克泥效技术

克泥效技术

克泥效工法学习(七)|克泥效在天津地区的首次应用

【概要描述】盾构隧道近距离穿越既有物施工时必须采取一定措施既有物及其周边地层沉降变形。通过在盾构壳体外同步进行克泥效注浆这有措施,可以有效控制盾构通过是上方土体和结构的下沉量。以天津地铁6号线南何庄站~大毕庄站区间下穿航油管盾构隧道工程为例,介绍了克泥效工法的原理,工艺流程及应用效果

克泥效工法学习(七)|克泥效在天津地区的首次应用

【概要描述】盾构隧道近距离穿越既有物施工时必须采取一定措施既有物及其周边地层沉降变形。通过在盾构壳体外同步进行克泥效注浆这有措施,可以有效控制盾构通过是上方土体和结构的下沉量。以天津地铁6号线南何庄站~大毕庄站区间下穿航油管盾构隧道工程为例,介绍了克泥效工法的原理,工艺流程及应用效果

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  引言
  近年来我国的城市轨道交通得到了快速发展,在一些特大城市,轨道交通建设更是取得了举世瞩目的进展,这些城市的轨道交通都进入了网络化建设的时代。轨道交通的网络化建设不可避免地带来新建隧道与既有建筑物、既有管线之间相互穿越等复杂的施工情况。随着穿越工程的增多及穿越间距的缩短,要求施工时必须采取措施控制、减弱施工对既有建筑物、既有管线的不利影响,保护其正常使用及安全。
  土压平衡盾构机作为市场上的主要盾构机类型,应用广泛,但其在施工中也存在不足,即同步浆液的注入点在盾尾后方,无法及时填充盾体与土体之间的间隙,无法抑制盾体周边土体变形等。在变形指标需严格控制的地层中施工时,如何控制盾构体上方的土体沉降成为在穿越工程中亟待解决的问题。
  1 抑制盾构上方沉降方法
  隧道施工不可避免的会产生地层变形,及时采用盾构法也不例外,既有管线的沉降主要是盾构通过时的沉降主要由施工所导致的地层损失引起的。及时填充盾体与土体之间的间隙,将有效减小地层沉降,而合适的填充材料需要具备以下几个特点:
  1)操作简单,易于从盾构机盾体上的径向预留注浆孔注入。
  2)具有一定的黏性,不会送注入点快速流失到刀盘前或盾尾后。
  3)材料具备一定抗稀释能力,能避免很快被地下水稀释。
  4)不会硬化,避免硬化后抱死盾体。
  通过采用克泥效抑制沉降工法很好解决了这一难点,使用的克泥效浆液能及时充填刀盘开挖轮廓与盾体外缘之间的间隙,达到控制盾构通过是下沉的目的。
  2 克泥效工法
  克泥效(only shock)是从日本引进的一种施工技术,其原理是黏土与强塑剂以一定的比例混合后,瞬间形成为高粘度、不会硬化的可塑性黏土(黏度可通过改变两液配合比的方式调整)。
 
   克泥效是一种具有变化性(软硬度可进行调整)但不可硬化的可塑性黏土材料,具有以下特点:
 
  1)凝结时间快
  2) 粘稠度高,一般为300 ~500dPa•s
  3) 抗稀释性和挡水性,浸入水中12h后不发生稀释现象。
  4) 具有较高的抗沉陷性,岩块沉陷试验中课保湿1kg 的质量沉陷1/3,并防止其下沉。
  5) 采用不同的配合比和注入方法,克泥效工法可用于控制刀盘上方沉降、盾体上方沉降、急曲线段施工时的沉降等方面。本工程中,成功运用克泥效工法抑制了盾体上方的沉降。
  3 工程应用
  3.1 概况
  南何庄站~ 大毕庄站盾构区间左、右线从位于津大线与跃进路交叉口东侧地块内的南何庄站端开始沿津大线向西南敷设,至大毕庄站小里程端结束。区间长度约892 米。
  距南何庄西端头15m 位置存在一根DN300 航油管线,南北走向,位于区间隧道正上方。隶属于中国航油集团津京管道运输有限责任公司。钢材质管机械开挖直埋,埋深2.8 米,管节长度为12米,焊接接头。距隧道顶5.6m。
  盾构穿越航油管线段所在的地层,从上至下依次为①1杂填土层、①2素填土层、④1粉质粘土层、⑥1粉质粘土层、⑥4 粉质粘土层、⑦粉质粘土层,其中隧道范围内的地层主要为⑥1粉质粘土层、⑥4 粉质粘土层、⑦粉质粘土层。航油管线所在地层为①1填土层和④1粉质粘土层的分界面。
  根据对拟建工程所在区域地下水分布条件和地下水水位长期观测资料的综合分析,可将地下水分为:静止水位埋深1.20 ~2.80m,相当于标高2.14 ~1.84m,粉质粘土⑦、粉质粘土⑧1、属不透水层,可视为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。砂质粉土⑧2及粉质粘土⑧1中砂质粉土透镜体虽分布不连续,但其含水量较大,透水性较好具微承压性,可视为第一承压含水层。粉砂⑨2-2 透水性好,具有一定承压性,为承压含水层,可视为第二承压含水层。各含水层之间的粘性土层为其相对隔水层,但各含水层之间均存在一定水力联系,在一定的水力条件下有发生越流补给的可能。

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