盾构施工厚浆技术的应用
TBM盾构隧道施工灌浆材料技术之应用
TBM潛盾隧道施工灌漿材料技術之應用Tatzki Thorsten1 , 錢文傑2(1., Minova-CarboTech International 亞洲區隧道部經理 2. Minova-CarboTech International台灣區經理)摘要:以水泥系列或水泥與其他材料混合之灌漿技術已為TBM潛盾施工隧道中通用的施工方法之一。
因此我們可以了解水泥是基本的灌漿材料。
然而以化學合成材料如聚胺酯樹脂或丙烯酸膠體或其他無機樹脂作為灌漿基礎的施工技術，卻較不為施工者了解，以致經常在工程決策中被排除在外。
諸如此類之情形是可以理解的，但對於此類先進的施工技術卻是不公正的。
首先此類灌漿技術已逐漸成熟並且相當環保。
其次化學系灌漿材料可依不同之施工狀況提供更廣泛之運用。
再來就是對於此類材料我們已在德國政府ZTV-ING規範中有相關之規定。
當傳統之水泥系列灌漿施工無法提供令人滿意的結果時，化學合成材料之灌漿技術往往可能可以提供一理想的解決方案。
本文將提供數個以化學材料灌漿解決ＴＢＭ潛盾隧道困難施工案例，供各位參考。
關鍵字: TBM潛盾施工隧道、灌漿材料、灌漿技術Solution from Material Technology For Tunnel Driven by TBMTatzki Thorsten1 , Vincent Chien2(1. Manager of tunnel department of Minova-CarboTech International in Asia;2. Manager of Minova-CarboTech International in Taiwan)Abstract :Grouting technologies with1 cement or mixtures of cement are well-known in the construction of tunnels with Tunnel Boring Machines (TBM). Therefore we can say that cement is the base material for injection work. Further grouts on base of chemicals as Polyurethane resins, Acrylate gels or Organomineral resins are less known and most of the persons in charge have a reserve against those products. That negative approach is understandable but not justified. First, the technique of those grouts has changed to more and more environmental friendly products. Second, the properties of the products give a wide range of possible applications. And third, we can find regulations like the German ZTV-ING2, where the use of those products is ruled. Whenever traditional cement grouts are not effective enough, chemical grouts can offer a suitable solution. This paper will give a short overview about interesting solutions for problems which can appear during the drive of a tunnel with a TBM.Keyword : TBM Tunnel 、Grouting Material、Injection Technology1 作者簡介:Tatzki Thorsten(1967~)男,德國人,土木及工程經濟雙碩士,主要從事隧道工程,目前為Minova-CarboTech International 亞洲區隧道部經理,E-mail :thorsten.tatzki@21.前言1.1、不同施工階段之灌漿材料運用不同施工階段之灌漿材料運用通常會依不同之工地需求而異。
探讨盾构隧道施工中注浆的应用
探讨盾构隧道施工中注浆的应用摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，城市建设的速度也在不断增加，层出不穷的高层建筑不断涌现，使地面可用面积不断减少，然而地下又被各种管线布满，因此，有效的利用好地下可用空间成为现代城市建设的主要课题和目标。
隧道施工作为我国城市建设施工的重要内容，施工技术以及各种工艺的应用成为推动城市交通建设的关键。
关键词：隧道施工注浆随着城市市区明挖隧道施工为城市带来的越来越严重的干扰，尤其是在城市的市区中心，如若隧道埋深的过大，加上地质条件的复杂，明挖建造隧道已经很难实现。
在这种状况下，应用盾构的施工工艺对城市输水隧道、城市地下隧道以及市政建设都有明显的优势。
本文主要对盾构隧道过程中的注浆方法进行了论述，表现了做好盾构隧道施工的重要性。
一、盾构施工工艺介绍在城市地下隧道施工过程中，盾构的施工技术虽然具有一定的优势，但是和其他的隧道工程一样在开挖的过程中，依然会引发一定程度的地质变形，这些现象和盾构施工的设备以及施工技术有一定关联。
下面就对具体的盾构施工工艺进行介绍：盾构隧道施工的主要内容是首先在隧道的一端开一道基坑或是竖井，以确保盾构的安装。
盾构的路线一般是从挖好的竖井或基坑墙壁的开孔处出发，沿着地层的设计轴线进行延伸，不断朝另一端的竖井或是基坑的设计空洞进行推进。
如果盾构在推进过程中受到一些地层的阻力。
就可以通过盾构的千斤顶传到盾构尾端已经完成拼接的隧道结构，然后再传到竖井或基坑的后壁处。
盾构施工中应用较为多的是盾构机，盾构机是一种既能对地层的压力进行承接也能在地层中对圆形或是马蹄形的钢筒结构进行推进。
在钢筒结构的前面一般会配置各种各样的支撑和进行开挖隧道土体的装置设备，顶进所需的千斤顶一般都安装在钢筒中段周圈内部，钢筒尾部一般是存在空间的壳体，此外，盾尾内部还会进行一至二环隧道衬砌环的拼装工序。
盾构每次在推进一环距离后，就要在盾构尾部的支护下安装一环衬砌，还要及时向紧靠盾构尾后的坑道周围与衬砌环周围之间的空隙中压注一定量的浆体，这是为了防止隧道出现地面下沉的现象，还要在盾构推进时不断从开挖面中排出适量土方。
新型单液浆在盾构法施工中的应用
新型单液浆及在盾构法同步注浆中的应用张洪锋王文轩（中交隧道局盾构工程公司，北京 100088）摘要：本文主要通过介绍新型单液浆（俗称厚浆）的基本情况、盾构注浆设备的改造、以及新型单液浆在工程实践中的应用情况，进一步阐明新型单液浆在盾构法同步注浆中的应用可行性。
关键字：盾构法、新型单液浆、同步注浆1.引言进入21世纪，世界经济的迅猛发展加速了城市化的建设。
随着城市密集度的提高和高层建筑的不断增加，地面可利用空间越来越少。
利用盾构法来有效利用和开发地下空间成为最佳的选择。
在盾构施工过程中，盾构壳体内壁的直径大于管片衬砌的外径，以便于衬砌的安装和盾构曲线施工需要；盾构切削直径大于盾构机外径，再加上盾构壳体的厚度，这就形成了理论上的盾构空隙。
地层沉降的原因主要是盾尾脱离管片后，周围土体失去支撑将向管片移动，形成地层松动、超孔隙水压力下降现象。
若不对这一空隙进行及时的充填，则势必造成地层损失，进而影响地表各类建筑物和地下管线设施。
为了减小盾构施工对地层位移的影响，必须对盾尾空隙进行有效的充填，即进行同步注浆。
而同步注浆技术特别是浆液选择是否合理是盾构工法中必不可少的关键性辅助工法，是控制地面沉降和隧道沉降（包括后期沉降）的关键。
上海地区的盾构，主要用于软土地质条件下的区间隧道施工。
为有效的控制地面沉降、保持隧道的稳定、满足环境保护的更高要求，在工程实践中，同步注浆浆液采用新型单液浆（俗称厚浆）的优点已逐步凸现，有取代传统双液浆、惰性浆或其它薄浆的趋势。
2.工程概况上海轨道交通12号线某标段，采用盾构法进行区间隧道施工，盾构直径为6340mm，管片外径为6200mm，管片长度为1200mm。
该标段隧道掘进主要在第③层灰色淤泥质粘质粉土及第④层灰色淤泥质粘土之中，局部有③夹层灰色砂质粉土，第③层、④层土均属高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性的饱和软粘性土，具有较高的灵敏度和触变特性，在动力作用下极易破坏土体结构，使土体强度骤然降低，变形量增加。
盾构施工注浆工法的应用
盾构机
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２、提高隧道抗渗性能 盾尾注浆液凝固后，一般有一定抗渗性能，可作 为隧道的第一道止水防线，从而提高隧道抗渗性能。 ３、确保管片衬砌的早期稳定 具备一定早期强度的浆液及时填充盾尾间隙，可 以确保管片衬砌的早期和后期稳定。盾构隧道是一 种管片衬砌与围岩共同作用的结构稳定的构造物， 管片背面空隙均匀、密实地注入、充填是确保土压 力均匀作用的前提条件。
B液 2 3 A液 B液 掘进结束，注入结束
A液
掘进40cm，注入旋切换
←
盾构外板
1 管片 盾构千斤顶
←
11:37
旋塞切换
— ←←← ← ←
两种主要注浆方式的比较
比较项目
适用性
通过盾尾注浆管的注浆 极软地层，填充效果会受到限制。
通过管片注浆孔的注浆
所有地层。并可用于纠偏、封堵盾尾 水 源、加固等 可以利用盾构机的注浆系统，也可以 单 独配置注浆系统，多实施及时注浆或 二 次注浆，也可实施同步注浆。 每组装一环管片，需要向管片注浆孔 连 接管路，拆除管路，操作困难。实施 同 步注浆的施工控制复杂。 浆液不易分布均匀。
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二、盾尾注浆系统分类
1、根据盾尾注浆与盾构掘进的关系，从时效性上可将盾尾 注浆分为三大类： （1）同步注浆：超挖间隙形成的同时，立即注浆，使浆液 即时填充超挖间隙的方式。
（2）及时注浆：掘进了一环或数环这种注浆方式由于 不能迅速对超挖间隙进行填充，增大了对土的扰动性，不利 于地面沉降控制，而且由于早期管片脱出盾尾后处于悬空状 态，受力状态较差，容易发生错台。因此，仅在地质情况良 好、对地表沉降要求较低时才能使用。 （3）二次注浆：一次注浆效果不理想时，需要通过二次注 浆对前期注浆进行补充。一般在隧道发生偏移、地表沉降异 常及一些特殊地段使用。
厚浆在盾构过矿山法隧道的应用
厚浆在盾构过矿山法施工的应用孙培鑫（中天建设集团有限公司，广东广州，510000）[摘要]：以东莞地铁某盾构区间为工程背景，研究分析了厚浆在盾构过矿山法隧道同步注浆的应用。
主要结论如下：（1）在施工过程中做好数据的收集，如注浆量；（2）在盾构掘进过程中，通过对比普通浆液注入效果分析后续管片成型质量；（3）对该种新型单液浆在盾构过矿山法隧道施工中的应用进行了叙述，并对该新型单液浆在地铁隧道施工中的适应性进行了分析。
[关键字]：盾构过矿山法隧道；同步注浆；厚浆0引言针对盾构过矿山法隧道施工对同步注浆浆液性能提出的要求，我公司引进国内先进的同步注浆单液浆理念，在盾构过矿山法隧道的工程应用中取得了十分显著的效果，工程施工中很好地控制了地表沉降变形，并且能尽快稳定隧道防止管片上浮。
其使用的浆液材料特点为大比重、高抗剪、低稠度，引进坍落度和抗剪切屈服值作为衡量浆液性能指标的标准。
与以往隧道施工中的同步注浆浆液不同，该浆液具有以下优点：（1）同步注浆全部原材料均为国产，来源广、无污染、且价格适中；（2）在泵送设备满足的条件下，浆液泵送性好，流动填充效果好；（3）浆液8h的屈服强度超过800Pa 时，具有良好的抵抗周围土体变形及隧道上浮能力；（4）浆液为缓凝型可硬性浆液，使用时间长，30h内具备较好的泵送性；（5）浆液配比中含砂率高，稠度值低，施工中的注浆率较低；浆液具有抗振动液化作用[1]。
与我国以往的盾构同步注浆浆液材料及施工工艺相比，从施工工艺、隧道的稳定性以及经济性来看，均显示出一定的优势，因此该浆液的研究成功，具有较高的社会效益和经济效益[2]。
1工程概况1.1地质条件区间隧道主要穿行于<6-6>硬塑状砂质粘性土、<10-1>全风化混合片麻岩和<10-2>强风化混合片麻岩，局部通过<6-5>可塑状砂质作者简介：孙培鑫，男，本科，工程师，中天城轨工程管理处技术主管粘性土、<10-3>中风化混合片麻岩和<10-4>微风化混合片麻岩。
盾构机注浆系统分析与应用
盾构机注浆系统分析与应用摘要：盾构机是地铁修建的主要设备之一，其以修建速度快、具备一次性成型、安全系数高、对地面交通及设施影响小等诸多优点得以广泛应用。
同步注浆作业是盾构法施工的关键作业环节之一，同步注浆作业施工直接关系到地面及构筑物的安全。
注浆过量容易将地面顶起，造成路面鼓包或建筑物开裂；注浆不足容易造成路面塌陷或建筑物下沉，危及行车及居民居住安全，因此控制好注浆作业是盾构法隧洞施工的关键之一。
本文对盾构法隧洞同步注浆作业进行分析，梳理其控制的要点，为盾构法隧洞施工提供参考。
关键词：盾构；同步注浆；控制为了控制盾构法隧洞同步注浆作业效果，保证隧洞在施工过程中地面不产生塌陷或隆起，确保施工作业安全，对盾构机同步注浆系统进行分析，梳理其同步注浆作业的工作原理，剖析同步注浆作业控制要点。
在施工的过程中进行针对性控制，实践验证其控制的可靠性，为盾构法隧洞同步注浆作业提供参考。
1盾构机同步注浆系统分析同步注浆系统是盾构机的主要组成系统之一，其作用为将提前搅拌好的水泥浆液通过同步注浆泵输送至盾尾，填充至盾构机开挖和管片之间的缝隙，防止在盾构机掘进的区域地面下沉。
同步注浆量欠缺，容易造成地表下陷；同步注浆量超标，容易造成地表隆起。
同步注浆系统主要由驱动电机、液压泵、控制阀块、注浆泵集成阀、注浆泵以及相关的管道和电气系统组成。
同步注浆系统注入水泥浆液的速度，主要通过控制阀块的开度进行调节，控制阀块开度大，通过的液压油流量大，注浆泵的运行频率高，注浆量大，反之则小。
同步注浆泵工作是靠注浆泵集成阀自动控制。
同步注浆泵控制及组成主要由启动控制阀、插装阀1、抽料控制缸、插装阀2、输料控制油缸、液压换向阀、液压换向阀2、液压换向阀3等组成。
同步注浆泵处于工作状态时，人工将启动控制阀打至右侧工位，高压油进入泵送缸无杆腔，泵送缸推出，液压换向阀2处于下侧工位工作。
高压油流经液压换向阀1进入抽料控制缸的有杆腔和输料控制缸无杆腔，开启混凝土抽料缸与注浆管路之间的连通，切断混凝土抽料缸与注浆罐之间的连通，高压油控制液压换向阀3，使其处于下侧工位工作，保证泵送油缸一直处于推出运动状态，保证同步注浆机处于输料状态。
盾构掘进同步注浆技术的应用
（[ 6.34）2-（6.2）2]×1.2=1.654m3。 因该工程滨江站至江南风井段在粉砂层，地
表沉降值比较大，所以注入率取值 200 %，则每 环压注量应控制在 Q=Vα=1.654*200%=3.3m3 左 右。但具体的数量根据实际地质情况及工况随时 调整。
3.2.2.3 注浆速度 注浆速度由注浆泵的性能、单环注浆量确 定，应根据掘进速度调节注浆泵的流量。 3.3 浆液选择及配比 为保证浆液质量，施工中选择浆液时应严格 控制配合比，特别是合易性适宜的浆液，易于压 送，运输中不易离析，不沉淀，不堵管，能充分填 实孔隙。在凝结时间上需缓凝早强，缓凝可防止 损坏盾尾密封装置，早强可使浆液不易流失。要 达到以上质量标准，一般需要通过试验方能确 定。初期做了两组配比（试验配比见表 1）。
或 50m，自上游向下游累积编号。这种按相等间 隔设置的木桩称为整桩。在实际工作，遇到特殊 情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。
2.1 下列情况应设置加桩：中心线上地形有 显著起伏的地点；转弯圆曲线的起点、终点和必 要的曲线桩；拟建或已建建筑物的位置；与其它 河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点；穿过铁路、公 路、和乡村干道的交点；中心线上及其两侧的居 民地、工矿企业建筑物处；由平地进入山地或峡 谷处；设计断面变化的过渡段两端。为了注记地 表性质和中心线经过的主要建筑物，必要时要绘 制路线草图。
盾构施工管片后注浆工法及其应用[详细]
![盾构施工管片后注浆工法及其应用[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/6f274eaec5da50e2534d7f24.png)
B液：水玻璃91L 7s
A液：水703：水泥400：膨133：稳定剂2
B液89.3
13s
A液：水816：水泥367：缓凝剂2.9
B液：118
11-13s
A液：水819；水泥260；膨润土30；缓凝剂0.9
B液：水玻璃80；
6-11s 30-40min，4MPa
A液：水1000kg；水泥800kg；缓凝剂7.5kg
2020/9/17
v 双液浆各主要参数的关系
凝胶时间、固结强度、气温 与浆材参数的关系
水灰比：B液浓度一定时， A/B液体积比一定时，水灰 比越大，浆液的凝胶时间越 长。
2020/9/17
水玻璃浓度：其他因素不变时，水玻璃浓度增加，凝胶时 间开始略有下降，最后略有回升。
2020/9/17
A/B液体积比：其他因素不变，水泥浆与水玻璃体积比在 1:0.3-1:1范围内，体积比越大，凝胶时间越短。
2020/9/17
二、盾尾注浆系统分类
v 1、根据盾尾注浆与盾构掘进的关系，从时效性上可将盾尾 注浆分为三大类：
v （1）同步注浆：超挖间隙形成的同时，立即注浆，使浆液 即时填充超挖间隙的方式。
v （2）及时注浆：掘进了一环或数环后，盾尾已存在大量间 隙空间，才对超挖间隙进行注浆的方式。这种注浆方式由于 不能迅速对超挖间隙进行填充，增大了对土的扰动性，不利 于地面沉降控制，而且由于早期管片脱出盾尾后处于悬空状 态，受力状态较差，容易发生错台。因此，仅在地质情况良 好、对地表沉降要求较低时才能使用。
2020/9/17
冲洗水
冲洗时
B) 同步注浆系统
同步注浆 装置
水箱
A液 箱
阀单位
B液 箱
地铁盾构隧道掘进中同步注浆技术的应用
地铁盾构隧道掘进中同步注浆技术的应用发布时间：2021-07-16T14:54:51.273Z 来源：《城镇建设》2021年2月5期作者：何锐[导读] 盾构法是城市地下交通建设最常采用的工艺手段之一，其优势是能够缩短工期，减轻对周围交通的影响。
何锐广州轨道交通建设监理有限公司广东广州 510000摘要：盾构法是城市地下交通建设最常采用的工艺手段之一，其优势是能够缩短工期，减轻对周围交通的影响。
按照盾构施工实际应用研究可以得出，影响岩体的因素有刀盘切削及盾构机振动等，并且管片及岩体中有间隙，很容易使得地表沉降现象发生，从而对施工周围造成不安全因素，故该工艺需要注意壁后注浆。
本文主要围绕同步注浆工艺的实际运用进行深入分析，以供参考。
关键词：地铁盾构；隧道掘进；同步注浆引言根据现有的工程项目施工经验可知，地铁盾构隧道施工是整个工程项目的重点内容，其施工质量影响地铁项目的后期运行，所以要高度重视其质量。
1、同步注浆技术原理盾构技术是一种地下开挖方法，主要利用盾构掘进机对地铁建设施工的全面机械化，施工阶段包括隧道掘进、管道拼装、注浆、盾构尾部脱落、泥浆固化等步骤。
城市地铁运营中采用盾构技术，既不影响地面交通，又能控制地下水渗透、施工噪声、地表沉降和井口附近的振动，隧道深度对工程造价没有影响，建设过程安全性高。
通过分析地铁隧道的建设过程可知，盾构机刀盘直径＞管片衬砌外径，过程进行到盾构尾部脱落时很容易造成盾尾间隙，使岩石发生位移，造成地面沉降，不利于安全通过。
这就要对间隙进行壁后注浆，确保施工的安全性。
壁后注浆的第一次注浆和第二次注浆按照时间的长短区分，而第一次又可进一步分为同步注浆、后注浆和即时灌浆3个步骤。
在地铁施工的过程中，如果遇到不稳定的地层，为了确保施工的安全性，应优先采用同步注浆技术，控制地形的变形情况，避免地面沉降。
2、盾构施工中应用同步注浆技术的目的在盾构施工中应用同步注浆技术具有重要意义，主要表现为：（1）注浆水工可以减少盾尾间隙，因此可以降低地表沉降。
地铁盾构隧道掘进同步注浆施工技术分析
地铁盾构隧道掘进同步注浆施工技术分析摘要：盾构技术是目前城市地铁建设中常用的一项技术，它的显著特点是可以缩短工程工期，减小对周围环境的影响。
通过对盾构工程的相关应用研究，发现刀盘切割和盾构机的振动都会对岩石产生直接的影响，同时由于管道与岩石间的空隙较长，会导致地面沉降，从而给工程周边带来危险，因此，采用该技术时要注意在墙后注浆。
为此，文章对同步注浆技术在工程中的应用进行了深入的探讨。
关键词：盾构；同步注浆；隧道随着城市化进程的加快，城市的人口不断增加，对公交的需求也随之增加，地铁的发展可以有效地减轻城市的交通压力，为居民的日常生活提供便利。
然而，在地铁建设中，由于施工引起的噪声和振动，会给居民的生活和交通带来很大的负面影响，同时也会对周边建筑的安全、稳定造成一定的影响。
合理运用盾构法和同步注浆技术，可以很好地解决以上问题。
1.同步注浆施工技术简介盾构隧道同步注浆的具体步骤有：隧道掘进、管片组装、浆体注入、盾尾脱出、浆体失去流动。
在工程实践中，盾构同步注浆是一种特殊的施工方法，它是一种特殊的施工方法。
与其它施工技术比较，采用盾构法同步灌注技术在地铁工程施工中的优越性是非常明显的。
首先，采用全自动化的方法可以极大地提高工程的实际工作效率，减少人工投入，降低整个工程的造价，并对施工人员的生命安全起到了很好的保护作用。
其次，由于地铁工程的工地都是在市中心，人流量很大，所以在施工的时候，会有很大的震动和噪声，会对人的工作、生活、休息造成很大的影响。
同步注浆技术在盾构掘进中的应用，可以有效地解决这一问题。
最后，盾构隧道在施工中采用了同步注浆技术，可根据实际情况对其进行深度调整，从而有效地降低了工程造价。
另外，采用同步注浆技术可以降低盾构隧道施工的危险性，保证施工的安全。
2地铁盾构隧道掘进中同步注浆材料与技术要点2.1同步注浆压力设计注浆压力是根据工程实际情况确定的，它对增加地层空隙填充量起到了关键作用，同时可以降低地面沉降，保证以后的工程使用。
使用厚浆方案
上海轨道交通12号线使用厚浆方案编制：审核：上海轨道交通12号线工程项目经理部Shanghai Metro Line No. 12 Project Management Team年月日地铁盾构施工厚浆技术要求一．性能要求1.良好的长期稳定性及流动性，适当的初凝时间，以适应盾构施工以及远距离输送的要求；2.良好的充填性能；3.在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度；4.在地下水环境中不易产生稀释现象，具备抗地下水稀释分散性能；5.固结后体积收缩小，泌水率小；6.原料来源丰富，经济，施工管理方便。
并能满足施工自动化技术要求；二．基准配合比三．原材料要求注:1)添加剂（sk-6)指定由上海隧道公司生产。
2)细骨料必须严格选用中细沙，严禁使用粉细砂进行拌浆。
3)膨润土应选用钠基膨润土。
四．浆液性能指标五. 盾构注浆系统及配套设备改造方案1.方案的提出为了响应申通集团的号召，满足盾构注浆采用“原浆”的要求，我单位准备对四台小松盾构的注浆系统及配套设备进行改造。
2.同步注浆用新型单液浆材料及其性能2.1同步注浆用新型单液浆浆液的性能（见表1)表1浆液基本性能2.2 同步注浆用新型单液浆浆液材料由石灰、粉煤灰、膨润土、中细砂、水、外掺剂等搅拌而成（见表2)表2 新型单浆液组成原材料2.3 同步注浆用新型单液浆浆液实验配合比(见表3)表3 浆液原材料实验配合比（kg/m 3)3 工程用浆计算上海地铁隧道目前采用幅宽为1.2m 的预制混凝土管片，则盾构机每推进一环的建筑空隙为：L ×[nA ＋π(D 2-d 2)/4]≈1.80m 3式中：L-混凝土管片幅宽mn-注浆点数量4处A-注浆点外包管乌龟壳横截面面面积m 2D-盾构外径6.34md-管片外径6.2m如注浆率按建筑空隙的150%～200%考虑，每环管片需供浆2.7m3～3.6m3.已知盾构的推进速度为60mm/min,推进加管片拼装的作业率为1环/小时，考虑到上下行两条隧道同时施工，因此涉及改造方案中的地面供浆设备需按≧8m3/h考虑。
泥浆处理技术在地铁盾构施工中的应用
泥浆处理技术在地铁盾构施工中的应用摘要：在我国城镇化建设进程不断加快的背景下，城市交通拥堵问题愈发严重，为了缓解地面交通压力，许多城市都开始建设地铁工程。
在地铁工程建设过程中，主要采用盾构施工方式，其中泥浆处理技术具有重要的作用，需要采用科学的泥浆处理技术，确保盾构施工能够顺利进行，是保障地铁工程施工质量的关键所在。
因此，本文将对泥浆处理技术在地铁盾构施工中的应用方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关工程有所帮助。
关键词：泥浆处理技术；地铁工程；盾构施工；具体应用为了提升盾构施工掘进效率，同时防止因为盾构扰动使得地层沉降或塌方，可以采用特殊泥浆配比对刀盘削切下的渣土改良，使其流动性得到改变，并降低摩擦力，有利于提升流塑性。
根据部分地区富水砂卵石地层来看，盾构渣土的力学行为特征对于项目效益会产生直接影响，且会影响盾构机的使用时间，所以需要对泥浆方案进行改良，从而提升卵石流动性与稳定性，达到快速施工的要求，在地铁工程施工中具有良好的应用效果，所以需要掌握泥浆处理技术的应用要点。
1泥浆处理技术分析盾构施工过程中，由于钻头的作用，将地层土壤或岩石碾磨成细小颗粒，形成泥浆，这些泥浆需要通过泥浆处理设备，过滤掉颗粒物，净化泥浆，使其重新循环使用，泥浆处理的原理即为机械切割、物理隔离和化学处理。
机械切割是利用盾构机钻头对地层物质进行碾磨，产生微粉状泥浆，钻头的形式会影响泥浆粒度的大小和干度的含量，从盾构施工的角度来看，钻头越细，粒度越小，则可以减轻设备的堵塞现象，提高盾构机的工作效率[1]。
2泥浆处理技术改良渣土性能评价标准分析渣土经过处理之后，其物理、化学、力学等性能指标会发生变化。
因此，在盾构施工过程中，对渣土的性能评价具有重要意义。
在对渣土性能评价时，液限是指干燥土样加入一定数量的水后，土样呈塑性变形状态转为流动状态的水分含量，液限越高，土样的流动性就越好，在盾构施工使用的渣土中，液限的指标应该在50%-70%之间，才能保证施工的正常进行；塑限是指土样的塑性变形状态转为非塑性变形状态的水分含量。
浅析盾构法中的背后注浆
第11期总第141期内蒙古科技与经济No.11,the141th issue 2007年6月Inner Mongolia Science Technology&Economy J un.2007浅析盾构法中的背后注浆Ξ李常青(华铁工程咨询公司,内蒙古呼和浩特 010050) 摘 要:本文阐述了盾构法中背后注浆填充加固的机理、不同土质条件注浆浆液的选择、注入时期、注入方法、注浆压力、注浆量及施工中的注意事项。
关键词:盾构;施工;注浆 中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2007)11—0093—01 盾构施工中的背后注浆的主要作用是:防止地层变形、提高隧道的抗渗性、确保管片衬砌的早期稳定,即外力作用均匀。
为实现上述目的,按盾构的形式和掘削土层的性质,准确选用相应的注入材料、注入时期、注入范围和注入工法最为关键。
地表沉降是一种与地层、地下水、隧道断面、设置深度及刀盘掘削技术的各种因素有关的复杂现象,管片衬砌的渗水现象与背后注入质量有密切的关系。
如果管片背面抗渗充填注入施工的效果不好,则管片背面产生的渗水现象严重。
隧道是一种管片衬砌和地层一体化的结构稳定的构造物,管片背面空隙的均匀充填是确保作用外力(土压)均匀的先决条件。
随着地下水位的降低,地层内的有效应力增加,产生压密现象,致使地层变形。
伴随着地下水的流动,地层中的土颗粒移动,因土颗粒间的空隙被压缩,故产生地层变形。
因为盾尾离脱时无支撑的掘削状态,致使尾隙变形或者局部崩塌,地层松散范围扩大,所以背后注入的好坏,直接影响地表沉降的程度。
1 背后注浆填充加固的机理为了更好地实现背后注入的目的,注入浆液必须迅速、确实的充填尾隙。
为此要求浆液流动性好,离析少,充填性好,并不流窜到尾隙以外的其他地域,即不漏失到掘削面及围岩土体中去。
浆液应具备不受地下水稀释的特性。
背后注浆填充后,希望早期强度能均匀,其数值与原状土的强度相当,浆液硬化后的体积收缩率和渗透系数要小。
关于地铁盾构施工中注浆技术的分析
关于地铁盾构施工中注浆技术的分析1.盾构法介绍盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工力法盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒构造钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环盾构每推进一环间隔，就在盾尾支护下拼装(或现浇)环衬砌，并向衬砌环州的空隙中压注水泥砂浆，以防庄隧道及地面下沉盾构推进的反力由衬砌环承当盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。
盾构法施工的优点(1)平安开挖和衬砌，掘进速度快;(2)盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低;(3)小影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施;(4)穿越河道时小影响航运，施工中小受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动;(5)在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济力面的优越性。
2工程概况根据地质勘查报告，石家庄火车东站-南村站区间穿越土层以粉质粘土，中粗砂为主;南村站-汝河大道站区间穿越土层以粉细砂，中粗砂为主两区间范围内地下水埋深约40-48m，含水层为卵石粗砂层，区间均未进入潜水层，未见上层滞水因此宜采用盾构施工。
3盾构同步注浆当盾片脱离盾尾盾，在土体与管片之间会形成一道宽度为80mm左右的环行空隙同步注浆的日的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层，防庄地面变形过大面危及周围环境平安，同时作为管片外防水和构造加强层。
3.1注浆材料及配比设计3.1.1注浆材料采用水泥粉煤灰砂浆作为同步注浆材料，该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防门地下水浸析的特点水泥采用42.5抗硫酸盐水泥，以进步注浆结石体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。
3.1.2浆液配比及主要物理力学指标根据盾构施工经历，同步注浆拟采用表所示的配比在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足以下指标。
盾构法施工壁后注浆与渣土改良
盾构法施工壁后注浆由于盾构机刀盘的开挖直径大于管片外径，管片拼装完毕并脱出盾尾后，与土体间形成一环形间隙，简称施工间隙。
为了避免或减少盾构后部的沉降，在掘进隧道期间，必须回填此环状空隙。
施工间隙如果不及时得到填充，势必造成地层变形，使相邻地表的建筑物、构筑物沉降或隧道本身偏移。
因此，衬砌背后注浆是盾构法中必不可少的关键性辅助工法，合理的施工工艺选择是盾构掘进施工安全顺利的保证。
为防止地表沉降的发生，在施工间隙中注入压力灰浆，从而在很大程度上能保持地层的自然应力状态。
应力变化愈少则引起的地层变化和地面沉降也愈少。
如果对刚形成的空隙没有立即填充，盾壳的锥形，曲线掘进中的土层的位移，及超挖等因素环状空隙可能增加。
由于不能避免的衬砌对盾尾的偏心及衬砌和盾构可能的变形等，会导致衬砌环宽度的变化。
尾壳密封的设计厚度及其支撑结构和尾壳的厚度确定了环状空隙的宽度。
对当前制造的密封，理论上环状空隙的宽度约为70-120mm之间，其密封区为±20mm到±40mm.。
必须注意此值与盾构直径无关。
即对较大隧道衬砌施工公差的要求高于对小隧道衬砌的要求。
当环状空隙大于250 mm时则要灌浆。
一、壁后注（压）浆的目的1、控制地表沉降衬背注浆的最重要目的就是及时填充施工间隙，防止因间隙的存在导致地层发生较大变形或坍塌。
盾构直径大于隧道衬砌外径，当盾构向前推进，脱出盾尾的衬砌与土层之间形成的环形间隙，过了一定的时间土层会变形来填充这一空隙，使地表产生沉降，如果用合适的材料及时填充空隙，使地层有了支撑就不易产生沉降变形，所以说压浆可有效地控制地表沉降。
2、减少隧道的沉降量•如上所述，管片出盾尾，管片与土体之间产生空隙，使管片下部失去支撑，由于管片的自重，就产生了下沉，这将使原来成环良好的轴线受到影响，用具备一定早期强度的浆液及时填充施工间隙，可确保管片衬砌早期和后期的稳定。
而压浆后能使管片卧在压浆的材料上，就好象隧道有了一个垫层，也就防止或减少了隧道的沉降，保证了隧道轴线的质量，满足工程使用要求。
软土地区新型同步注浆浆液应用技术
软土地区新型同步注浆浆液应用技术发布时间：2021-01-15T14:46:05.063Z 来源：《建筑实践》2020年第29期作者：顾铭峰[导读] 近年来，上海地区的地铁盾构法隧道开始全面推行使用新型同步注浆浆液顾铭峰中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司，上海 200071摘要：近年来，上海地区的地铁盾构法隧道开始全面推行使用新型同步注浆浆液（俗称厚浆），本文结合工程实例，对厚浆的配比、性能要求、注浆设备选择、注浆工艺等方面来介绍厚浆的应用技术，并详细讲述了盾构法隧道施工中不同阶段的注浆方法。
关键词：盾构；地铁隧道；厚浆；关键技术1前言盾构法地铁隧道在施工过程中，管片与周围土层之间会存在空隙，需要及时填充，以防止地表沉降。
在过去的施工，比较常用的填充物质是双液浆、惰性浆以及其他薄浆，近年来，在上海地区，已经开始全面采用新型缓凝型同步注浆浆液（厚浆），这种浆液更适用于软土地质下的地铁盾构施工，能更有效地保持隧道稳定、减少地面沉降、满足保护环境的要求。
图1 盾构开挖外径与衬砌之间的间隙2厚浆的性能要求对新型同步注浆浆液具有如下性能要求：（1）流动性及稳定性符合要求，在远距离运输及盾构施工过程中，浆液能保持流动性和稳定性；（2）充填性能满足施工要求；（3）能尽可能早的获得高于盾壳周边土体的早期强度；（4）抗地下水稀释分散性能强，在地下水的作用下不易产生稀释现象；（5）泌水率小，固结后的体积收缩率小；（6）原料经济，来源广泛，便于实施施工自动化。
3厚浆的材料组成厚浆浆液由膨润土、砂、石灰、粉煤灰、添加剂和水组成，以上材料按一定比例进行拌制，其中黄砂作为浆体中的填充料，提供砂浆的强度；膨润土起到降低泌水率、减缓材料分离和防渗的作用，同时对注浆管有一定的润滑作用；石灰应选用消石灰，可提高砂浆的和易性和保水性，提高浆液粘度，且有一定的固结作用；添加剂主要是减水剂，起控制水化的作用。
为保证厚浆的性能，对原料的选用上必须严格控制，黄砂应严格选用中细砂，禁止使用粉细砂，膨润土应选用钠基膨润土。
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Ｖ Ｉ
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这里 ： ｎ 是 设 计 降 水 井 数 量， Ａ是 基坑 开 挖 土体 平 面 面 积
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ｆ Ｍ 承压含水层
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钻机 进场 后应 先 施 １ ． 数 ｎ井做 群 井抽 水试 验 ． 以准确 测 定 含水 层 参数 及 单 井 涌水 量 和静 止水 位 ， 然 后确 定减 压抽 水 井数 ， 对井 群 设计作 进 一步 优化
３ 降水试 验分 析
抽水 试验 前 ， 对 所有 井 内静 水位 进行 ｊ 观测 ， 目前坑 外第 ７ 层 承 水 基本
水 位在 地 面下 ６ ． ０ ｍ， 坑 内第 ⑤ 一 ２ 层承 压水 水 位基 本在 地 下５ ． ５ ｍ． ．
３１ 坑 外４ 口抽 水 试验
｛
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Ｉ Ｂ
１ 工程 概况
Ｌ 海 轨道 交 通 １ 号线 铜 川路 站是 １ ｌ 号线 与规 划 １ ４ 号 线 的换 乘 站 ， 换 乘 节 点在１ １ 号 线 建 设 期 间 同步 实 施 ， ｌ ４ 号线 车站 站 台层 位 于 １ １ 号 线 车 站 站 台 层 下， 两 站呈 “ 十” 字形 岛 、 侧一 岛换乘 形式 。 地质 构造 除 了淤 泥质 土 之外 ， 还 有 承 压含 水层 ⑤ ２ 土 在 本车 站开 挖 时暴 露 ， 地 质情 况 复杂 ， 周 围市 政 管线 和 房屋 建 筑 环境 保 护要 求 较高 ， 在 深基 坑 开 挖过 程 中 ， 采 用减 压 降水 和 深 基 坑 降水 加
墨ｄ墨四
施工技 术 与应 用
盾构施 工厚 浆技术 的应 用
— —— — —。 — —— — —— — — — —— — —— — —— — — — — —— — —— — —— — —— — — — —— — —— — —— —— — — ’— — —— — — —— — — — —— — —— — —— — 。。— — —— — —— — — —— — —— — — —— — —— — —一 —— — —— — —— — — — —— — —— — — — —— — —— — —— 。— — — —— — — —— —
４ ０ ｍ。
Hale Waihona Puke 多孔 介 质和 流体 不 町压 缩时 非恒 定 达西 渗流 场求 解 的微 分控 制 方程 为 ：
由 于 勘 察 丁作 中 未 做 抽水 试 验 ， 未测 定 承 压水 层
图３⑦ 层 承 压水 位预 测埋 深 等值 线 图
嘉 ｃ ， ＋ 熹 ｃ ， ＋ ｃ ， ＋ ＝
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层 内 微 布 承 置 压 井 水 ５ ， 经 ， 过 井 汁 号 算 为 在 Ｊ １ 坑 一 、 （ ； ＼ ＼ 、 Ｉ 、 。 蕊 圈 衄 ■ Ｈ 豳 瞄 闷 婚 豳 曩
Ｊ ５ ， 井深以２ ４ ｍ 设计， 可以将 ＼ ＼、～ 一／ ／ 一ｒ 。 ’ ；
固法 施 Ｔ 。
２ 疏 干降水 加 固施工 方案 设计
２ １大 口径 降水 加 固设计
根 据水 文 地质 资料 ，本 工 程降水 加 同 范 围主要 涉 及 到② ３ 砂质 粉 土 夹淤
泥质粘土 、 ④淤泥质粉质粘土、 ⑤粉质粘土层。降水深度达到基坑底以下２ ｍ， 降 水井 数按 下 列公 式计 算 ：
布置４ 口降压 井 ｆ ｊ 中１ 口备 用 及 观测 ） ， 可 以将 承 压水 位
图１铜川路 站 Ａ区基 坑 降 水设 计平 面 图
为 了有 效 降 低 和控 制 承压
０ ． ０ ｍ左 含水 层 水 头 ， 确 保 基 坑 开挖 施 ｒ ． ／ ｒ ｌ ￣ ， Ｎ进行 ， 必须 进 行 专 门 的水 文 地 质 渗 流计 控 制 在 地 面 以 下 １ 右 ， 井 号 为 Ｗ１ ～Ｗ４ ． 井深 为 算 与分析 ， 为减 压 降水设 计 提供 理论 依 据 。 ２ ． ２ １承压 水 非稳 定渗 流 的控 制方 程
ｓ ＝ Ｓ
潜水含 水层 ’
式中： ｓ —— 存 系 数 ； ｓ ｙ 一 给 水度 ； Ｍ—— 承 压含 水层 单元 体 厚度 （ ｍ ） ；
坑外 ４ 口井 ， 其 中Ｗ１ 、 Ｗ２ 和Ｗ４ 抽水， Ｗ３ － ｆ Ｌ 水 位 观测 ， 抽 水试 验 历 时２ ｄ 后， ｗ３ 水位在 ｌ Ｏ ． ５ ｍ左右 ， 已能满足第⑦层降水要求 。
王姗姗
ｆ
薹 兰 三 ！ 竺 ——． ． ＿— ＿ Ｌ —
水施 工技 术是 有效 的。 关键词 ： 深 基坑 ； 降水 设计 ； 施 工技 术 ； 抽水 试 验 ； 沉 降监 测
—
摘要： 本 文 从上 海轨 道交 通 １ １ 号 线二 期 １ ２ 标 施 工环 境 出发 ， 提 出 了盾构 施 工 同 步注 浆厚 浆 的应 用 ， 通过 配 比 、 比重 、 流 动 性 的试 验 和 施工 过 程 中对 地 层变 形 、 管线 变形 和 周 围房 屋 沉 降的 跟踪 监 测 ， 结果表明， 在 铜川 路 站 施 工 中 ， 采 用 深基 坑 疏 干 降水 和减 压 降
坑 外有 一 定影 响 。 （ ２ ） 、 考 虑 到 第⑦ 层 承 压
图２⑤２ 层 微 承压 水位预 测 埋深 等 值线 图
积 。计 算 结 果 为 共 设 疏 干 井 １ ０ 口。分 布 如 图１ ：
２ ． ２含 水 层 承 压 水 降 压 并
的 设 计
含水层 对整个基坑 安全有 影响 ， 在坑 外 布 置 承 压水 降 压井 。经过 计 算 ， 在 基坑 外