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隧道堵漏

地鐵的建設不僅可以緩解城市人口交通擁擠的問題,而且它也代表著一個城市的發展水平。然而地裂縫的出現不僅造成了建筑物損壞、道路變形、管道破裂、邊坡失穩等災害性的事故,同時也給地鐵等地下結構物帶來了威脅。目前,已查明我國26個省市出現了具一定規模的地裂縫1003處,約6000多條,不僅如此,隨著地下水的開采及人類工程活動的影響,地裂縫仍在不斷地發展。 
   
  2.工程實例 
  2.1工程概述 
  西安市地鐵某區間,線路全長約5.13km,該區間屬黃土梁洼區,地層從上到下依次為人工填土、黑壚土、新黃土、古土壤、老黃土、飽和軟黃土、粉質粘土,洞身主要穿過古土壤、飽和軟黃土及老黃土層。擬建的區間建筑范圍無地表水,76m以內地下為地下潛水。勘察結果表明穩定水位埋深15.2022.70m,高差達6.51m,南高北低,流向NE19°,最大流速7.92m/d,平均流速6.96m/d,水位年變幅2m左右。在f11f12地裂縫上下盤水位呈錯臺狀,上(南)盤均高于下(北)盤。 
   
  3.施工工藝 
  3.1基本原理 
  超前小導管注漿技術是在工作面周邊按一定傾角將小導管打入圍巖,借助注漿泵的壓力,使漿液通過小導管滲透、擴散到巖層空隙或裂隙中,以改善巖體的物理力學性能,這樣即可止水,又能在工作面周圍形成一定厚度的承載殼,同時小導管還起到超前錨桿的作用,從而達到固結圍巖,提高掌子面巖層的自穩能力。它是目前采用較多的一種超前支護方法,廣泛應用于支護自穩時間短的軟弱破碎帶、 淺埋軟弱圍巖和嚴重偏壓隧道,對砂層、砂卵石層、斷層破碎帶、涌水隧道也有很好的效果。 
  3.2小導管的設計原則 
  采用小導管預支護的根本目的是為防止開挖時掌子面前方圍巖不能自穩而出現較大地面沉降以至不能滿足地下管線、地上建筑物的安全要求甚至出現涌水、流沙、圍巖坍塌。在施工設計時,應充分考慮支護時間、支護類型和支護參數的選擇:(1)小導管的間距應根據掌子面前方的地質條件和其自穩能力決定,通常按每米34根布置;(2)小導管的外插角(是指小導管與隧道開挖輪廓的夾角α)應考慮小導管的長度和鋼架的間距,通常以10°20°為宜;(3)考慮一次掘進進尺及前后小導管之間的搭接長度,一般不宜小于1.0 m 
  3.3小導管的施工技術 
  根據隧洞的開挖直徑6.88~7.80m、每循環的實際進尺35m以及小導管的設計原則, 考慮到不同地段的實際地質情況,對過f11f12地裂縫段隧道襯砌B斷面和過繞城高速立交橋及人工填土較厚段YDK21+320~YDK21+420 (ZDK21+315~ZDK21+380) A'型斷面,開挖前采用雙層超前小導管注漿預加固地層,并作超前支護輔助施工。支護參數如下:雙層超前注漿小導管: Φ42普通鋼管,壁厚3.5mmL=3m,環向間距0.30m,縱向間距1.5m, 外插角內層10°和外層30°左右,拱部150°范圍環向布設,外層鋼管保證1.0 m的水平投影搭接長度,1.5 m施作一次外層管,為注漿孔斷面布置圖,注水泥-水玻璃雙液漿;噴混凝土:C25早強混凝土,300mm,全斷面支護; ③格柵鋼架:間距0.5m;④鋼筋網:全斷面設雙層鋼筋網,環縱向筋均為Φ6.5鋼筋;初噴40mm厚混凝土,掛鋼筋網,網距150mm×150mm.鋼筋網噴混凝土保護層不小于20mm; ⑤邊墻設置Φ42×3.5注漿小導管,長3m,外插角30°施工過程中,每側拱腳(墻腳)均設2根鎖腳錨管,鎖腳錨管采用42mm鋼管,L=3m,注水泥-水玻璃雙漿液;縱向連接筋:Φ22螺紋鋼,初期支護及臨時支護結構縱向連接筋每榀設置,全斷面設置內外雙層梅花型布置,環向間距1000mm 
  3.4效果檢驗評價 
  (1)圍巖預支護效果 
  經過開挖證實,小導管注漿把開挖輪廓線周邊一定范圍內的破碎圍巖固結成整體,形成了堅固的支護殼體,使掌子面前方圍巖的剛度和強度得到了提高了,減小了因隧道開挖產生的圍巖松弛、坍塌或地面沉降,從而保證了掌子面前方土體的安全穩定。 
  (2)地面沉降控制 
  自20107月該區間開工以來,地鐵施工已經穿越了地裂縫f11,隧道拱頂下沉在采用超前小導管注漿預支護施工措施后,得到了有效控制,根據地表沉降監控量測數據分析得知,該地段無論地表沉降監測點還是地下隧道內沉降監測點最大累計沉降值均遠小于預警值(30 mm),隨后的監測數據顯示此段沉降已穩定。同時經施工過程中觀察,地面沒有出現因沉降引起的裂紋,保證了路面的正常通行和附近管線的安全。 


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