程详细勘察报告地质勘察报告，盾构井端头加固区从上到下依次为：

①-2b2-3素填土，③-1b1-2粉质黏土，③-2b2粉质黏土,③-3b1-2粉质黏土,③-3e1混合土，T2z-2强风化灰岩，J1-2xn3-2强风化砂岩,J1-2xn3-3’中风化砂岩（破碎）

盾构工作井加固区地质土层特征如图2-5～2-7及表2-2所示。

表2-2盾构井南端头盾构加固区地质土层特征表

①-2b2-3

灰黄、褐色

主要为耕田土，成分以黏性土为主，含植物根茎，可见少量虫。

欠固结

③-1b1-2

黄褐色

灰黄色

硬塑

含铁锰质结核和少量铁质斑浸染，见青灰色高岭土细脉和小团块，局部偶夹钙质结核，欠均质，切面光滑，干强度中高、韧性中高。

③-3b1-2

褐黄～灰黄色

硬塑、局部可塑

无摇震反应，刀切面较光滑，韧性中等，干强度高。

③-3e1

混合土

黄灰～灰黄色

密实

以粉质黏土夹碎为主，粉质黏土多呈可塑状，局段夹砂、粉土及风化岩屑，碎粒径多1～3cm,大者可超过6cm,次棱状,磨圆度较差,成分以英岩、英砂岩为主,含量5～25%不等，非均质。

T2z-2

强风化灰岩

紫红色～棕黄色

土柱～砂土状，手掰易碎

J1-2xn3-2

强风化砂岩

灰黄夹～

灰白色

取出岩芯呈局部土柱状，易捏碎，非均质，岩体基本质量等级Ⅴ级。

2）青龙站~桦墅站区间

青龙站～桦墅站区间沿线主要为农田、丘陵等，沿线地形有较大起伏，盾构穿越的土层主要有中风化砂岩（软弱夹层）、中风化砂岩、中风化砂岩（破碎）、强风化砂岩、中风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩（破碎）、中风化泥岩、混合土。

根据地质详勘报告，青龙站南端头盾构加固区地质土层从上到下依次为：

①-2b2-3素填土，②-1b2-3粉质粘土，②-3b2-3粉质粘土，④-3b1-2粉质粘土，④-4e1混合土，J1-2xn3-2强风化砂岩、泥质砂岩，J1-2xn3-3n中风化泥岩，J1-2xn3-3中风化砂岩，J1-2xn3-3’中风化砂岩（破碎），J1-2xn2-3’中风化泥质砂岩（破碎），J1-2xn2-3s中风化砂岩。

青龙站北端头盾构加固区地质土层特征如图2-8～2-10及表2-3所示。

表2-3青龙站北端头盾构加固区地质土层特征表

②-1b2-3

可塑、局部软塑

黄灰～灰褐色

可塑为主，局部软塑

④-3b1-2

含铁锰质结核和青灰色团块、条带。

④-4e1

残积土

灰黄～灰色

可塑、硬塑

以可塑～硬塑状的黏性土为主，含铁锰质结核和高岭土条带，局部含大量风化岩屑，非均质。

强风化砂岩、泥质砂岩

灰黄～夹灰白色

岩芯呈砂土状、黏土状、碎桩、遇水易软化崩解。

局部为泥岩。

岩基本质量等级为Ⅴ级。

J1-2xn3-3n

中风化泥岩

黄灰色

岩芯呈短柱状，水平层理发育。

采芯率80～90%，节长＞10cm的岩块约占75～90%，比较完整，极软岩。

J1-2xn3-3

中风化砂岩

岩芯呈短柱状～柱状，局部间夹碎状，裂隙发育，敲击声脆。

采岩芯率70～90%，节长＞10cm的岩块约占75～85%，较完整、以较软岩为主，岩基本质量等级为Ⅳ级为主。

J1-2xn3-3’

中风化砂岩（破碎）

岩芯呈碎块状、碎状为主，局部呈短柱状或间夹砂土状，碎裂状～散体状结构，胶结差，岩直径1～8m不等，敲击易碎。

采芯率65～70%，节长＞10cm的岩块约占20～35%，岩芯破碎，以软岩为主，岩基本质量等级为Ⅴ级。

J1-2xn2-3’

中风化泥质砂岩（破碎）

灰～深灰色

岩芯呈碎块状、碎状为主，直径2～5cm为主，局部为泥岩。

局部夹煤线，厚度一般1～3cm,染手，采芯率65～80%，节长＞10cm的岩块约占20～30%，以软岩为主，岩基本质量等级为Ⅴ级。

J1-2xn2-3s

灰、深灰色

岩芯呈短柱状，柱状，裂隙较发育，以水平向及15～45°

为主，裂隙面平整，多闭合，锤击声脆。

发育少量煤线，厚度1～3mm。

采芯率80～95%，节长＞10cm的岩块约占80～90%，比较完整、较软岩，岩基本质量等级为Ⅳ级。

图2-8青龙站端头井加固区地质剖面图

根据地质详勘报告，桦墅站南端头地质土层从上到下依次为：

J1-2xn3-3中风化砂岩，J1-2xn3-3’中风化砂岩（破碎），J1-2xn3-3’-1中风化砂岩（软弱夹层）,J1-2xn3-3n中风化泥岩,J1-2xn3-3n’中风化泥岩（破碎）。

桦墅站站南端头地质土层特征如图2-11～2-13及表2-4所示。

表2-4桦墅站南端头地质土层特征表

中风化

砂岩

芯呈短柱状－柱状为主,偶夹碎块状,砂质结构，矿物成分主要为英、长、云母及暗色矿物等，裂隙发育，被铁质、钙质、泥质充填,锤击不易碎。

岩芯较完整，采芯率80-95%,以软岩为主，岩体基本质量等级Ⅳ级。

（破碎）

芯呈碎～碎块状，砂质结构，矿物成分主要为英、长、云母及暗色矿物等，裂隙很发育,裂隙被钙质、硅质充填。

岩芯较破碎，以软岩为主，岩体基本质量等级Ⅴ级。

J1-2xn3-3’-1

（软弱夹层）

芯呈土柱状～碎状，泥质结构，裂隙极发育,裂隙被泥质充填,手掰易碎或锤轻击易碎。

偶夹中风化硬块。

为极软岩，岩体基本质量等级Ⅴ级。

泥岩

灰

芯呈短柱状－柱状为主,局部碎块状，泥质结构，矿物成分主要为长、云母及暗色矿物等，裂隙被钙质、泥质充填,轻锤击不易碎。

岩芯较完整，采芯率75-95%,以极软岩为主，岩体基本质量等级Ⅴ级。

J1-2xn3-3n’

灰白

芯呈碎～碎块状间为主，泥质结构，矿物成分主要为长、云母等，裂隙发育,裂隙被钙质充填。

岩芯较破碎，以极软岩为主，岩体基本质量等级Ⅴ级。

2、水文地质

本区间地表水主要分布在龙山北麓处分布一水塘，塘淤泥厚约0.4m，水深约2.1m；

地形地貌复杂、地层类型多、变化大，水文地质条件较复杂，地下水的分布、埋深与含水层（体）的富水性受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。

隧道区地下水类型主要有：

松散岩类隙潜水：

分布于侵蚀堆积岗地坳沟发育区、含水层主要为软弱土和浅部填土层中。

基岩裂隙水：

主要分布于基岩破碎带和裂隙发育带，具微承压性。

岩溶水：

主要分布于岩溶洞、溶隙，具微承压性。

地下水富水程度取决于构造裂隙及岩溶发育程度。

由于受断裂构造的影响，岩体裂隙、溶隙发育，钻探施工部分钻局部有漏浆现象，反映水量一般较大，富水性、透水性好。

本区间有影响的地表水主要是七乡河，河宽约35.0m，水深1.00～4.50m。

经多次人工改造，七乡河沿线有多个人工闸，目前其蓄水主要靠人工调节，常年水位变化较大。

区间淡水塘分布较为广泛，水深1～3m不等，塘淤厚0.10～1.50m。

塘中水的主要受大气降水补给，排泄式主要为自然蒸发和人工抽取灌溉。

本区地形地貌复杂、地层类型多、变化大，水文地质条件较复杂。

依据地下水的埋藏条件和赋存条件，地下水类型为上层滞水、松散岩类隙潜水、基岩裂隙水。

上层滞水局部分布，一般在雨期分布在阶地段填土中，水量较小。

隙潜水分布于阶地低洼地带和漫滩区、含水层主要为②层以浅土体中。

基岩裂隙水主要分布于基岩强风化及基岩破碎带、裂隙发育带。

第三章拟采取的加固案

一、加固案简介

1、桦墅站~盾构工作井区间

1）桦墅站北端头加固案

桦墅站北端头盾构加固区地质情况从上到下依次为：

桦墅站北端头井土层采用Φ850@600三轴搅拌桩加固。

靠近盾构井端头搅拌桩与围护接缝处采用1排Φ800@600双管旋喷桩。

搅拌桩实桩水泥掺量20％，空桩水泥掺量7％。

旋喷桩水泥掺量300kg/m。

端头井加固长度为9m，加固宽度为盾构隧道结构外边线每侧3m，竖向为盾构隧道结构外边线上下各3m。

2）盾构工作井端头加固案

盾构井端头加固区从上到下依次为：

①-2b2-3素填土，③-1b1-2粉质黏土，③-2b2粉质黏土,③-3b1-2粉质黏土,③-3e1混合土，T2z-2强风化灰岩，J1-2xn3-2强风化砂岩,J1-2xn3-3’中风化砂岩（破碎）。

盾构井端头井土层采用Φ850@600三轴搅拌桩加固。

2、青龙站~桦墅站区间

1）青龙站端头加固案

青龙站南端头盾构加固区地质土层从上到下依次为：

针对青龙站~桦墅站区间地质为上土下岩的特点，盾构出洞、进洞区域可能上半部位于土层中，下半部位于砂质、泥岩中，如使用高压旋喷桩对地层进行加固，在上部土层加固效果明显，但在下部砂质、泥岩中加固效果可能不理想。

参考国其他城市建设经验，本区间青龙站端头井上部土层采用Φ850@600三轴搅拌桩加固，靠近盾构井端头搅拌桩与围护接缝处采用1排Φ800@600双管旋喷桩。

下部岩层采用袖阀管注水泥浆加固，间距1mx1m，梅花形布置。

加固长度为9m，加固宽度为盾构隧道结构外边线每侧3m，竖向为盾构隧道结构外边线上下各3m。

加固采用先袖阀管注浆再搅拌后旋喷加固的顺序,旋喷桩、拌合桩的咬合厚度≥150cm。

2）桦墅站南端头加固案

桦墅站南端头隧道出洞区穿越中风化砂岩，隧道上部均为岩层，因此暂不考虑盾构进出洞加固措施。

3、加固质量要求

加固案具体详见各端头加固案表和各端头端头加固区平面图、剖面图；

根据加固后强度要求，洞口土体加固后应具有良好的均匀性和自立性，无侧限抗压强度≥1Mpa，渗透系数≤1×

10-7cm/s。

表3-1桦墅站~盾构工作井区间端头加固案表

部位

加固案

加固围

地质情况

备注

桦墅站北端头（左右线）

Φ850@600三轴搅拌桩+1排Φ800@600双重管旋喷桩

12.2×

9m

从上到下依次为：

①-2b2-3素填土，①-1b2-3粉质粘土，②-2b3-4（淤泥质）粉质粘土夹粉土，②-2d3-4中粗砂，②-3b2-3粉质粘土夹粉土，③-2b2粉质粘土。

始发

盾构井南端头（左右线）

到达

表3-2青龙站~桦墅站区间端头加固案表

青龙站北端头（左右线）

Φ850@600三轴搅拌桩+1排Φ800@600双重管旋喷桩+袖阀管注浆

①-2b2-3素填土，②-1b2-3粉质粘土，②-3b2-3粉质粘土，④-3b1-2粉质粘土，④-4e1混合土，J1-2xn3-2强风化砂岩、泥质砂岩，J1-2xn3-3n中风化泥岩，J1-2xn3-3中风化砂岩，J1-2xn3-3’中风化砂岩（破碎），J1-2xn2-3’中风化泥质砂岩（破碎），J1-2xn2-3s中风化砂岩。

二、主要工程量

表3-3桦墅站~盾构井区间端头加固工程量

项目名称

型号

深度（m）

数量（幅、根）

空桩

实桩

桦墅站北端头

三轴搅拌桩

Φ850@600

7.13

12.2

188幅

双重管旋喷桩

Φ800@600

40根

盾构井南端头

表3-4青龙站~桦墅站区间端头加固工程量

桩长（m）

青龙站北端头

5.734

3.76

袖阀管注浆

梅花形布置1000m*1000m

8.44

220根

三、施工进度计划

根据我单位以往施工经验，对三轴搅拌桩与旋喷桩加固施工用时的预测算和对目前围护结构的施工进度的掌控，同时考虑众多不利因素，三轴深层搅拌桩机按15幅∕天计算，旋喷桩机按15根∕天计算，袖阀管注浆按根/天计算，具体计划详见下表。

表3-5端头加固进度计划表

区间

施工工艺

计划

工效

桦~盾区间

2013.3.8~2013.4.6（共计30天）

双重管高压旋喷

2013.4.8~2013.5.1（共计24天）

（左右线）

2013.5.1~2013.5.30（共计30天）

四、投入机械设备和施工人员情况

为满足盾构进出洞加固的施工进度计划如期实现，我项目部根据实际情况进行了合理组织和筹划，并投入了足够的人员和机械设备。

制定出劳动力使用计划，保证施工现场劳动力充足，避免因劳动力不足而出现停工现象；

同时做好设备的使用、保养、维修工作，保证设备的正常运转，并提高设备的完好率，具体见表（根据实际场地条件，先施工桦墅站~盾构井区间两端头并且完成后，再施工青龙站~桦墅站区间青龙站北端头，故下表人员、机械均按一个区间考虑）。

表3-6三轴深搅桩、旋喷桩及袖阀管注浆施工劳动力配备表

序号

工种

人数

1

施工员

3

2

测量工

焊、电工

4

机修工

5

三轴搅拌桩机司机

6

旋喷钻机司机

7

袖阀管注浆司机

8

泥浆工

9

普工

15

表3-7投入本工程的主要机械设备表

设备名称

数量

三轴搅拌钻机

JB160

三轴深搅

压浆泵

BW-200

空压机

TIGER-55H

挖掘机

PC200-7

泥浆拌合机

旋喷钻机

TY-201-I

双重管旋喷

高压注浆泵

GZB-40A

空气压缩机

WY-7/6

10

双缸灌浆机

11

地质钻机

XY-100

12

单缸泥浆泵

BW-100

13

泥浆拌和机

五、物资保证

根据材料供应计划，提前定货、加工，同时把材料质量关，防止因不合格材料而影响工期。

第四章施工部署

根据本标段总体工期筹划，结合实际现场情况，两区间投入一台三轴深层搅拌桩机及一台袖阀管注浆机进行洞门土体加固、一台旋喷桩机进行端头封堵施工。

1、桦墅站～盾构井区间先施工桦墅站北端头加固区，再施工盾构井南端头加固区；

见下桦墅站北端头盾构加固区平面示意图和桦墅站南端头盾构加固区平面示意图。

2、青龙站～桦墅站区间桦墅站南端头不加固，只施工青龙站北端头加固区。

见下图青龙站北端头盾构加固区平面示意图。

根据现场施工进度积极与相关接口单位协调，实施本项目加固施工部署。

第五章三轴搅拌桩、双重管旋喷桩和袖阀管注浆施工

一、三轴搅拌桩施工

1、施工准备

（1）平整场地

在熟悉地下管线图纸的基础上，清除桩位处地上地下一切障碍物、改移地下管线，填平碾压地面管线迁移的沟槽。

做到地基坚实平整，然后铺设道木及滚管。

（2）机架安装

塔架立柱采用整体起板的法。

施工前先将底盘与立柱平卧地面进行组装，并在立柱底部位置对接，然后采用“直角法”将立柱起板。

立柱垂直后即将底部锁紧，安装斜撑，从而完成机架安装。

（3）深层搅拌机吊装

深层搅拌机的吊装可利用机架进行。

通过机架上端的吊点吊升安装各部件，其顺序为：

1）机架上安装附加夹板和导向架；

2）吊起深层搅拌机；

3）安装横撑并固定导向架；

4）安装导向滑块、固定深层搅拌机。

吊装过程中注意保护导向架、深层搅拌机轴及搅拌叶不受损坏。

（4）安装灰浆制备系统

灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备；

工作平台的高度应略高于灰浆拌制机进料口高度，灰浆拌制机应高于集料斗上口，集料斗出口高度应高于灰浆泵进口。

如下图所示：