盾構(gòu)隧道進出洞施工風(fēng)險

1、盾構(gòu)隧道進出洞施工風(fēng)險、對策、教訓(xùn)和方法（共同學(xué)習(xí)之一）編寫人：章履遠(yuǎn) 盾構(gòu)隧道掘進施工中處于正常掘進狀態(tài)時，往往工作順利，不會產(chǎn)生多大的問題。而在進出洞施工時，由于施工環(huán)節(jié)多，復(fù)雜而且要求高，包括洞口地基加固、洞圈密封裝置、盾構(gòu)基座、后盾支撐等，只要某一環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，帶來的危害無法估量。從而形成盾構(gòu)隧道掘進施工中的一道關(guān)鍵工序?，F(xiàn)求有關(guān)盾構(gòu)施工中出現(xiàn)的進出洞事故是如何發(fā)生的、造成后果、處理措施，應(yīng)有怎樣的教訓(xùn)，以及盾構(gòu)進出洞施工各工序應(yīng)注意的事項逐一列下，供各位施工人員作為工作參考。以求達到共同探討，共同提高的目的。一、 進出洞事故舉例： 1、某一工程，在區(qū)間隧道中間設(shè)立一風(fēng)井，風(fēng)井地下部分

2、為24.2m×15.6m矩形基坑，深約31.7m。風(fēng)井圍護為厚1.2m、深49.7m地下連續(xù)墻。隧道外徑6.2m、內(nèi)徑5.5m，管片厚0.35m、寬1.2m。風(fēng)井盾構(gòu)進出洞地基處理采用高壓旋噴樁加強，要求加強后土體無側(cè)限抗壓強度Qu0.5Mpa0.8Mpa。加強范圍地面下一直到坑底下3.0m。實際施工檢驗Qu值達到1.0Mpa以上，滿足設(shè)計要求。 2006年5月某日，在盾構(gòu)安全進出風(fēng)井一個月后，拆除上行線洞口防水裝置時出現(xiàn)了進洞處的下方局部滲水。施工人員當(dāng)即進行搶險作業(yè)，進行堵漏、注雙液漿、注聚氨酯等。并在隧道內(nèi)加支撐、壓砂袋，并加強隧道和地面沉降觀察。搶險后總算險情得到控制，也未對

3、周圍環(huán)境、交通造成影響，也無人員傷亡。為消除事故隱患，事后立即采取地面注漿，補打降水井等措施。 幾天后，風(fēng)井上行線出洞口又發(fā)生漏水、涌砂現(xiàn)象，出現(xiàn)第二次險情。搶險人再次搶險，用水泥封堵出洞口漏水點，并在隧道內(nèi)進行聚氨酯注漿，再次堵漏成功。事后，繼續(xù)對地面下注漿，以填充流失的土體，并同時降水。 三天后下午，進洞口附近再次發(fā)生漏水涌砂。搶險人員又在隧道內(nèi)注聚氨酯，直到晚上堵漏成功。 分析原因認(rèn)為，加固體與基坑圍護體之間，加固體與隧道管片之間存在滲水通道。當(dāng)洞口止水裝置拆除過程中，在地下水壓力下，通過滲水通道涌出，造成突涌事故。 為了處理事故，地面共鉆孔46個，地面雙液注漿99.7噸，隧道內(nèi)注雙液漿

4、48.15噸，地面和隧道內(nèi)注聚氨酯17噸。據(jù)估算，險情發(fā)生時，砂土流失量約260300m3（因為地面和隧道內(nèi)總注漿量300m3）。 險情雖沒有造成大的影響，但造成了盾構(gòu)進出洞段管片變形破損。 上述事故得出什么教訓(xùn)呢？本人認(rèn)為：土體加固質(zhì)量差，存在漏洞，造成加固體與圍護體有滲流通道；其次，加固體與隧道外壁不密貼，即進洞時沒有很好做到密封工作（超挖、注漿）；再次搶險時降水井不到位，如果到位，第一次滲漏沒有預(yù)計到，第二次、第三次就不會發(fā)生。（本人不能確定另一原因可能是地面向下注漿時，由于注漿壓力破壞了堵漏體，使出現(xiàn)第二次、第三次滲漏）。 從漏水事故發(fā)生到三次搶險，用了17噸聚氨酯、99.748.15

5、148噸雙液漿，及隧道破損加固，損失不小。還要幾十號人幾天幾夜不睡覺，處于緊張狀態(tài)的精神損傷也不能小看。 本人依為，不采用降水輔助措施是最大敗筆。因為31.7深基坑其水壓力多大。 2、南京地鐵某區(qū)間盾構(gòu)進洞事故： 該區(qū)間用一臺土壓盾構(gòu)機從區(qū)間右線始發(fā)，到站后解體吊出，轉(zhuǎn)運到原站第二次左線始發(fā)，到站后解體運出。 地層情況為；上部淤泥質(zhì)粘土，下部為粉土、粉細(xì)砂。上部為潛水，下部砂土有承壓性。深部含水層與長江水有一定水力聯(lián)系。端頭井處為中密，局部稍密粉土，上部為流塑狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。采用高壓旋噴樁配合三軸攪拌樁加固土體。 進洞時，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)刀盤頂上地連墻外側(cè)。開始人工破除混凝土切割鋼筋，當(dāng)操作人員轉(zhuǎn)動

6、刀盤，方便割除鋼筋時，刀盤下部出現(xiàn)較大漏水涌砂點，并迅速擴大發(fā)展。瞬時涌水涌砂量約達260m3/h。僅10分鐘，盾尾急劇沉降，隧道內(nèi)局部管片角部及螺栓部位產(chǎn)生裂縫。洞內(nèi)作業(yè)人員迅速用方木、木楔，對車架與管片緊鄰部位填充加固，控制管片變形。不到一小時，到達段地表沉陷。決定封堵洞門。 第一天：緊急抽水；在洞口外面放置竹膠板，后面用編織袋裝土、裝水泥封堵。后再用吊車吊入鋼鈑封堵；隧道內(nèi)用方木對車架與管片空隙支頂（無法控制時撤出作業(yè)人員）。隧道內(nèi)再用袋裝水泥筑擋墻，共用90噸水泥。在堆砌過程中還有局部滲漏。以后還對始發(fā)洞口進行封堵； 第二天：端頭井洞口用鋼鈑封堵，在鋼鈑后架設(shè)支撐，并澆筑34.0m3混

7、凝土；地表向下進行注漿；始發(fā)站洞口疊起袋裝水泥擋墻。 第三天：端頭井洞口架設(shè)支撐，再在封閉口內(nèi)澆入混凝土；洞門鋼環(huán)下還出現(xiàn)漏水漏砂，再用袋裝水泥、棉被封堵；右線盾構(gòu)井內(nèi)立模板澆2.0m高混凝土封井。 幾天后：始發(fā)井水泥堵墻施工完成，并按裝鋼筋網(wǎng)片，縱橫向架設(shè)支撐，向洞內(nèi)灌水；端頭井二側(cè)鉆孔注雙液漿；地表沉陷處回土。 十天后：在端頭井端部再澆混凝土，險情才得到控制。 對于本次事故我們應(yīng)接受的教訓(xùn)是什么呢？本人認(rèn)為有以下幾點應(yīng)吸?。?、沒有充分認(rèn)識到該區(qū)域地層中沙土含水量豐富并有壓力，與長江水系連通，補給充分這一事實而疏于防范； 、沒有采用輔助降水措施是最大敗筆； 、加固體封堵不密實，存在很大漏洞

8、，當(dāng)鑿除洞門混凝土?xí)r瞬即發(fā)生漏水； 、因為鑿除洞門混凝土，采用的洞門封閉失效，又沒有其他防水措施跟上。砂性土、高水壓、與長江水系有聯(lián)系，這些危險因素在施工管理人員心中沒有意識到。 個人認(rèn)為，如果管理人員意識到這些危險因素，只要采用一項降水措施，并降水到位，就不會造成上述重大事故。（從事故照片上看出，該車站好像位于郊外） 二、洞門土體加固方法和效果： 當(dāng)盾構(gòu)機從洞門始發(fā)，或盾構(gòu)機到達接收井，在穿洞門時都必須先鑿除端頭井洞門口的圍護墻。一旦圍護墻鑿除后，洞門口就暴露出地下的自然土體，該土體在地下10余米深，洞門直徑達6.5m，肯定不能自立，并且地下水豐富，如果不采取措施，洞門口連土帶水涌入端頭井內(nèi)

9、而形成事故。因此洞門口的土體必須作加強處理，以保證洞門口圍護墻鑿除后土體能自立。其次還要保持洞外土體與洞門外井壁處于密封狀態(tài)，使地下水也不會流入井內(nèi)。以達到安全施工之目的。 洞門口土體的加固方法選擇是根據(jù)端頭井洞門外土層物理力學(xué)指標(biāo)、隧道直徑和埋深、洞門結(jié)構(gòu)、拆除方法、地面及周圍環(huán)境等因素，來選用合理、安全的地基加固處理方法和范圍。?？刹捎茫焊邏盒龂姌?、水泥土攪拌樁、SMW樁、注漿法、凍結(jié)法、降水法等。 各種加固方法其加固土體效果是不同的，包括適用性、經(jīng)濟性、方便性及環(huán)境影響等?，F(xiàn)分別敘述如下： 1、水泥土攪拌樁法加固：水泥土攪拌樁法土體加固在SMW工法沒有引進之前，上海地鐵的洞門口土體加固常

10、采用此法，一般為雙軸700mm直徑攪拌頭，二軸之間距離為500mm，因此攪拌體形成200mm的搭接。由于該設(shè)備機體制作簡單，攪拌軸細(xì)，攪拌葉片僅在頭上幾片，垂直度保持差，動力小，加固深度只能在20m以內(nèi)，相對加固質(zhì)量差，遇有較硬、較密實土層就攪不動，應(yīng)用受到限止。自從引進了SMW工法樁，因為該工法設(shè)備機體粗壯，攪拌軸粗，垂直度保持好，相對攪拌均勻，并有650mm、850mm、1000mm多種規(guī)格可供選用，由于動力大，各種軟硬土層都能適用，攪拌軸為螺旋狀或葉片狀全程攪拌且加固深度可達40m。從而凡采用洞門口水泥土攪拌樁加固法時，多由SMW工法樁替代了?，F(xiàn)重點來討論SMW工法樁的要求、注意點和撿驗

11、方法。 、對設(shè)備的要求：a、攪拌驅(qū)動電機具有工作電流顯示；b、具有樁架垂直度調(diào)整功能；c、主卷揚機具有無級調(diào)速功能；d、采用電機驅(qū)動的主卷揚機應(yīng)有電機工作電流顯示，采用液壓驅(qū)動的主卷揚機應(yīng)有油壓顯示；e、 樁架立柱下部攪拌軸應(yīng)有定位導(dǎo)向裝置；f、 在攪拌深度超過20m時，須在攪拌軸中部位置的立柱導(dǎo)向架上安裝移動式定位導(dǎo)向裝置。滿足這些要求的目的，就是要做好土體加固這一工作的設(shè)備保證。有些承包商，價格很低，采用的是自制土設(shè)備，或改裝過的設(shè)備施工，人為因素大，質(zhì)量得不到保證，從而引起洞門事故，得不傷失。、施工準(zhǔn)備：a、施工場地必須平整，清除表層硬物和地下障礙物，場地滿足機械行走要求；b、 要有施工

12、組織設(shè)計，包括平面布置、設(shè)備材料堆放、配電供水、施工順序、技術(shù)質(zhì)量安全技術(shù)措施等；c、 對測量放樣復(fù)核、有監(jiān)理驗收簽證；d、 要通過成樁試驗，確定攪拌機頭的下沉、提升速度、水泥漿液水灰比等參數(shù)。 、施工：a、 樁機就位對中偏差20mm，立柱導(dǎo)向架垂直度偏差1/250；b、 攪拌頭下沉速度在0.5m/min1m/min范圍內(nèi)，提升速度在1m/min2m/min范圍內(nèi)；c、 漿液泵送量應(yīng)與攪拌機頭的下沉或提升速度相匹配，以保證攪拌樁中水泥含量的均勻性；d、 常用漿液水灰比控制在1.52.0之間。水泥用量應(yīng)嚴(yán)格控制，每臺班測量水泥漿液比重不少于3次。并填寫成樁記錄表。 、驗收： 主要是檢驗水泥土攪拌

13、樁的樁身強度。采用的方法是：漿液試塊強度試驗（28天無側(cè)限抗壓強度），或鉆取樁芯強度試驗。取芯數(shù)量為單樁總數(shù)的2，并不少于3根。每根沿不同深度、不同土層處取芯不少于5組，每組3件試塊。用110mm鉆頭連續(xù)鉆取全樁長范圍內(nèi)的樁芯，并立即封閉及時做強度試驗。 其實用SMW工法加固土體的效果好壞，重點還在施工時的過程控制，如注漿量與下沉、提升的匹配，供漿的均勻性，尤其是垂直度，不能因為二根樁套接時造成左右偏差而形成搭接間隙（稱“開褲衩”）。從而造成盾構(gòu)機進出洞的風(fēng)險點。 2、高壓旋噴樁法加固： 高壓噴射注漿最早應(yīng)用于鐵道、冶金、水利部門，再逐漸擴大到建筑部門，獲得廣泛應(yīng)用。 其工藝是先在土層中鉆一個

14、孔（可以垂直、也可以傾斜、水平甚至向上），把含有高壓噴射頭的管子放入需加固土壤的深度處，用高壓（20Mpa40Mpa）漿流或水流去沖切土壤顆粒，使其破壞原有結(jié)構(gòu)，與注入的泥漿顆粒重新組合排列，形成新的固結(jié)體。一般來說，壓力越大其沖擊力越大，土體加固半經(jīng)越大。土體強度越差，切割土體半徑越大。從高壓噴射形式來說可以分為最常用旋轉(zhuǎn)噴射，有一定噴射角度的擺動噴射，還有噴射向一個方向不動的定向噴射。 從高壓噴射的方法來說可以分為：單管法、二重管法和三重管法，分別敘述如下： 單管法：僅為一個噴嘴，噴嘴里噴出的是加固的較稀的泥漿，泥漿的壓力20Mpa，不斷地噴射旋轉(zhuǎn)逐漸提升，在需加固的土體中形成一定直徑的園

15、柱狀固結(jié)體。此法設(shè)備簡單、操作不復(fù)雜、材料也省，不足之處就是加固土體范圍相對小些，對加固深層土體來說，有點不合算，因為要加固17.0m以下的3.0m的土體，卻打了許多鉆孔； 二重管法：與單管法不同的是噴嘴處有一個同軸雙重噴嘴，噴嘴中間噴出的是水泥漿，中間噴嘴的周圍噴出的是高壓空氣，由于周圍高壓空氣的助噴作用，使中間的高壓泥漿流能更有效切割土體，使加固土體直徑比單管明顯加大。噴射漿液壓力20Mpa，噴射高壓空氣0.7Mpa； 三重管法：噴嘴處有多了一個噴嘴，不過同軸噴嘴的中心噴口不噴泥漿而改為噴水，同軸噴嘴的周圍還是噴空氣，噴的高壓水達到3440Mpa，大大提高切割破壞土體的能力，同時噴進去的高

16、壓水沿著鉆孔冒出地面，并帶出需加固土體的部分顆粒，在同軸噴嘴下方1035cm處再設(shè)一個噴嘴，專門用來注入加固土體的水泥漿，且水泥漿的壓力僅為13Mpa，有的資料介紹僅為0.10.3Mpa，因為水泥漿注入機理是在被高壓水破壞后的沒有強度土體中與土顆粒重新組合排列形成加固體，所以不需要高壓。顯然三重管的加固效果理論上要比其他二種要好。三重管的缺點是浪費材料，因為注入的水泥顆粒有一部分隨著水流帶出孔口，浪費常達到1020，有的還不止。真因為三重管有高壓水噴射作用，因此在圍護墻堵漏上具有獨特功能，即在漏洞（漏縫）先用高壓水沖洗一下，再墊上水泥漿，把漏洞補好。 介紹一下各種注漿法加固的技術(shù)效果 土 質(zhì)旋

17、 噴 直 徑 平 均 值（m）單 管 法雙 管 法三 管 法粘性土0N100.50.70.81.22.02.210N200.40.60.71.11.62.020N300.30.50.60.81.21.6砂性土0N100.61.01.01.41.82.010N200.50.80.91.21.41.820N300.40.80.81.21.01.4關(guān)于高壓旋噴注漿幾個參數(shù)的相互關(guān)系：水：壓力為3440Mpa，壓力越大噴射切割土體直徑越大，最早旋噴樁壓力僅為20Mpa。有些施工單位還用老設(shè)備達不到效果，有的設(shè)備可以達到38Mpa，在使用時卻調(diào)到28或30Mpa，墊表卻寫到35Mpa進行蒙諞要注意，因為

18、在高壓情況下使用對機械使用壽命有影響；流量，大家知道，壓力雖高，流量很小時，其切割土體效果不好，常用值為80120L/min，有的設(shè)備靜止運行能達到壓力，一放水壓力就下來了，說明該設(shè)備動力不足、設(shè)備??；噴嘴孔徑，23mm，與水量配合，孔徑小，壓力高流量小，相反孔徑大，壓力低流量大。漿：壓力：雙管2025Mpa、三管13Mpa（010.5Mpa），雙管漿液是壓出去的，還承擔(dān)切割土體和攪拌作用，所以要高壓，而三管的漿液是流出去的，僅為滲透填充作用，不需要高壓；流量：雙重管50120L/min，三重管50120L/min，流量涉及到每分鐘能進入土體的漿量，進漿量與壓力、噴嘴孔徑成正比；漿液比重1.6

19、1.7g/cm3（水灰比）。空氣：常為0.7Mpa，風(fēng)量：雙管12m3/min、三管0.52m3/min；提升速度：雙管1020cm/min、三管714cm/min；旋轉(zhuǎn)速度：雙管1020rpm、三管1118rpm。先設(shè)定土體加固水泥含量，再設(shè)定加固體直徑，每1米要用多少水泥，按水灰比計算出每m3水泥用量，再按水泥漿流量就能計算出提升速度，據(jù)此施工。假如在設(shè)定水壓等參數(shù)試噴結(jié)果后，其直徑未達到設(shè)計要求，對于水泥摻量或提升速度重新調(diào)正，直至滿足設(shè)計要求。需要漿量計算：QR2·K1H1R12·K2H2 K1為0.50.75。高壓旋噴注漿技術(shù)除了土體加固外還用于大霸止水、下水道滲

20、漏止水、沉井抬升、隧道頂加固、盾構(gòu)進出口土體加固、基坑下暗撐加固、深基坑封底（寶鋼1鐵水坑22m）、危房加固等永久和臨時措施等。 目前盾構(gòu)進出洞土體加固，大多都采用SMW三軸攪拌樁工法，因為效果好，相對成本低?？捎袝r候場地狹窄，三軸攪拌機施工空間不夠，或者有管線交通影響，再或加固深度太深等原因，就會造選用高壓旋噴加固土體的辦法。還有的無法在地面進行垂直加固時，就需要采用水平旋噴加固方法加固土體。所以高壓旋噴加固土體的應(yīng)用也越來越廣泛。 現(xiàn)對三重管高壓旋噴樁加固土體的施工要求、注意點和撿驗方法介紹如下： 、設(shè)備：高壓旋噴樁施工必須先在地下引孔，在孔內(nèi)放入噴管，開動高壓水、壓縮空氣、注入水泥漿（預(yù)

21、先攪拌好），逐漸提升迥轉(zhuǎn)形成樁體。（介紹一下成樁機理）其設(shè)備要求： a、鉆孔機：常用100型或300型液壓鉆孔機。為保持垂直度要求不加壓鉆進?？讖匠２捎?27mm。最小孔徑不得小于91mm，以滿足不小于旋噴桿直徑。旋噴桿常用直徑為75mm90mm108mm。 b、高噴臺車：具有行走、迥轉(zhuǎn)、整平、調(diào)節(jié)垂直度功能。并能調(diào)節(jié)噴桿迥轉(zhuǎn)速度和提升速度。有的還具有擺動式旋轉(zhuǎn)功能。 C、高壓水泵：水泵壓力在2040Mpa、流量在50120L/min。 d、空壓機：風(fēng)壓在0.70.8Mpa、風(fēng)量810m3/min。 e、泥漿泵：BW系列，壓力57Mpa、流量40120L/min。若采用單管或雙管旋噴時應(yīng)采用高

22、壓泥漿泵，壓力在2040Mpa、流量在60150L/min。 f、泥漿攪拌機、貯漿桶、排漿泵、高壓膠管等應(yīng)與所用設(shè)備配套。 、施工準(zhǔn)備：a、場地平整：清除地表及地下障礙物，滿足機械行走要求，開挖排漿溝、廢漿堆集池等。b、要有施工組織設(shè)計。包括平面布置圖、設(shè)備材料堆放、配電供水設(shè)施、漿液配制要求、施工技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量安全技術(shù)措施等內(nèi)容。c、測量、放樣、復(fù)核、驗收。d、施工前作高壓注漿旋噴試驗，以作為調(diào)整確認(rèn)各施工參數(shù)。e、各計量器具，如風(fēng)量計、流量計、壓力表、比重計等得到鑒定。、施工工藝：a、 鉆引孔：孔位的平面偏差20mm、引孔的垂直偏差應(yīng)控制在0.5。b、高噴灌漿：先在地面上進行水、氣、漿的試

23、噴，合格后將噴管下到孔底，送入水、氣、漿并開始迥轉(zhuǎn)，待等到漿液冒出孔口后開始按規(guī)定參數(shù)，向上提升。提升速度誤差要求5mm/min。c、回灌：當(dāng)孔口液面下降時，逐漸用水泥漿回灌，并多次進行，直至孔口液面不再下降。d、及時引流清除從孔口上冒的漿液至堆放站。、高噴灌漿常用技術(shù)參數(shù)：水 水壓：2030Mpa 流量：80120L/min漿 漿壓：13Mpa 流量：100150L/min氣 氣壓：0.50.7Mpa 風(fēng)量：0.52.0m3/min提升速度：714cm/min 旋轉(zhuǎn)速度1118rpm、噴射技術(shù)參數(shù)之間關(guān)系，可按下列方式測算：a、 噴射壓力：0.2252/（nd02）2b、 噴射泵量：12.1

24、1nd02·/c、 射流功率：3p1.5d02nd、 三管旋噴注漿量：2/4·De2VK1式中：p噴射壓力（MPa）； 1噴射泵量（L/min）； 噴射液體密度（g/cm3）； n噴嘴個數(shù)； 噴嘴流量系數(shù)（圓錐形噴嘴0.95）； 噴射流速系數(shù)（0.97）； 0噴嘴出口內(nèi)徑（mm）； 噴射流總功率（KW）； 2注漿泵量（m3/min）； e噴射體直徑（m）； 提升速度（m/min）； 1充填率（0.750.9）。 噴漿量還可以按體積法和噴量法來進行估算： 體積法：/4·e211（1）/4·0222； 噴量法：1/·（1）。式中：需要用的漿量（3）

25、； 1噴射長度（）； 損失系數(shù)（0.10.2）； 0注漿管直徑（）； 2未噴射范圍土的充填率（0.50.75）； 2未噴射長度（）； 單位時間噴射量（3/min）。 介紹一下高噴技術(shù)用于止水防滲工程較成功例子：工 程名 稱水氣漿提升速度壓力流量壓力流量壓力流量比重cm/minMPaL/minMPaL/minMPaL/ming/cm3哈爾濱江堤防滲加固3340750.70.813312190.150.28801.6廣東嶺澳水庫大壩防滲3840750.70.8100m3/h501.68溫州趙山渡引水工程圍堰防滲3238800.60.7601.657安徽蚌埠級船閘基坑防滲304070800.71.0

26、1.20.20.5801.551.65610湖北利川長順電站圍堰防滲3640750.70.875800.10.5801.651.768從上述工程例子中可看出：水壓要大于30Mpa，流量不小于70L/min，水泥漿的比重在1.65克/cm3，提升速度在68cm為好。3、注漿加固法： 就是從地面上打一個孔，用管子把漿液（水泥漿、化學(xué)漿等漿液）注入需要加固的土中，改善土質(zhì)， 強度提高，滿足工程要求。就注漿方法而言，有多種形式，解說如下： 滲透注漿：以滲透形式進入土中孔隙，其適用條件一般為砂性土為好，砂性土孔隙大，滲透材料粒徑細(xì)小，在一定壓力條件下進入土中孔隙而形成復(fù)合體， 土體強度提高。如果土體顆粒

27、級配 好，孔隙細(xì)密，或粘性土，孔隙極小，注漿材料粒徑超過孔隙直徑，材料無法進入孔隙，這種工藝就不適用； 劈裂注漿：所謂劈裂注漿，是將注漿壓力提高到漿壓能克服地層應(yīng)力，引起地層結(jié)構(gòu)破壞、擾動，使地層中原有孔隙或裂隙擴張，形成新的裂縫，使?jié){液擴散到土體中，使土體壓密，強度提高。該工藝必須要有較高壓力； 壓密注漿：漿液注入土體，把土體壓密，漿液在注漿管周圍形成燈泡形圓柱體，使土體中孔隙水，空氣壓出、土體強度提高（常用雙液注漿）； 化學(xué)注漿：當(dāng)顆粒細(xì)、裂隙小土體，一般材料無法進入孔隙，可用真溶液的化學(xué)漿液注漿，如水玻璃（含水硅酸鈉Na2O.nSio2）硫酸、聚氨酯系列、丙稀酰胺類，一般土建工程中用得很

28、少。 灌漿的方法有普通的花管灌漿，直接把打有出漿孔的花管打入土中，適合砂礫石地層；普通地層是先鉆孔，孔直徑比花管大一些，放入花管，花管出漿口用橡套封閉，花管與土壁之間灌入稱為套殼料的水泥粘土漿作為封閉，到有一定強度時開始注漿，注漿管出口兩邊有橡套密封，深入花管任一出口處，壓漿時，漿液沖破橡套、套殼料后進入地層；目前簡單注漿法就鉆孔后插入注漿管，上部孔口封閉，通過雙管進入地層，在出漿口設(shè)Y型混合器，出漿后立即凝固。如果發(fā)生冒漿、串漿時可采用間隙注漿?？傊{可解決很多工程問題，然而注漿好壞出入很大。 水玻璃與水泥漿的配合比例可現(xiàn)場試驗決定，現(xiàn)介紹如下配比：水玻璃濃度（Be）水玻璃漿與水泥漿體積

29、比水泥漿濃度（水灰比）抗壓強度（Mpa）7d14d28d401：10.5：120.424.424.80.75：111.617.718.51：14.410.611.3351：10.5：117.420.020.20.75：114.413.214.81：17.38.510.4 4、深井降水法： 先了解一下有關(guān)水的術(shù)語， 表層潛水：即為地層表面的素填土、在隔水層以上淺層土的滯水，該層水與大氣降水有明顯關(guān)系，與鄰近河流相通； 隔水層：地層土是一種成層結(jié)構(gòu)有多種地層構(gòu)成，其中有幾層為粘性土，其滲水系數(shù)很小，水基本通不過，這種地層就稱為隔水層，上面水滲不下去，下面承壓水層水滲不上來； 承壓水：含有一定壓力的

30、水，假如我們打穿隔水層直到承壓水層，因為該層水有壓力，他就上升上來，如果沖到地面就變成泉水了。 本工程地下水狀況：耕土、雜填土 砂質(zhì)粘土 滲透系數(shù)1.05.0E-3（透水層）3淤泥質(zhì)粘質(zhì)粉土 滲透系數(shù)4.0E-6（隔水層）3粉砂 滲透系數(shù)4.0E-3（透水層）粉質(zhì)粘土 滲透系數(shù)9.0E-7（隔水層）粉質(zhì)粘土 滲透系數(shù)4.0E-6（隔水層）粉砂、砂礫、園礫。 每天24小時×60分鐘×60秒86000秒 土為3×0.001×86000258cm/d（在1個水力梯度） 3土為4×0.000001×860000.34cm/d 3土為4

31、5;0.001×86000344cm/d 上層潛水層：、雜填土和砂質(zhì)粘土層； 隔水層：3淤泥質(zhì)粘質(zhì)粉土層； 第一承壓水層：3粉砂層 第二隔水層為：、粉質(zhì)粘土層 第二承壓水層：粉砂、砂礫、園礫層。 這些有什么意義呢？ 由于第一承壓水層壓力能到達地面以下6.0m，當(dāng)我們在開挖深基坑時，在超過地下6.0m以上時，承壓水對基坑造成向上頂托，當(dāng)頂托力超過基坑下土體到承壓水層層面重力時，基坑會發(fā)生突涌，即基坑開挖到一定深度時就出事故了，這是不允許的。經(jīng)計算，第一承壓水層必須降到地面下10.0m基坑開挖才不會發(fā)生突涌。第二承壓水層的壓力在地面下8.0m，由于基底到第二承壓水層層面較厚，經(jīng)計算不會發(fā)

32、生突涌。為此要安全開挖基坑必須降低承壓水層，以安全施工。 其次，當(dāng)基坑開挖時，上層土含有潛水，使基坑內(nèi)都是水，人和機械都下不去，怎么工作，原則上，地下水的水位必須低于施工面0.51.0m以下才能工作，所以基坑開挖前必須疏干基坑內(nèi)的地下水，逐層開挖，逐層疏干。 疏干井與降壓井： 井的構(gòu)造：有鋼管、有塑料，過去用混凝土管。井的構(gòu)造目前常用300mm直徑的塑料管，對疏干井來說，從井口2.0m以下管身上鉆孔，孔隙率一般達8，在管身外纏繞尼龍慮網(wǎng)，井下留出0.5m長沉殿管，以沉殿流入管內(nèi)的雜質(zhì)，管身外填充干凈的中粗砂，上口2.0m用粘土封口密閉。對降壓井來說管身常用4mm厚鐵皮管，在需要降壓的土層段管身

33、上鉆孔，鉆孔率要求達到30，再纏繞過濾網(wǎng)，降壓土層上部用粘土與其他土層隔理。 降水原理就是土中的水流向鉆孔孔壁，通過填入井口中的中細(xì)砂層，再通過濾網(wǎng)及井壁上的孔洞流入井底，流入井底的水用潛水泵泵出地面，土體中水不斷流入井內(nèi)，流入井內(nèi)的水再泵出地面，土體中水越來越少，不斷下降，達到降水目的。正常情況是，開始水量很多，因為全井管在滲水，隨著時間推移，上部水沒有了，這有下部水，水量就越來越少。至于降壓井由于水量豐富，滲水層不斷補充，水抽不完，不斷抽，才能降低水位，滿足施工要求。降壓井如果水量很豐富，就要更換大一點泵，以滿足需要。 井的做法：鉆孔到設(shè)計深度清孔(使泥漿比重下降)放入做好井管（確保井管在

34、樁孔中間位置）邊向井管內(nèi)沖水邊在井管與孔壁間填砂直至孔口下2.0m（降壓井僅墊到承壓水層上1.0m）停止沖水用粘土封口到地面洗井（噴水活塞或拉活塞真空或壓縮空氣，目的是去除鉆孔壁泥皮、井內(nèi)泥漿、鉆孔時滲入土體中泥漿，使成清潔濾井）按泵試抽。 井的布置：從理論上說要按照降水的深度、土的滲透系數(shù)、計算出出水量，估算單井出水量（或試驗），確定井?dāng)?shù)間距。這種方法科學(xué)的，但提供數(shù)據(jù)出入較大，計算太復(fù)雜。常用方法是根據(jù)土質(zhì)情況按經(jīng)驗確定，如砂性土200400m2一口、粉砂土150250m2一口來確定，本工程疏干井按15.0m一口，即225m2布置一口來計算（介紹七格污水場降水情況）。 應(yīng)注意的問題：井一定

35、要做好，要出好水，出多水，不能出含有粉細(xì)砂的混水造成土體流失而引起沉降；要十分重視洗井這一工序，用塑料管的井是不能用活塞洗井的，只能用壓縮空氣洗井，要知道化了錢一定要做好的井，否則達不到降水疏干目的而影響工程；井管做好后要保護好，不要被設(shè)備人為破壞掉； 降水對周圍環(huán)境的影響：土體是由固體顆粒、空氣和水組成，土顆粒周圍存在三種水，強結(jié)合水、弱結(jié)合水和自由水，自由水是可以流動的，所以我們的降水就是土中的自由流動水。 疏干井降的是地表層的潛水，土體中水被抽出，原來自由水占有空間被顆粒壓縮造成土體緊縮，宏觀上形成地面沉降，由于地下水位沉降曲線為一向抽水井傾斜漏斗狀曲線，其沉降線也是近井處多、遠(yuǎn)井處少規(guī)

36、律。至于沉降量多少就要看降水深度是多少，越深沉得越多，影響范圍越大，反之亦然；看土體中含水量多少來定，自由水量豐富，必定沉得多（介紹高速公路大厚度淤泥質(zhì)土）。 為減少降水沉降危害，常用對策是：控制降水，使降水漏斗平緩，變差異沉降為均勻沉降；少降水，沉降少，差異沉降也??；采用有影響的區(qū)域進行打防滲墻（水泥攪拌樁）隔理；回灌，把抽出的水打到回灌井中再滲入土中，使有影響區(qū)域水位不降（介紹七堡污水處理廠工程）；管線的跟蹤注漿，當(dāng)無法隔理可以對管線作跟蹤注漿，沉多少，通過注漿抬升多少。今天沉了今天就注，明天沉了明天還注，保持地面沉了而管線不沉。 對于降壓井由于降的是承壓水，只是降低水頭，土中還有水，相對引起沉降也小，承壓水又會源源不斷補充，再加上深層土體顆粒緊密接觸，壓不下去，就是沉降也是均勻的，危害性小。 注意點：不能抽出的是混水，混水就是含有土顆粒，土顆粒流失會造成地面大量沉降（要求土顆粒含量：粗砂為：1/5萬、中砂為1/2萬、細(xì)砂為1/1萬，這是規(guī)范規(guī)定的）；泵的大小要調(diào)整，出水量大的井用小泵，降水效果差，出水量小的井用大泵，浪費電，弄不好無水運轉(zhuǎn)燒壞