軌道交通工程涵洞加固施工技術(shù)小結(jié)

目錄第一章編制說明 2一、編制目的 2二、編制依據(jù) 2三、編制原則 2第二章工程概況 3一、工程簡介 3二、工程地質(zhì)與水文地質(zhì) 31、地形地貌 32、沿線地層特性 33、地質(zhì)構(gòu)造 44、水文地質(zhì)條件 4三、盤溪河涵洞概況 51、地理位置 52、水文概況 53、涵洞結(jié)構(gòu)概況 54、剖面位置關(guān)系 6第三章施工方法 8一、總體施工方案 8二、施工方法 81、施工準備 82、涵洞加固及導(dǎo)流施工 10（1）、封堵截流 10（2）、確定加固范圍 12（3）、打孔、注漿 12（4）、涵洞過水底板鋪設(shè)防水層，施作混凝土保護層 15三、施工安全注意事項 17第一章編制說明一、編制目的TBM區(qū)間隧道下穿盤溪河涵洞施工是本工程的一項重大危險源，為保證TBM在不影響結(jié)構(gòu)安全及地表環(huán)境的基礎(chǔ)上安全順利通過盤溪河涵洞，制定了專項施工方案，并將方案落實在施工中，TBM下穿盤溪河涵洞時起到了明顯的效果，特編制本小結(jié)將施工經(jīng)驗予以總結(jié)，為今后類似的施工提供寶貴的經(jīng)驗。二、編制依據(jù)1、本合同段招投標文件；2、xx軌道交通六號線TBM試驗段專題研究討論會資料；3、《xx市軌道交通六號線一期工程TBM試驗段巖土工程勘察報告》；4、xx軌道交通六號線TBM試驗段區(qū)間隧道下穿盤溪河涵洞段涉河建設(shè)方案；5、TBM試驗段區(qū)間隧道下穿盤溪河涵洞段涉河建設(shè)方案咨詢評審意見；6、xx市河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目申請書；7、《花卉園站～大龍山站TBM施工段區(qū)間隧道設(shè)計圖紙》；8、本工程相關(guān)規(guī)范、標準及規(guī)定文件；9、xx軌道交通六號線TBM試驗段工程實施性施工組織設(shè)計；10、xx市水利部門、市政部門的相關(guān)規(guī)定；11、現(xiàn)場踏勘及調(diào)查所了解的周邊環(huán)境、施工條件；12、盤溪河涵洞基底加固施工情況。三、編制原則1、堅持“安全第一，預(yù)防為主”的原則，確保施工安全。2、堅持“以滿足業(yè)主、監(jiān)理要求”為原則，保質(zhì)保量完成本段施工。3、堅持環(huán)境保護原則，施工過程中做到不破壞原有周邊環(huán)境，避免當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境遭到破壞。4、堅持信息化施工原則，施工中嚴格實施監(jiān)控量測，并及時反饋各項監(jiān)控量測信息，指導(dǎo)隧道施工。第二章工程概況一、工程簡介二、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)1、地形地貌本段位構(gòu)造剝蝕丘陵地貌，大部分地區(qū)為丘陵斜坡。隧道沿線地處主城區(qū)，人類活動頻繁，對地形進行了改造，高挖低填，對原始地貌進行了改變?，F(xiàn)地形總體平緩，一般坡角3～8°。2、沿線地層特性該區(qū)出露的地層由上而下依次可分為第四系全新統(tǒng)填土層（Q4ml）、侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）沉積巖層。依據(jù)地層的新老關(guān)系對地層巖性介紹如下：（1）第四系全新統(tǒng)（Q4）①素填土（Q4ml）（2）侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）①砂巖紫灰色～灰色，細～中粒結(jié)構(gòu)，中～厚層狀構(gòu)造；泥、鈣質(zhì)膠結(jié)；主要礦物成分為石英、長石，次要礦物為云母和粘土礦物。強風(fēng)化帶厚約0.5～1.0m，強風(fēng)化巖體破碎，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖質(zhì)軟，強風(fēng)化巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。根據(jù)土、石可挖性分級標準，該層為硬土，土石等級Ⅲ級；中等風(fēng)化巖心呈中～長柱狀，巖體較完整，屬較硬巖。巖體基本質(zhì)量等級為Ⅲ級，根據(jù)土、石可挖性分級標準，該層為次堅石，土石等級Ⅴ級。②砂質(zhì)泥巖紫褐色～紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)～粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄～中厚層狀構(gòu)造；主要礦物成分為粘土礦物。強風(fēng)化帶厚約0.5～2.0m，根據(jù)土、石可挖性分級標準，該層為硬土，土石等級Ⅲ級；中等風(fēng)化層巖心呈中、長柱狀，裂隙不發(fā)育～較發(fā)育，巖體較完整。巖質(zhì)較硬，屬較軟巖。根據(jù)土石可挖性分級標準，該層為軟石，土石等級Ⅳ級。巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。③泥質(zhì)砂巖紫色，泥質(zhì)粉砂結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，主要礦物成分石英、長石、云母及粘土礦物。強風(fēng)化帶厚約0.5～2.0m，其巖體破碎，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖質(zhì)軟，強風(fēng)化巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，根據(jù)土、石可挖性分級標準，該層為硬土，土石等級Ⅲ級；中等風(fēng)化巖心呈中、長柱狀，裂隙不發(fā)育～發(fā)育，巖體較完整。巖質(zhì)較硬，屬較軟巖，根據(jù)土、石可挖性分級標準，該層為軟石，土石等級Ⅳ級。巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。3、地質(zhì)構(gòu)造隧道沿線經(jīng)過區(qū)域位于川東南弧形地帶，華鎣山帚狀褶皺束東南部。構(gòu)造骨架形成與燕山晚期褶皺運動。YDK22+220～YDK25+200為金鰲寺向斜西翼及沙坪壩背斜東翼，巖層傾向110°～130°，傾角2～6°，主要發(fā)育1組構(gòu)造裂隙：J5：275°～300°∠75°～85°，壓扭性，裂隙面平直，裂縫寬小于1mm，無充填，間距0.5～1.0m，結(jié)合一般。J6:220°～240°∠60°～70°,裂隙面波狀起伏，無充填。裂隙間距約1m，硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)合一般。本段無區(qū)域性斷層通過，地質(zhì)構(gòu)造總體簡單，巖體中構(gòu)造裂隙總體不發(fā)育～發(fā)育。4、水文地質(zhì)條件線路經(jīng)過地區(qū)原始地形主要是淺丘地貌，地形較平緩，出露巖層為河湖相沉積巖，水文地質(zhì)環(huán)境總體較簡單?，F(xiàn)被人工改造，地形高挖低填，城區(qū)內(nèi)給排水由城市管網(wǎng)提供。沿線經(jīng)過丘堡、溝谷相隔，無統(tǒng)一地下水位。局部地下水主要為松散層空隙水以及基巖裂隙水?；鶐r裂隙水主要存在于風(fēng)化裂隙中，地下水來源于大氣降水以及城市給排水管網(wǎng)滲漏水補給，填土厚度小的地段水量有限，填土厚度較大段水量相對較大，而且隨季節(jié)有所變化。在雨季松散層孔隙水量相對較大。地下水主要以潛水形式存在。（1）基巖裂隙水（2）松散層裂隙水三、盤溪河涵洞概況1、地理位置盤溪河涵洞位于xx市渝北區(qū)松石大道下方，在修建松樹橋時設(shè)置涵洞成為暗渠。盤溪河涵洞全長421.141m，上游接口位于六號線以北約260m處，該處河面寬度約20m，兩側(cè)河堤標高250m左右，斷面形式為梯形。下游接口位于六號線以南約130m處，該處河面寬度約15m，兩側(cè)河堤標高250.50m左右，斷面形式為梯形。盤溪河涵洞兩翼各設(shè)有一過水箱涵，箱涵尺寸為1.8m×1.7m，厚度30cm。X：71677.288Y：57964.641X：71677.013Y：57946.887X：71664.260Y：57963.103X：71664.003Y：57945.360北花卉園站～大龍山站區(qū)間隧道在YDK22+970X：71677.288Y：57964.641X：71677.013Y：57946.887X：71664.260Y：57963.103X：71664.003Y：57945.360北圖2-1區(qū)間隧道與盤溪河涵洞平面位置關(guān)系圖涵洞底部基巖裂隙不發(fā)育，流水下滲量不大。2、水文概況盤溪河涵洞為過水涵，向南匯入嘉陵江，上游有九龍湖，最高水位約248.80m，常年水位約246.6m，流速0.2～0.3m/s，流量約2m3、涵洞結(jié)構(gòu)概況根據(jù)收集的盤溪河涵洞竣工資料，該段涵洞為雙跨5m拱涵，起拱線高度為5m，拱高1.5m；側(cè)邊墻基礎(chǔ)寬度為3.5m，置于中等風(fēng)化泥質(zhì)砂巖之上，基礎(chǔ)材料為C15現(xiàn)澆砼或M10水泥砂漿砌30#毛條石，墻身材料為M10水泥砂漿砌30#毛條石；中隔墻基礎(chǔ)寬度2.4m，同樣置于中等風(fēng)化泥質(zhì)砂巖之上，基礎(chǔ)材料為C15現(xiàn)澆砼或M10水泥砂漿砌30#毛條石，墻身材料為M10水泥砂漿砌30#毛條石；涵洞基礎(chǔ)涵洞基礎(chǔ)距地表高差約為25m；拱圈為C25鋼筋砼，厚0.5m；根據(jù)鉆探揭露，涵洞基礎(chǔ)基底標高240.88m，流水板為C20砼板，厚20cm，流水板頂面標高244～245.55m4、剖面位置關(guān)系區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)頂部與涵洞擴大基礎(chǔ)底部的凈距離為4.66m，為0.7B（B為隧道開挖直徑），根據(jù)鉆孔資料可以判斷，涵洞基礎(chǔ)位于風(fēng)化層以下的砂巖層面，隧道與涵洞基礎(chǔ)之間為砂巖與泥質(zhì)砂巖。TBM通過盤溪河涵洞段線路平面為直線，縱剖面為V形坡，變坡點里程為YDK23+000(ZDK23+000)，豎曲線半徑R=5000m區(qū)間隧道下穿盤溪河涵洞段TBM隧道與盤溪河涵洞的剖面位置關(guān)系見圖2-2《TBM隧道與盤溪河涵洞縱剖面位置關(guān)系圖》與圖2-3《TBM隧道與盤溪河涵洞橫剖面位置關(guān)系圖》。圖2-2TBM隧道與盤溪河涵洞縱剖面位置關(guān)系圖下穿盤溪河涵洞段隧道上層覆土厚度18～24m，下伏厚層狀泥質(zhì)砂巖夾砂巖。地質(zhì)構(gòu)造上位于沙坪壩背斜東翼，線路走向與地質(zhì)構(gòu)造線走向呈大角度斜交。地下水類型松散層孔隙水，主要由大氣降水補給。根據(jù)鉆孔HD19、PX2的抽水試驗成果，素填土滲透系數(shù)k=2.98m/d，泥質(zhì)砂巖滲透系數(shù)k=0.08m/d。本段為淺埋隧道，隧道圍巖基本分級為Ⅴ級，預(yù)計本段基坑涌水量11.4L/min﹒10m，地下水狀態(tài)分級為Ⅱ級，隧道偶有滲水，成洞條件差，洞頂易坍塌，盤溪河涵洞內(nèi)水體易通過裂隙下滲，造成隧道涌水量急劇增大。圖2-3TBM隧道與盤溪河涵洞橫剖面位置關(guān)系圖第三章施工方法一、總體施工方案TBM掘進至盤溪河涵洞之前，預(yù)先在盤溪河涵洞兩端設(shè)置圍堰導(dǎo)流，分別對兩孔涵洞底板下部的人工填土層及基巖進行小導(dǎo)管注漿加固，小導(dǎo)管長度以控制在距離隧道拱頂1m的距離為準，以防止破壞隧道頂部地下水環(huán)境。二、施工方法1、施工準備（1）接口協(xié)調(diào)與河道主管機關(guān)溝通協(xié)調(diào)工作，辦理《xx市河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目申請書》，通過xx市渝北區(qū)河道管理處審批同意；上報《xx軌道交通六號線TBM試驗段區(qū)間隧道下穿盤溪河涵洞段涉河建設(shè)方案》并通過專家評審；與xx市市政管理委員會、xx市市政設(shè)施管理局、渝北區(qū)交警大隊等方面辦理相關(guān)手續(xù)。（2）補充調(diào)查①.組織施工前，對盤溪河涵洞的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、基礎(chǔ)材料、水文資料等進行詳細調(diào)查，搜集較全面的現(xiàn)狀資料。②.對盤溪河涵洞結(jié)構(gòu)、附近建筑物等周邊環(huán)境事先進行攝影、攝像，并形成書面及影像材料進行存檔，以備施工后進行評價對比。盤溪河涵洞施工前情況（下游）（3）人員配置盤溪河涵洞加固施工，人員配置情況見表3-1《盤溪河涵洞加固施工人員配備表》。表3-1盤溪河涵洞加固施工人員配備表序號人員人數(shù)備注1施工工程師22技術(shù)員23測量員44試驗員25質(zhì)量安全員26混凝土工107電工28雜工15（4）機械設(shè)備配置根據(jù)盤溪河涵洞加固施工工作面實際情況及及本段加固工程的特點，編制機械使用計劃，合理配置施工機械，做到提前進場，確保工程需要。盤溪河涵洞加固施工機械設(shè)備配置詳見表3-2《盤溪河涵洞加固施工機械設(shè)備配備表》。表3-2盤溪河涵洞加固施工機械設(shè)備配備表序號設(shè)備名稱數(shù)量備注1發(fā)電機1發(fā)電2自卸汽車2材料運輸3手推車8倒運材料4鐵鍬10清淤5水泵2抽水6D2-25A強力地面巖石電鉆6鉆孔7注漿機1注漿（5）技術(shù)準備對施工人員進行分批培訓(xùn)交底，使施工人員充分了解本段施工的風(fēng)險點、過程控制要點等。施工前施做施工圍擋，發(fā)電機等機械進場2、涵洞加固及導(dǎo)流施工TBM下穿盤溪河涵洞施工前，為確保涵洞結(jié)構(gòu)的安全，采取在涵洞內(nèi)進行注漿加固的措施，涵洞洞內(nèi)加固施工圖詳見圖3-1《涵洞洞內(nèi)加固施工圖》，圖3-1涵洞洞內(nèi)加固施工圖（1）、封堵截流先檢測有害氣體、通風(fēng)，然后施作砂袋圍堰，將兩管涵洞的右側(cè)一管臨時封堵，水流匯集到左側(cè)一管涵洞內(nèi)流動，封堵后將涵洞內(nèi)水抽干（或自然流盡風(fēng)干）。排水截流施工詳見圖3-2《盤溪河涵洞圍堰封堵截流平面示意圖》。圖3-2盤溪河涵洞砂袋圍堰封堵截流平面示意圖涵洞上游左洞圍堰涵洞上游右洞圍堰（2）、確定加固范圍右側(cè)涵洞封堵后，將該管涵洞內(nèi)淤泥清理干凈，然后測量放線，確定加固范圍，加固范圍為左右線中線外11m以內(nèi)，共35m。涵洞清淤完畢測量放線、確定加固范圍（3）、打孔、注漿在施工范圍內(nèi)打孔，進行小導(dǎo)管注漿加固。鉆孔采用D2-25A強力地面巖石電鉆。小導(dǎo)管斜向插入涵洞基礎(chǔ)下方，通過涵洞底板下方的人工填土對涵洞基底下方的基巖進行注漿加固，小導(dǎo)管的打入長度以控制在距離隧道拱頂1m的距離為準，小導(dǎo)管孔平均長度為7.7m鉆孔施工小導(dǎo)管布置間距為1.5m，梅花形布置。小導(dǎo)管平面布置詳見圖3-3《盤溪河涵洞注漿加固小導(dǎo)管平面布置圖》。圖3-3盤溪河涵洞注漿加固小導(dǎo)管平面布置圖小導(dǎo)管下管完畢小導(dǎo)管注漿注漿材料選用水泥漿，注漿時確保漿液將小導(dǎo)管內(nèi)填充滿，注漿壓力達到設(shè)計終壓（0.5Mpa～1.0Mpa）時，可結(jié)束注漿。注漿過程中要