wss注漿工法在西安地鐵施工的應(yīng)用

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1、專業(yè)知識分享版摘要:結(jié)合西安地鐵二號線施工,介紹采用二重管無收縮WSS注漿工法對聯(lián)絡(luò)通道周圍土體加固處理,為WSS工法在黃土地區(qū)地鐵施工提供了參考經(jīng)驗。關(guān)鍵詞:地鐵隧道WSS工法注漿施工技術(shù)西安地鐵二號線永寧門到鐘樓盾構(gòu)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道地質(zhì)情況較復(fù)雜,在老黃土地層中夾細砂透鏡體,且地下水位高于隧道埋深約10m。在進行聯(lián)絡(luò)通道施工前,為保證施工安全,采用了二重管無收縮WSS注漿工法,對聯(lián)絡(luò)通道周圍土體進行了加固處理,深度為10m,3～5m為一循環(huán),預(yù)留2m止?jié){墻,采用洞內(nèi)輻射程控注漿工藝。1WSS注漿工藝的止水原理與漿液簡介主要原理

2、是:注漿時,漿液在不改變地層組成的情況下,將土層顆粒間存在的水強迫擠出,使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固結(jié),形成劈裂式注漿,達到改良土層性狀的目的。其注漿特性是使該土層粘結(jié)力(c)、內(nèi)磨擦角(?)值增大,從而使地層粘結(jié)強度及密實度增加,起到加固作用;顆粒間隙中充滿固結(jié)的漿液后,使土層透水性降低,形成隔水層。無收縮注漿液屬于安全性、高滲透性的注漿材料,固結(jié)硬化時間可根據(jù)實際需要進行調(diào)整。漿液按強度可分為CT-1#、CT-2#和CT-3#三種。1.1無收縮注漿液特點(1)固結(jié)硬化時間易調(diào)整,硬化時間長的漿液也具有很高強度。(2)滲透

3、性良好,特別是對微細砂層的滲透性優(yōu)佳。(3)地層中有流動水的情況下也具有很強的固結(jié)與止水性能。(4)漿液強度、硬化時間、滲透性能可根據(jù)需要任意調(diào)整。(5)漿液不流失、固結(jié)后不收縮,硬化劑無毒,不會造成污染。1.2標準漿液的性質(zhì),見（表1）1.3CT-固結(jié)體的透水系數(shù),見（表2）1.4無收縮注漿液標準配比使命：加速中國職業(yè)化進程專業(yè)知識分享版施工時根據(jù)地層情況配制溶液型或懸濁型漿液;通過調(diào)節(jié)漿液配比和注漿壓力來控制漿液的凝結(jié)時間和注入范圍。溶液型或懸濁型漿液均采用雙液漿,其配比如表3所示,其中A、B雙液組成溶液型漿液,A,C雙液

4、組成懸濁型漿液。懸濁型漿液以水泥為主,摻加注入性強的添加劑,適用于軟弱粘性土、松散砂層、砂礫石層的裂隙的填充。溶液型漿液以水玻璃為主,摻加注入性強的添加劑,適用于密實的砂層、砂礫石層改良的后處理等。漿液中的添加劑一方面改良漿液,增強漿液的注入性;另一方面降低漿液凝固后的收縮性,確保注漿和止水效果。針對不同的地層,注漿時可先進行限制性注漿,漿液凝結(jié)速度快,可根據(jù)凝結(jié)時間確定注漿范圍。然后進行滲透注漿,使?jié){液在地層中分布均勻。限制性注漿和滲透注漿可以自由切換,從而適用于各種復(fù)雜的地層。2WSS注漿工藝的施工優(yōu)點(1)二重管無收縮W

5、SS注漿工藝能將不同地質(zhì)情況的土體填充密實,改變原土體和物理性質(zhì),增加土體的密度,提高其抗壓強度,而且注漿材料屬于環(huán)保型,對河流及地下水無污染。(2)采用特殊的端點監(jiān)控器和二重管注入方式,使注入設(shè)備簡單,具有很高的可靠性、經(jīng)濟性。(3)可進行一次、二次注入切換,達到復(fù)合注入的目的,并且可以根據(jù)不同土體的性質(zhì)隨時調(diào)整瞬結(jié)性一次注漿液和浸透性二次注漿液的復(fù)合比率,達到加固土體的效果。(4)一次注入為限制漿液,二次注入為滲透漿液,注漿不會向注入范圍外溢出,從而有利保護地下環(huán)境。(5)根據(jù)地面環(huán)境分別采用地面垂直、地面斜向和洞內(nèi)垂直、

6、洞內(nèi)斜向等多種方式進行加固注漿,減少外界因素對注漿施工的影響。3注漿量的計算原則由于漿液的擴散半徑與砂層空隙很難精密確定,故根據(jù)隧道工程地質(zhì)、水文條件和注漿方案及所選用的材料,對注漿量進行估算。估算公式:Q=Anα(1+β)式中:Q為總注漿量,m3;A為注漿范圍體積,m3;N為孔隙率,%;α為漿液填充系數(shù)(0.7～0.9);β為注漿材料損耗系數(shù)。公式中nα(1+β)統(tǒng)稱為填充率,填充率按（表4）選用。使命：加速中國職業(yè)化進程專業(yè)知識分享版4注漿壓力的選定注漿壓力與砂層空隙發(fā)育程度、涌水壓力、漿液材料的黏度和凝結(jié)時間有關(guān),目前均

7、按經(jīng)驗計算。經(jīng)驗公式如下。(1)按已知的地下靜水壓力計算,設(shè)計的注漿壓力為靜水壓力的2～3倍,最大的可達3～5倍。(2)根據(jù)注漿地層深度計算:P=KHP為設(shè)計注漿壓力,MPa;H為注漿處深度,m;K為由注漿深度確定的壓力系數(shù)。壓力系數(shù)K的取值如表5所示。5WSS注漿工藝的施工步驟5.1施工流程5.2工藝要求定孔位:對準孔位,不同入射角度鉆進,要求孔位偏差為±3cm,入射角度偏差不大于1°。根據(jù)漿液在土層內(nèi)滲透情況,確定注漿孔的間距,一般情況下700mm的間距即可保證滲透效果。鉆機就位:指定位置就位,調(diào)整鉆桿的垂直度。對準后,鉆

8、機不得移位,也不得隨意起降。鉆進成孔:要慢速運轉(zhuǎn),掌握地層對鉆機的影響情況,以確定在該地層條件下的鉆進參數(shù)。密切觀察溢水出水情況,出現(xiàn)大量溢水出水時,應(yīng)立即停鉆,分析原因后再進行施工。每鉆進一段,檢查一段,及時糾偏,孔底位置應(yīng)小于30cm,同一注漿孔的多向注漿間隔施工?；爻殂@