高喷旋喷及帷幕灌浆试验施工方案.docx

高喷旋喷及帷幕灌浆试验施工方案

1、工程概况

1.1竖井工程简介

xx工程位于河南省郑州市上游约30km处，线路总长19.30km，主体工程由南、北岸渠道、南岸退水洞、进口建筑物、xx隧洞(含xx隧洞段和xx隧洞段)、出口建筑物、北岸防护堤、北岸新、xx交叉工程，以及xx控导工程等组成。xx隧洞包括xx隧洞段和xx隧洞段，共长4250m，双洞平行布置。根据盾构施工要求，于隧洞段南、北两端各设有南岸工作竖井和北岸工作竖井。

Ⅱ-A标北岸竖井设计为圆形结构，内径16.4m，外径20.8m；竖井顶高程105.6m，底板底标高57.5m，井深48.1m。井壁围护结构为钢筋混凝土地下连续墙，内圈直径18m，墙厚1.5m，墙顶高程104.0m，墙底高程29m，混凝土等级C30W12F200。竖井外围设计厚0.8m，深71.6m灰浆墙挡水，降低竖井荷载。

1.2高压旋喷与帷幕灌浆设计

竖井高喷封底，封底段高程为55.5～45.5m；槽段间封水旋喷桩60-63m，墙下防渗帷幕底标高12m；北岸工作井始发近洞口侧井外旋喷加固高程81.15～55.50m，背洞口侧井外旋喷加固高程75.5～55.5m。

北岸工作井始发侧高喷加固、槽段间封水旋喷桩和帷幕灌浆施工平台高程105.6m，竖井底部土体加固分A区和B区，施工平台高程分别为96.5m和72.0m。

1.3设计指标

1.3.1高喷体质量技术指标

单桩直径不宜小于1.0m，且必须满足下列要求：

抗压强度：R28≥3.0Mpa；2)抗折强度：T28≥0.8Mpa；3)初始切线模量：E0＝500~800Mpa。

高喷作业形成的工作井内地基加固体还必须满足下列要求：

高喷体渗透系数：k≤1×10-5cm/s；2)高喷体允许渗透坡降J＞50；3)高喷体抗剪强度指标：粘聚力≥750kpa，内摩擦角≥40°。

1.3.2帷幕灌浆设计要求

帷幕灌浆合格标准为：透水率q＜10Lu，防渗墙下一段的合格率为100%，以下各段的合格率应达90%以上。

1.4主要工程量

旋喷桩和帷幕灌浆工程量见表1-表3，高喷与帷幕灌浆孔位布置见附图1、附图2。

表1高喷封底与槽段间封水工程量表

序号

项目

单位

工程量

备注

1

高喷封底

钻孔进尺

m

18941.5

处理深度10m，高压喷射孔排距0.69m，孔距0.8m。

旋喷进尺

m

4670

2

槽段间封水（旋喷桩）

m

892.5

槽段间封水，直径1.5m。

表2地基加固高压旋喷灌浆工程量表

序号

部位

单位

钻孔进尺

灌浆进尺

备注

1

洞口向加固区

m

26102.1

13363.7

排距0.69m，孔距0.8m。

2

背洞口向加固区

m

12675.3

5060

排距0.69m，孔距0.8m。

表3防渗帷幕灌浆工程量表

序号

项目

单位

工程量

备注

1

墙下帷幕灌浆

钻孔

m

1190

70孔,灌浆孔距2m，排距1.1m。

灌浆

m

1190

2

帷幕灌浆检查孔

钻孔

m

68

4孔

2、工程地质条件

北岸竖井上部为Q42砂壤土、粉砂、细砂，松散～稍密状，强度较低，工程地质性质较差；竖井中部、底部为Q42中砂和Q41细砂、中砂，中密～密实，强度较高。下部位于Q3粉质壤土层中，含有较多的钙质结核和钙质结核富集层。工程开工前对拟建场地地基土进行了复勘，自上而下分别描述如下：

（1）素填土（Q4m1）：以黄褐色粉土为主，稍～中密，为近期人工堆填碾压而成。层底埋深2.70～3.10m，平均埋深2.93m；厚度2.70～3.10m，平均厚度2.93m。

（2）低液限粉土（砂壤土）（Q4a1+p1）：黄褐色，湿－很湿，稍密，强度低，韧性低，无光泽反应，摇震反应迅速，含蜗牛壳碎片，局部夹有低液限粘土（壤土）透镜体。层底埋深8.30～9.00m；平均埋深8.53m；厚度5.30～6.10m，平均厚度5.65m。

（3）级配不良砂（粉砂）（Q4a1+p1）：黄褐色-浅灰色，饱和，稍密，颗粒多呈亚圆状，磨圆度较好，级配不良。主要矿物成分为石英、去母等，含姜石。层底埋深27.10~28.00m，平均埋深27.58m；厚度8.60～9.90m，平均厚度9.05m。

（5）级配不良砂（中砂）（Q4a1+p1）：灰色，饱和，密实，级配不良，颗粒多呈亚圆状，磨圆度较好，主要矿物成分为石英、去母等，含姜石及砾砂，偶见卵石