富水粗砂层中锚索施工涌水涌砂处理技术
涌水、涌砂事故紧急预案
涌水、涌砂事故紧急预案一、突然涌水、涌砂本横通道穿过粉细砂层、粉质粘土层,土层分部不均匀,虽进行降水施工,但受隔水层和管线渗漏水影响,极易出现涌水、流泥现象,从而引起横通道坍方。
1、预防措施1)在洞内储备足够的装土草袋、木料、型钢,一旦发现掌子面有事故征兆立即封堵支顶。
2)准备足够的排水机具,一旦发生涌水、涌砂局部过量静水压力现象,立即强排,并喷射混凝土封闭掌子面,插打压浆管压浆堵水。
3)采用超短台阶法,人工开挖,减少对土体的扰动。
开挖支护力求快速封闭成环,并有足够的刚度承受静水压力。
4)做好地质超前预报,在开挖工作面上钻探测孔,一旦发现涌水、涌砂局部过量静水压力现象,提前做好预防。
2、处理措施1)立即用编织袋封堵涌水、涌泥部位,用木板等支顶,固泥排水,保证只流水而不流泥,在编织袋表面铺设钢筋网片,插打钢花管引排水。
2)在编织袋表面喷射5~10cm厚混凝土,喷射时从四周向钢花管部位喷射集中引排,必要时喷射干料。
3)如水流较大,增设钢花管的数量,引排水,水排干后,再注浆改良土层,然后重新开挖。
二、地下管线的破坏施工区域上方排水管线和中水管线距暗挖通道较近,且原管线施工质量较差,施工中易造成破坏,从而出现涌水情况,造成横通道坍方,严重情况水会沿通道灌入车站,威胁临近标段。
1、认真核实地下管线资料,调查清楚各管线类型、规格、埋深,做好详细的保护方案。
2、对不同管线建立与各自单位的联系卡片,可能破坏的管线结合施工现场及工程施工阶段分别制定相应的应急处理措施,并取得相应管理单位的认可。
3、根据管线的分布及其特点,建立各自的安全区域,挂牌标识,严禁机械设备碰撞。
4、确保中水管线闸阀始终处于正常工作状态,一旦出现渗水等异常情况,立即查明原因,采取措施,并与管理单位取得联系,关闭闸伐,确保管线安全,避免灾害性事故的发生。
5、对排水管线两端井段进行封堵。
6、处理措施1)由于施工引起管线变形、破坏,应及时修复。
中水管路请三河热电厂或通州市政相关部门协助修复。
py富水粗砂层锚索施工涌水涌沙处理技术 (1)
富水粗砂层中锚索施工 涌水涌砂处理技术中铁十五局集团城交公司 韦尚坤【内容摘要】 深圳地铁二号线东延线工程土建2224标段[岗厦北站~华强北站]区间设一盾构井(兼做轨排井),采用五道锚索支撑,锚索施工中出现涌水涌砂情况下,安全、顺利地完成了施工任务。
本文结合工程实例,详细介绍了富水粗砂中锚索施工中涌水涌砂处理技术,为同类工程施工具有参考意义。
【关键词】 粗砂层 锚索施工 涌水涌砂 处理技术1 工程概况 深圳地铁二号线东延线工程土建2224标段[岗厦北站~华强北站]区间设一盾构井(兼做轨排井),里程为YCK28+049~YCK28+129 ,基坑长度为80m ,深19米,工程位于深圳市中心公园内,围护结构采用800mm 厚地下连续墙。
盾构井段第一、二、三道采用环框梁支撑,第四、五道采用钢支撑,轨排井段采用五道锚索支撑。
预应力锚索设计选用1*7标准型钢绞线,公称直径15.2mm ,其标准强度为1860Mpa 。
锚索间水平间距2m ,垂直间距4~4.5m 。
第一道锚索锚固段长度19m ,自由段长度12m ,第二道锚索锚固段长度20m ,自由段长度11m ,第三道锚索锚固段长度21.5m ,自由段长度10m ,第四道锚索锚固段长度22m ,自由段长度8m ,第五道锚索锚固段长度17.5m ,自由段长度5m 。
2 工程地质条件轨排井地质情况从地面至基坑底分别为<1-4>杂填土,<5-2-4>粗砂层,<9-1>全风化花岗岩和<9-2-1>半土状强风化花岗岩地层,地下水埋深2.6m ,以孔隙水为主,局部具有承压性,地质断面如图1所示:图1 轨排井地质断面图轨排井地层分布特征见下表:锚索施工设备采用履带式全液压锚索机,这种锚索机移动方便,操作灵活,能够转动各种角度,根据不同作业性质的环境,可采用不同功率,并能控制套管上扣和卸扣,施工速度快,效率高。
锚索施工工艺流程为:施工放线→连续墙开孔→施钻锚索孔→制作束体并将其放入锚索孔→固定束体→进行注浆→浇筑腰梁→安装钢锚垫板→张拉及锁定→使束体产生预应力与腰梁、连续墙连接成整体。
盾构穿越砂层预防涌水涌砂的技术控制措施
消除砂土液化影响,盾构穿越砂层预防涌水涌砂的技术控制措施重难点分析:若盾构区间隧道底部部分位于淤泥层、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层(液化砂层),由于砂层透水性强稳定性差,当砂层富水时,则盾构机推进时盾尾几乎直接受到水压力的作用,很容易发生盾尾漏水、漏砂情况,存在涌水、涌砂的危险。
土压平衡盾构在砂土层中掘进施工时,因土的摩阻力大、渗透系数高、地下水丰富等原因,一般单靠掘削土提供的被动土压力常不足于抵抗开挖面的土、水压力,加之由于土体流动性差,使在密封舱内充满砂质土体后,原有的盾构推力和刀盘扭矩常不足以维持正常掘进切削的需要,密封舱内的渣土也不易于流入螺旋输送机并排出,而引起超挖。
另外在砂层中一旦要进行开仓换刀,其作业过程是十分危险的。
针对性措施:1、穿越砂层的技术措施(1)做好对盾构机的维修保养。
特别是对盾尾刷要进行检查和更换,同时充分压注盾尾油脂,以防止泥水砂土从盾尾冒出。
(2)改良土渣。
土压平衡式盾构机的工作原理为:由刀盘切削下来的土体进入土仓后由螺旋输送机输出,在螺旋输送机内形成压力梯降,保持土仓压力稳定,使开挖面土层处于稳定。
盾构向前推进的同时,螺旋输送机排土,使排土量等于开挖量,即可使开挖面的地层始终保持稳定。
而砂层自稳能力差,盾构掘进如果处理不当,都会造成不同程度的地面沉陷,甚至是塌方。
采用复合土压盾构机为防止工作面的坍塌和地面沉陷,必须选择合适的添加剂对砂层进行改良。
根据改良后的土渣具有一定和易性的要求和工程经验,尽量使用添加剂和膨润土来改良土渣,使改良后的土渣既有止水效果又有塑流性,避免喷涌的发生导致地面的沉陷。
(3)加强同步注浆。
既要控制好注浆的压力,又要控制实际的注浆量,切实做到注浆及时和充足。
注浆的顺序先上后下,必要时调整砂浆的配合比,增加水泥用量,缩短砂浆的初凝时间,使建筑空隙所注的砂浆真正起着填充堵塞作用。
必要进行二次注浆,可采用双液浆,每隔7-8环打一道环箍主要起止水作用,使隧道纵向形成间断的止水隔离带。
高压旋喷锚索在富水砂层中施工工法(2)
高压旋喷锚索在富水砂层中施工工法高压旋喷锚索在富水砂层中施工工法前言高压旋喷锚索是一种在富水砂层中进行土体加固和支护的施工工法。
其特点是施工过程简单、快捷,并可以提高土体的稳定性和承载力。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行详细阐述,以期为实际工程提供参考和指导。
工法特点高压旋喷锚索工法具有以下特点:1. 施工过程快捷方便,可随时停止或调整施工进度。
2. 可灵活调整锚索直径和长度,以适应不同地质条件和工程要求。
3. 可施工于各种土体,包括富水砂层、坚硬土层和岩石等。
4. 锚索与土体形成封闭体系,有效提高土体的稳定性和承载力。
适应范围高压旋喷锚索适用于以下场景:1. 富水砂层中的土体加固和支护,例如基础工程、隧道、桥梁、岸坡等。
2. 对土体进行增厚和加固,以提高其承载力和变形能力。
3. 解决水下运输管道、沉管、隧道和河床开挖等施工中的地基处理问题。
工艺原理高压旋喷锚索的施工工法是基于以下原理:1. 利用高压水流旋转喷射形成空洞。
2. 在喷射过程中,注入高强度的混凝土浆体。
3. 通过特殊的锚索进行土体加固和支护。
施工工艺高压旋喷锚索的施工可以分为以下阶段:1. 确定施工区域,进行地质勘察和设计。
2. 进行施工准备工作,包括设备调试、材料准备等。
3. 进行钻孔作业,确定锚索的位置和长度。
4. 进行高压喷射,形成旋喷孔洞。
5. 注入混凝土浆体,形成旋喷锚索。
6. 进行浆体固化和养护。
7. 对施工质量进行检测和评估。
劳动组织高压旋喷锚索施工需要组织以下人员:1. 项目经理,负责施工组织和协调。
2. 工程师,负责工艺设计和技术指导。
3. 操作工,负责设备操作和实际施工。
4. 质检人员,负责质量控制和检测。
机具设备高压旋喷锚索施工需要使用以下机具设备:1.高压喷射机,用于形成旋喷孔洞。
2. 锚索注浆设备,用于注入混凝土浆体。
3. 钻孔机,用于钻孔作业。
浅谈涌水流砂地层塌方处理方法
浅谈涌水流砂地层塌方处理方法涌水流砂地层是一种较为复杂的地质条件,塌方事故经常发生。
这种地层通常由于压力差异和基岩的分层深度不匀导致,地下水和岩石裂缝的作用下,砾石、沙土、泥土等松散地层不断流动,导致地层松散,稳定性降低,容易发生塌方。
正确处理涌水流砂地层,能有效预防塌方事故,保障施工人员和财物安全。
涌水流砂地层处置的方法有以下几种:1.封孔止水法适用于泉水、地下水穿出地表的地方。
该方法主要是在有涌水或流沙现象处钻孔,用硬质水泥或其他材料将孔口密封,使其不再泄漏水和沙子。
在处理钻孔时,需要注意孔深和孔径,同时进一步填充土和岩石,增加地基的稳定性。
2. 疏浚清淤法该方法主要是利用疏浚机械将淤泥、杂物和砂进行清理,从而增强地基的稳定性。
对于小型施工场地或浅层涌水流砂,可以采用疏浚清淤法。
该方法的优点是作业周期短、成本低,但需要注意清淤和填土的质量,以避免再次形成涌水流沙地层。
3.注浆加固法在涌水流砂的地层中,注浆加固法是一种非常流行的处理方法。
该方法主要是在涌水和稳定岩石之间注入合适质量的浆液,从而形成胶结体,并防止流沙再度出现。
在选择注浆材料时,需要考虑到密度、渗透性、塑性等因素,并确保浆液的稳定性,以保证注浆的效果。
4.加固和加压法涌水流沙地层在加压作用下会变得更加稳定。
这种方法可以通过施加很大的压力来防止涌水流沙地层的发生。
在加固和加压法中,需要考虑压力的大小、作业周期、压力的来源和是否会影响周围的环境。
综上所述,处理涌水流沙地层需要考虑多个因素,包括地质、水文、工程等多方面因素。
在选择处理方法时,需要根据实际情况制定科学的处理方案,以达到预期的效果。
任何处理方法都需要重视安全,避免对施工人员和周围环境带来不便和不必要的影响。
浅谈富水砂层联络通道涌水涌砂的处理措施
浅谈富水砂层联络通道涌水涌砂的处理措施作者:刘杰来源:《建筑工程技术与设计》2015年第07期[摘要]本文以南昌地铁1号线某盾构区间为工程背景,介绍了富水砂层联络通道在矿山法施工过程中由于地质突变而引发的“涌水涌砂”突发现象所采取的处理措施,确保了联络通道后续施工的安全,可为以后类似工程提供施工参考。
[关键词] 矿山法富水砂层联络通道处理措施一、工程概况1.1 工程简介南昌地铁1号线5标中子区间联络通道联络通道处于新洲路与中山西路交叉路口,中山桥施工围挡内。
东临抚河,西邻赣江,三面环水。
设计采用喷锚构筑法进行设计施工,复合式衬砌结构。
由于本联络通道所处地层较复杂,施工中容易出现涌水、涌砂等现象。
1.2 工程地质条件根据地质勘查报告,本联络通道处地质从上往下依次为杂填土(7.9m),淤泥质粘土(8.4m)、砂砾层(约1.5m,根据实际开挖情况确定的)、强风化泥质粉砂岩(1m)、中风化泥质粉砂岩(10.8m)。
下行线埋深为16.2m,上行线埋深为15.2m,联络通道开挖面顶部距地面为16.8m。
根据开挖实际情况,开挖面上部约有1.5m厚砾砂层(地勘图显示砾砂厚度为40cm),砂层透水性极强;下部为强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩。
1.3 水文地质条件本区间(抚河以西)第四系松散岩类孔隙水为潜水,局部为承压,主要赋存于全新统(Q4al)冲积砂砾卵石层中,地下水较丰富(枯水季节地下水位标高为 14.05-14.37m,联络通道处地面标高21.25m,根据我方中子区间施工经验,丰水季节水位会上涨2m左右),丰水期主要接受赣江及抚河地表水体的侧向补给,含水层综合渗透系数为110m/d。
二、总体施工方案本工程联络通道施工,考虑到施工工期,成本因素,设计采用矿山法施工。
联络通道初期支护主要由φ42超前小导管、格栅钢架、钢筋网、喷射混凝土组成联合支护体系。
联络通道地基加固采用二重管高压旋喷桩进行加固。
在中子区间盾构隧道施工通过联络通道区域前,我部已对联络通道地层进行高压旋喷桩加固。
基坑涌水涌砂处置方案
基坑涌水涌砂处置方案基坑开挖在地下水丰富的地区时,往往会遇到涌水、涌砂等地质问题,如果没有及时有效地处理,会在后期的建筑中给人工作、建筑质量等方面产生不良影响。
因此,制定一套科学合理的基坑涌水、涌砂处置方案,具有十分重要的实际意义。
本文将会介绍一些常见的基坑涌水涌砂处置方案。
方案一:压实土层法压实土层法是一种简易易行的地面沉降控制方法,对于基坑中涌水、涌砂等地质问题也有一定的应用。
方法为在洞口四周挖出一定深度的深槽,将深槽内的土壤压实,形成一个土屏障,从而阻止基坑水、沙等松散物质向基坑内渗透。
优点:1.执行简单,容易操作。
2.成本较低。
缺点:1.仅适用于一定规模的基坑。
2.技术并不成熟,在具体操作时需要掌握一定的压实时间和强度控制。
方案二:桩筏加固法桩筏加固法是基坑涌水、涌砂处置比较常用的方法之一,其主要原理是把桩和泊松比较小的地层打固定,在其上面加以荷载,让水、砂等松动物质被固定住,从而防止涌入基坑。
优点:1.适用范围广泛,可以处理典型的地质问题。
2.技术成熟,操作经验丰富。
缺点:1.成本较高,需要慎重考虑。
2.需要钻探、打桩和加固等多种工艺,周期长、难度较大。
方案三:钢筋水泥桩支撑法钢筋水泥桩支撑法是基坑涌水、涌砂处置的一种成熟技术,其基本原理是在基坑周边打入一些钢筋水泥桩,通过桩与后衬的地基之间的力量来抵抗侧向土压力,从而控制基坑的地下水位。
优点:1.技术成熟,可靠性高。
2.实施难度小,容易操作。
缺点:1.执行costly,成本较高。
2.限制较大,仅适用于一定规模的基坑。
方案四:垂直排水法垂直排水法是针对基坑地下水过多、渗透速度太快这一问题操纵的一种方案。
垂直排水具有较强的排水能力,作为一种经典地下排水工法,广泛应用于基坑涌水、涌砂处置中。
优点:1.处理效果较好。
2.适用范围广泛。
缺点:1.成本较高,工期较长。
2.制定方案时需要考虑周密,以免影响环境。
方案五:冻结法冻结法是较为常见的基坑涌水、涌砂处置技术之一,其将冻土安置于基坑边界处,形成一层防水屏障,并可以定向控制这一屏障的渗透速度和渗透量,从而达到基坑涌水、涌砂处置的目的。
试述富水砂层锚索微扰动施工技术措施及控制要点
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1 工程概况
广州轨道 交通六 号线 沙 河顶 站 ~天 平架 站 盾构 区
间地处 广州 市 中心 区东 部 , 始发 井 位 于广 州 大 道 北 东
呈灰 白色 、 褐黄 色 、 暗黄 色等 , 主要 为 中粗砂 、 砂 , 粗 局部 为粘 土质 粗砂 、 砂 , 和 , 稍 密 ~中密 状 , 分 砾 饱 呈 部 呈松 散状 。渗 透系数 为 5 9 9 1 m d 中等透 水 。层 . 6~ . 2 / ,
厚 为 5 7~8 2 平 均 厚度 为 6 7 m。 . . m, .8
主要 为杂填 土和素 填土 , 色较杂 , 颜 主要呈 灰褐 色 、
收 稿 日期 :00— 5— 7 21 0 0;
修 回 日期 :00— 6— 7 2 1 0 0
作者简介 : 陶芳 良(9 6一)男 , 16 , 本科 , 工程师 , 从事交通建设工程监理工作。
・
4 ・ 2
21 0 0年 6月 第 6期
图 2 锚 索 平 面 布置 ( 单位 : m) m
富水深基坑涌水涌砂的处理施工技术任鹏鹏
富水深基坑涌水涌砂的处理施工技术任鹏鹏摘要:太原市轨道交通2号线一期工程为山西省首条地铁。
晋阳街站位于小店区晋阳街与长治路交叉口,位于繁华地段,交通导改压力大、还路压力大且业主对形象进度要求严格。
在2号出入口基坑开挖施工中有点状突水涌砂现象,根据业主的工期要求调整了出入口结构施工顺序,采用集水坑逆作法施工。
应用此施工工法主要解决了富水深基坑坑底涌水涌砂现象、确保施工工期的技术难题,为处理施工现场难题,后续施工提供了科学合理的施工技术方法和施工工艺。
关键词:地铁施工富水深基坑涌水涌砂逆作法一、引言明挖顺做法是地铁车站施工的一种常见方法。
在地铁车站的主体及出入口一般常采用地下连续墙、围护桩加三轴搅拌桩等基础插入隔水层,阻断内外水系连通,采用坑内降水后再进行明挖顺做法。
在这种情况下,降水效果的好坏对深基坑工程的整个安全、质量、工期等起到决定性的作用。
太原市轨道交通2号线一期工程晋阳街站,为太原城市轨道交通2号线与3号线同期施工T形换乘车站。
该工程在施工2号出入口时发现集水坑(基坑最深处)距离基底1m处有涌水涌砂现象,经过反复研究,最终采用集水坑逆作法施工,即先施工主体结构边墙与顶板,再注浆施工集水坑。
在不影响结构总体施工进度的情况下,高效快捷、安全可靠地完成了施工任务。
不仅保证了工期,而且未对周边建筑物、道路、管线产生任何影响,取得了很好的社会和经济效益。
二、工程概况2.1工程简介太原市轨道交通2号线一期工程晋阳街站,位于长治路和晋阳街交叉口,2号线车站沿长治路南北方向布置,3号线位于路口东侧沿晋阳街东西向布置。
2号线车站主体为明挖地下两层(换乘节点处地下三层)岛式车站,为双柱三跨箱型框架结构,总长231.30m,标准段总宽23.1m,总高14.99m。
2号出入口位于晋阳街站2号线主体结构西侧,出入口基坑面积约为372㎡,地面整平标高777.490m~777.230m。
通道孔径形式1-6m,净高3.3m,基坑开挖最深为集水坑处深度16.5m。
富水砂层中地下连续墙接缝的涌水涌砂处理
2019·12·Building Construction2124富水砂层中地下连续墙接缝的涌水涌砂处理来金龙 马 佳 贾 航中国建筑第二工程局有限公司华北公司 北京 100060摘要:为保证基坑施工安全,以某地铁3层车站为工程背景,分析了车站地下连续墙接缝发生涌水涌砂现象的原因。
同时通过施工经验总结了相应的处理措施,即对漏水点反压以及注浆加固。
最后对基坑内水平注浆和基坑外竖向注浆这2种注浆方法的施工工艺、参数进行了介绍,并验证了该方法对地下连续墙接缝漏水的止水效果,为同类情况提供了参考依据。
关键词:地铁车站;地下连续墙接缝;涌水涌砂;水平注浆;竖向注浆中图分类号:TU753.8 文献标志码:A 文章编号:1004-1001(2019)12-2124-03 DOI:10.14144/ki.jzsg.2019.12.006Treatment of Water Gushing and Sand Gushing in UndergroundDiaphragm Wall Joints in Water-rich Sand LayerLAI Jinlong MA Jia JIA HangChina Construction Second Engineering Bureau Ltd. North China Company, Beijing 100060, ChinaAbstract: To ensure the safety of foundation pit construction, a 3-storey subway station is used as the engineering background, and the causes of water gushing and sand gushing at the joints of underground diaphragm wall of the station are analyzed. Meanwhile, the corresponding treatment measures are summarized through the construction experience, i.e. the backpressure at the leakage points and the grouting reinforcement. Finally, the construction technology and parameters of the two grouting methods, such as horizontal grouting in foundation pit and vertical grouting outside foundation pit are introduced. The results show that the method can prevent the leakage of underground diaphragm wall joints and provide reference for similar situations.Keywords: metro station; underground diaphragm wall joints; water gushing and sand gushing; horizontal grouting; vertical grouting地基基础FOUNDATION BED & FOUNDATION车站西侧及北侧需考虑抗浮要求,其冠梁尺寸为1.5 m ×1.2 m ,其余为1.0 m ×1.0 m 。
富水粉细砂岩隧道涌水涌砂处理技术研究
/文章编号:1009-4539(2021)03-0096-04富水粉细砂岩隧道涌水涌砂处理技术研究刘瑞军(中铁十六局集团置业投资有限公司北京100018)摘要:第三系富水粉细砂岩层隧道地层含水量高,开挖后稳定性极差,极易发生围岩变形、坍塌、流砂,施工难度大,安全风险高。
本文以兰渝铁路马家坡隧道为背景,以隧道涌水涌砂事件为切入点,分析了富水粉细砂岩涌水涌砂原因,提出了“抽排水+注浆加固+六部CRD开挖+加强初支+综合降水”相结合的施工方案,即采用后退式分段注浆加固和六部CRD开挖施工工艺,并通过加强初期支护,轻型井点降水+深井真空降水,有效解决了隧道涌水涌砂问题,保证了施工顺利进展。
关键词:富水粉细砂岩涌水涌砂注浆加固综合降水中图分类号:U455.49文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1009-4539.2021.03.023Research on Water and Sand Gushing Treatment Technology of the Tunnel inWater-rich Fine SiltstoneLIU Ruijun(China Railway16th Bureau Group Real Estate Investment Co.Ltd.,Beijing100018,China) Abstract:The water content of the tunnel in the Tertiaiy water-rich fine siltstone is high,which leads to poor stability after excavation,and easy to occur surrounding rock deformation,collapse and quicksand,resulting in great difficulty in construction and high safety risk.With the background of Majiapo Tunnel of Lanzhou-Chongqing railway,this paper analyzes the causes of water and sand gushing in water-rich fine siltstone starting from the water and sand gushing event of the tunnel,and puts forward the construction scheme of u drainage+grouting reinforcement+six-step CRD excavation+ strengthening the initial support+comprehensive dewatering",that is,adopting the construction technology of retreating sectional grouting reinforcement and six-step CRD excavation,the problem of water and sand gushing in tunnel is effectively solved by strengthening the initial support and light well point dewatering+deep well vacuum dewatering,and the smooth progress of construction is ensured.Key words:water-rich siltstone;water and sand gushing;grouting reinforcement;comprehensive precipitation1工程概况兰渝铁路马家坡隧道地处黄土高原,起迄里程DK113+222~DK119+052,全长5830m。
引水隧洞富水断层涌水涌砂灌浆施工处理技术
土木交通 | CIVIL ENGINEERING & TRANSPORTATION摘要:文章以山西省中部引黄工程中西干线标段引水隧洞工程为背景,根据穿越富水断层时涌水涌砂的实际情况,提出灌浆施 工技木,最终取得了良好的施工效果。
关键词:引水隧洞;涌水涌砂:灌浆处理引水隧洞富水断层涌水涌砂灌浆施工处理技术■文/张彦受引水隧道开挖作业的影响,围岩性状易偏离正常状况,且在富水断层地质环境中体现得更为明显,开挖期间围岩侧 压力大幅提升,导致该处出现较大范围的涌水、涌砂现象,不利于隧洞的安全施工作业。
对此需采取相应的处理措施,尽可能减小涌水涌砂对施工作业造成的不良影响,营造安全 的施工环境。
1. 工程概况山西省中部引黄工程建设内容以取水、输水为主,本工 程中输水线路总长384.5km,主洞隧洞西58+378.4〜79+377.2 段地质条件特殊,以岩石洞段为主,该处建设有19#、20#、21#、22#、23#支洞等相关工程。
围岩洞段净高3.24m、净宽2.5m。
勘察资料表明沿线地质具有基岩风化、大范围崩塌的特点,隧洞施工穿越富水断层,由于地质及水文条件的特殊性,存在较大的涌水、涌砂概率。
2.涌水涌砂基本状况以及施工处理方案2. 1基本状况工程施工情况表明,主隧洞西58+378.4~79+377.2段的施工效果欠佳,具砂石持续向外涌出,现场安全隐患剧增。
2.2施工处理方案从现场施工情况来看,隧洞内分布层间水的概率较大。
为有效解决涌水、涌砂问题,隧洞穿越富水断层时必须采取 结构加强措施,设置超前探测孔,根据所掌握的信息预测前 方围岩用水量,采取相适应的注浆方法。
为营造安全的施工环境,经多方分析后最终选择小管棚 超前支护方式,以达到加固松散体的效果,同时使用适量砂 袋以实现围堵效果,并施作止浆墙,注入适量水泥浆液。
具 体处理工艺如图1所示。
体表现为开挖期间的涌水、涌砂现象。
平导掌子面被大量的砂石完全封闭,钢筋网片挤垮,前期搭建的工字钢架的稳定性较好,结构维持原状。
浅议富水区某设备基坑承压水突涌分析及处理
浅议富水区某设备基坑承压水突涌分析及处理摘要:本文通过仓前站维修车间设备基础工程实例, 在富水区进行基槽开挖出现管涌原因分析, 并提出相应的处理方案,实践证明,经处理后降水效果良好,保证了基槽的施工质量和安全,希望能够给出现承压水突涌如何处理提供一些帮助。
关键词:管涌,降水,流砂1、工程概况上海铁路局铁路仓前站改造工程,总占地面173849.28m2,本工程涉及前期土石方工程、水泥搅拌桩机工程、房屋建筑14个单体工程(总建筑面积为34310.37 m2)、附属工程(围墙等)、线路工程、通信信号工程、室外电力及给排水工程、平过道等项目。
其中维修间建筑面积1308.70 m2,三层框架结构,预制桩地基处理,桩长35米,共计720根。
维修车间工程平面(受篇幅限制只截取一半)。
2工程地质、水文地质条件、周围环境2. 1 岩土工程地质、水文地质条件设备基础支护设计涉及岩土层的物理力学性质指标见表1。
表1支护设计涉及土层的物理力学性质指标一览表以上数值为平均值2. 2工程地下水类型本工程地下水类型为潜水, 潜水主要赋存于①层杂填土、②层粉质黏土、③层粉土及④层淤泥质粉土中, 维修车间属于高水位富水区,常年地下水位深度位于自然地面下0. 4m~ 1.6m左右。
3、土方施工流程该基坑位于高水位丰水区,如果降水方案选择不当, 将造成场地附近部分含水层地下水位下降, 原浅基础建筑在失去地下水浮托力后可能压缩砂土层空隙, 导致地面沉降或建筑物开裂。
为了保证基坑稳定和周边建筑物、地下管线安全,根据水文地质报告和周围环境,项目部采取了在基坑设置井点降水+集水井排降水组合方案。
4施工险情及初步分析在基槽开挖过程中,我们从观测井发现水位忽上忽下,从井点抽出的水量虽然比较大,但开挖的土方较湿,许多成淤泥状,8#设备基坑局部地区可见明水。
局部基底地面隆起、有水渗出或细流流出。
为了保证施工安全和质量,我们在6#设备基坑附近做一勘测孔,出现了大面积流砂突涌问题,细砂不断喷冒,集水井被泥砂填满,且涌水涌砂的情况不断加剧,为了减少人员伤亡及工程施工安全,工程部决定启用应急预案[3]。
富水砂层盾构隧道洞门涌水涌砂处理措施研究
影 响导致盾构掘进 中 土仓 压力设 定较 小 , 导致 超挖 , 进而 引起 地
面沉 降 ; 2 同步注浆不密实 。前期 同步注浆 压力仅 为 0 1MP , ) . a 压力 偏小 , 且浆液配 比不 合理导 致注 浆管易 被堵 , 而管 片背后 充填 从 不密实 , 容易形成水渗流通道 , 将砂土带走 ; 并
止水帷幕 , 无侧 限抗压强度大 于 0 8MP 。 . a 5 暴雨影 响。当天南 昌市 降雨量达 到 19 9 m 为 5 ) 4 . m, 0年来
2 洞 门涌水 涌砂 处理 措施
1 1 :0, )7 4 开始 进 行洞 门封堵 , 先 在洞 门涌水 部 位采 用 棉 首
同期之最 , 地下水位 升 高。造成 水压 力增 大 , 1 0 将 0:0位 置本 有 安全隐患的帘布橡胶板冲坏 。
—33. 43
3 4 3 5 3 6
3 7
00 .o —3 5 .0 —5 7 .9
—8 02 .
3 .5 5 7 3 .6 5 3 3 5 4. 8
33. 42
1 建 立 管片 有 限元模 型
本工程 地铁隧道 内径为 5 5m, . 外径 为 6 2m, . 把一 环成 型管 片按照梁来 考虑 , 故建立模 型直 径为 ( . 5 5+6 2 / . ) 2=5 8 在 . 5m, 成型管 片 的 6条接 缝处 设置 弹簧单元 来模 拟衬砌 与地层 相互 作 用 。衬砌混凝土 的弹性模量 E=3 . e a 泊松 比取 0 2 4 5 9P , . 。建 立
封堵 , 继续 用聚氨酯进行洞门封堵 ; 并 6 由于 导 流 管 出水 压 力 过 大 , 圈 压 住 聚 氨 酯 无 法 止 水 , ) 洞 随 即将隧道洞 门 1 0 2:o处注浆管路移至隧道 内( 7环 1 :0位 置 ) 10 注 入 双液浆 , 注浆效果不 明显 ,24 2 :0重新 调整 双液浆 配 比( 初凝 时
高压富水砂层中锚索施工
1、实践难度较大。
中空钻进 2、中空锚杆材料费用高。 3
△
法
3、富水砂层施工依然存在涌
△
○○
8 不选
水涌砂风险。
自进式注 1、施工程序要求严格。 4 浆钻进锚 2、需重新购置设备、材料。 ○ △ ○ ○ 10 不选
索法 3、增加成本较高。
高压富水 1、从未有过,但经理论分析,
砂层中锚
预计有效性较高。
相应环数地表沉降值
所处环号
50 51 52 53 54 55 56 57 58
沉降量(mm) -1.7 -3.1 -2.9 1.7 -0.8 -4.7 -1.0 -0.8 -2.0
所处环号
59 60 61 62 63 64 65 66 67
沉降量(mm) 0.6 -1.0 -2.9 -2.4 -3.0 -0.7 -1.5 -3.6 -1.7
出砂量≤成孔体积,地表沉降控制在 4mm 以内目标是可以实现的!
五、提出方案并确定最佳方案
(一)提出方案 小组成员通过头脑风暴法对此问题尽可能多的提出各种方案,在防涌水涌砂技术及安全顺利完成锚索施工的基础上进行了进一步
的讨论,根据各方面的要求,形成多种意见、观点和想法,采用亲和图进行汇总整理,共提出了 5 种方案,如下亲和图所示:
套管钻头采用 单向阀原理装 置,防止涌水 涌砂
无法置换成孔 的砂,高标贯 砂层难于进尺
旋喷钻 进法
钻头喷出水泥 浆(旋喷桩原 理)使其护壁 成孔
容易扰动砂 层,护壁效果 差
防涌水涌砂装置及措施法
根据盾构法施工原理,结合 锚索施工,对施工设计新装 置及制订一系列的措施防止 涌水涌砂以达到安全顺利完 成施工的目标
课题的分析、评价、选择
涌水涌沙应急措施
涌水涌沙应急措施
1、护坡结构一旦封闭不严,开挖中极易出现渗漏、涌水、涌砂现象,给基坑内正常作业带来影响,严重时可引起土层失稳,造成地面塌陷事故。
2、施工时加强对护坡结构表面的观察,不排除可能存在的层间潜水,若有渗漏现象,及时采用盲管导流进行处理。
并准备好应急物资,施工出现涌水时,要保证只流水而不流砂,尽可能预防涌水、涌砂现象的发生,现场配备足够数量的排水设备。
3、施工过程中若发现护坡结构有渗漏、涌水、涌砂现象,必须及时查明原因采取措施进行封堵,避免造成严重后果。
根据不同情况可按如下措施处理:
4、可采用沟槽内设排水沟排水的方法保持槽内正常作业,对渗漏处进行引流,人工定期清理,确保排水畅通。
施工过程中一旦发现有大量层间滞水,需要立即准备相关抽水泵,管道等进行排水,以免浸泡基坑、槽底。
涌水涌沙坍方处理方法
涌水涌沙处理方法在水电工程、铁路和公路及矿山开采的地下工程施工中,涌水涌沙和突泥是主要的工程地质问题之一,由于施工方法不当,处理不及时都可能造成严重的技术和经济后果。
一般来说,在下列不良地质地段往往会发生涌水涌沙、突泥等地质现象。
(1)岩性软弱、结构松散、风化严重、地下水赋存条件好地段。
(2)断层及破碎带、节理裂隙密集带、岩体切割破碎,构成地下水的良好通道地段。
(3)岩溶发育,地下水发育,贯通性好地段。
(4)地下水丰富,水文地质条件复杂或地表水侵入地段。
当然,涌水涌沙通常是在几种因素的联合作用下发生的。
穿过涌水涌沙的方法有多种,以下介绍几种供参考。
1、超前导洞排水降压当隧道开挖时遇到大量涌水,以致影响开挖,可在隧道一侧,与隧道相隔一定距离开挖与隧道同方向导洞,水将从导洞内排出大部分,减少隧道涌水量。
2、注浆法堵水注浆法是将胶结材料配制成浆液注入岩层的裂隙或空洞中,浆液凝结硬化后,堵塞裂隙、溶洞,在局部范围起到固结岩层和封闭水源的作用。
关于胶结材料,过去曾经用过水泥、粘土,也有用沥青的。
随着浆液材料的发展,有了可灌性很好的化学浆液,不仅能堵水,亦能固结流沙层。
一般洞内涌水,以导为主。
尤其是平巷、隧道,因为注浆堵水费工费时,成本高,不到非堵不可时不用之,如在竖斜井挖掘时,涌水使工作无法正常进行下去,此时应选择注浆堵水。
除此之外,复杂地层还有挤压膨胀性地层(采用锚、喷、网封闭)、岩爆地层(主要处理手段为锚喷支护)、瓦斯地层、热害地层(加强通风)等。
坍方处理方法在国内外的地下工程中,坍方均属于施工中的重大问题之一。
工程界认为,坍方事故一般是突然发生的,尽管人们竭力预防坍方,但是,坍方事故仍然时有发生,因此,坍方处理的研究工作越来越被人重视。
一、引起坍方的因素这些年来,人们对坍方研究由被动走向主动,预防为主,是当前的趋向。
目前一般认为坍方多由下列因素形成。
1、自然因素隧道洞室穿越不良地质段,如断层带、褶皱带、含水带、风化带、岩性过渡带、高应力区、膨胀结构面等地段,由于工程地质不良而促成坍方。
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轨排井主要地质分层特征表 ( 面至基底 ) 地
4钢 套 管 施 工 方 法 .
由 于将 连 续 墙 打 通 以后 就 会 出 现 涌水 涌 砂 . 工 中工 序 衔 接及 材 施 料 的准备一定要 到位 . 这样才 能将涌水 涌砂量减小 到最 少 . 钢套管 施
工 步 骤 如下
序号 分层 代号 岩土层 名称 平均层厚 ( m)
中 出现 涌水 涌砂 情 况 下 , 全 、 利 地 完成 了施 工任 务 。 文结 合 工程 实例 , 细介 绍 理 技 术 , 同类 工 程 安 顺 本 详 为
&. A 有参考意 义。 x. -- 【 关键词 】 粗砂层 ; 索施 工; 锚 涌水涌砂 ; 处理技 术
地质特点
主要成分为生活垃圾 、 粉
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杂填 土
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质粘土 . 碎石等 . 黄色 , 灰
稍湿 . 松 疏
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◇科技论坛◇
科 技 疆向导
2 1 年第 l 期 01 7
富水粗砂 层中锚索施工 涌水涌砂处理技 术
韦 尚坤 ( 中铁 十五 局 集 团城 交公 司 广 东
【 摘
深 期I 5 8 3 ) 111
要】 深圳地铁 二 号线东延线工程土 建 2 2 标段 [ 24 岗厦北站~ 华强北站] 区间设一盾 构井( 兼做轨 排 井) 采用五道锚 索支撑 , 索施 工 , 锚
孔 径 为 10 mm。 孑径 大 , 防 止 塌 孔 , 用 全 套 管 跟 进 技 术 , 许 采 用 8 L 为 采 不 1 工 程概 况 . 这在广 东地区锚索施 工 中是 非常少见 的 . 且是在粗砂 层 并 深圳地铁二号线东延线工程土建 2 2 2 4标段[ 岗厦 北站~ 华强北 站] 泥浆 护壁 . 施工难度 大 . 技术 要求高 . 工所用 10 m钢套管市 场根本买 不 施 r 8a 区 间 设 一 盾 构 井 ( 做 轨 排 井 ) 里 程 为 Y K 8 0 9 YC 8 1 9 , 兼 . C 2 + 4 ~ K2 + 2 基 中 . 需要专 门加] 制 作 . 坑 长 度 为 8 m, l . 程 位 于 深 圳 市 中心 公 园 内 , 护 结 构 采 用 到 . 0 深 9米 工 嗣 31 .. 2锚索 施工 中第三 、 四道 锚索要穿越 富水粗砂层 . 解决锚 索施 80 0 mm厚 地 下 连 续 墙 。盾 构 井 段 第 一 、 、 道 采 用 环 框 梁 支 撑 , 二 三 第 四、 道采用钢支撑 . 排井段采用五道锚索支撑 。 五 轨 预应 力 锚 索 没 计 选 工 中涌 水 涌砂 将 是 施 工 中 的 难 点 之 一 31 .. 何 确保 粗 砂 层 中锚 索 施 工 质 量 . 施 工 中 又 一 大 难 点 . 3如 是 也 用 17标 准 型 钢 绞 线 . 称 直 径 1 . 公 52 mm. 标 准 强 度 为 1 6 Mp 。 锚 其 80 a 索 间 水 平 间 距 2 垂 直 间 距 4 45 m. ~ .m。第 一 道 锚 索 锚 阎 段 长 度 1m, 是 确 保 基 坑 是 否 安 全 的 重要 因 素 自 9 32涌 水 涌 砂 原 因 . 由段长度 1m. 2 第二道锚索锚 固段长度 2 m. 0 自南段长度 1 m, 三道 l 第 根 据 地 质 勘 查 资 料 . 排 井 处 存 在 厚 度 92 的 粗 砂 层 . 地下 水 轨 .m 且 锚索锚 固段 长度 2 .m.自由段 长度 1 m.第 四道锚索 锚 固段长 度 1 5 0 富存 在各地 层中 , 索施工 中将连续墙打穿后 , 锚 在压力 水流的 2 m. 2 自由段长度 8 第五道锚索锚 固段 长度 1 . 白f段长度 5 压力大 . m. 75 m, } j m。 作用下水 和砂顺着锚 索孔流 出 . 发生涌水 涌砂现象 . 多次造成地 面塌 2工 程地 质 条 件 . 危 轨排井地质情况从地 面至基坑底分别 为< - > 1 4 杂填 土 .5 2_ 粗 陷 . 害基坑 安全 <—_> 4 33涌 水 涌砂 处 理措 施 . 砂 层 .9 1 全 风化 花 岗岩 和< — — > 土状 强 风 化 花 岗岩 地 层 . 下 水 <—> 921半 地 锚索孔倾 角值 为 2 。 O. 孔径 10 m. 8 m 锚索施工前首先要将基 坑围护 埋 深 2 m, 隙 水 为 主 , 部 具有 承雁 眭 , 质 断面 如 图 1 示 。 . 以孔 6 局 地 所 结构地下 连续墙锚索孔 处连续墙打穿 . 当施工第三道 、 四道锚 索时 , 第 在 打穿连续墙锚 索孔 时就出现了严 重的涌水涌砂现象 . 没多 时就涌出 几立方 水和砂, 锚索成 孔困难 , 有的锚索孑 连打穿连续墙都很 困难 . L 给 锚 索 施 工 带 来 了极 大 困难 要 确 保 施 工 锚 索 过 程 中 不 出 现 涌 水 涌 沙 . 要 降 低 基 坑 外 水位 到 就 甥 黪 锚 索孑 口以下, L 这需要 设大量 的降水井, 不仅要增加相 当大的投入 . 而 掣 黪 且大量 的降水会 引起 地面及 周边建 筑物沉降 另外 . 地下水在 基坑 北 + J 侧福 田河 的补 给下 , 降水不 一定 起到效果。 如果从地面对砂层加固 , 也 不一定 能达到效果 , 而且施 T时间长。在施工工期 、 周边环境 、 地质情 图 1 轨 排 井 地 质 断 面 图 况 等制 约下 , 通过 多次实践, 后采用 打人 钢套管 的方法 进行施工 懈 最 轨排 井 地层 分 布 特 征 见 下 表 : 决 了施 工难题 , 涌砂得 到了有 效控制 . 涌水 锚索施工也得以顺 利进行