泥水盾构隧道穿越溶洞发育区地层预处理技术研究.docVIP

PAGE  PAGE 6 泥水盾构隧道穿越溶洞发育区地层预处理技术研究 　　摘要：依托长沙市轨道交通3号线盾构隧道穿越湘江岩溶发育区工程项目，通过现场原位注浆试验，提出了一套泥水盾构隧道穿越溶洞发育区地层预处理技术，该技术主要包括注浆材料选择、注浆参数优化、注浆工艺选定和注浆效果检测方法。现场试验表明，采用提出的泥水盾构隧道穿越溶洞发育区地层预处理技术可行，施工后地层渗透系数降至10-4cm/s，加固体强度可达2MPa，可为类似工程提供借鉴。 　　Abstract： Relying on Changsha City Railway Line 3 Shield Tunnel across the Xiangjiang River Karst Development Zone project， through in-situ grouting test， this paper puts forward a set of slurry shield tunnel passing through karst development zone formation pretreatment technology， which mainly includes grouting material selection， grouting parameter optimization， grouting technology selection and grouting effect detection methods. The field test shows that the method is feasible， and the formation permeability coefficient is reduced to 10-4cm/s after construction， and the solid strength can reach 2MPa， which can provide reference for similar projects. 　　关键词：泥水盾构；水下岩溶；地层预处理；注浆技术 　　Key words： slurry shield；underwater karst；formation pretreatment；grouting technology 　　中图分类号：TU45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）24-0148-03 　　0 引言 　　随着城市地下工程的发展，不可避免的出现了盾构穿越水下岩溶发育区，而岩溶作为复杂并且可形成极大危害的不良地质，给盾构隧道的修建带来极大的风险。盾构机在穿越岩溶地段时，极易发生盾构栽头、岩溶突泥（水）等工程事故，工程上常采用压力注浆进行预处理。现阶段，工程师们已提出一些岩溶注浆材料[1-3]和注浆工法[4-11]，但对于盾构隧道水下岩溶注浆的工法及材料鲜有报道。因此，有必要针对盾构隧道施工地层处理要求，研究可行的盾构隧道穿越岩溶发育区地层预处理技术。本文以长沙市轨道交通三号线越江段现场原味试验为背景，提出一种泥水盾构隧道穿越溶洞发育区地层预处理技术，并探讨该技术的主要施工难点、重点，以期为该工艺后续??规模现场施工提供指导。 　　1 工程概况 　　本标段为长沙市轨道交通3号线一期工程SG-5标段，包含一站一区间，即灵官渡站和阜埠河站―灵官渡站区间，区间在橘子洲梅园和湘江西河汊有溶洞发育。根据广东省地质物探工程勘察院提供的工程勘察报告，在CK15+798.2～右CK16+119.58，存在长度约323m为岩溶发育区。地层为填土、粉砂、卵石、粉质粘土，基岩主要为白云质灰岩、砂岩、砾岩。溶洞为1～12层串珠状发育，溶洞顶板埋深最浅的为2.5m，溶洞顶板埋深最深的为45m，其中有3个溶洞洞高大于6m，最高洞高达22.46m，溶洞多数有充填，充填物主要为砂、卵石及粘性土，部分为空洞。溶洞发育区溶洞密集分布，溶洞与湘江有通道联系，岩溶/裂隙水与江水互为连通，具有承压性，具体见图1。 　　2 现场原位试验 　　2.1 场地布置及材料选取 　　隧道在穿越湘江时需通过岩溶段，为方便岩溶段注浆试验的进行，故选取试验段施工场地位于橘子洲梅园内。本次选取右DK16+074～右DK16+084段为试验段，沿隧道垂直方向29m，钻孔注浆分为止浆岩壁注浆及内部注浆，止浆岩壁的钻孔间距为1.5×1.5m，内部注浆钻孔间距为2×2m，钻孔呈梅花型布置，两侧平面位置为隧道边线外5m，试验段区域布置如图2所示，试验段所用材料见表1。 　　2.2 施工工艺及结束标准 　　2.2.1 注浆原则 　　试验段注浆施工遵循先进行止浆岩壁注浆，再进行内