一级建造师

注浆控制

1、注浆目的：注浆的主要目的防止地层变形，还有：①抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形。②及早使管片环安定，千斤顶推力平滑地向地层传递。③形成有效的防水层。

2、注浆材料的性能：流离强填，收租染粘。(流动性好、不离析、早期强度、填充性好、收缩小、阻水性高、无污染、适当粘性)

3、一次注浆：分为同步注浆、即时注浆和后方注浆三种方式

①同步注浆：孔隙出现同时注浆②即时注浆：一环掘进结束后从管片注浆孔注入的方式。③后方注浆：掘进数环后从管片注浆孔注入的方式④一般盾构直径大，或在冲积黏性土和砂质土中掘进，多采用同步注浆;而在自稳性好的软岩中，多采取后方注浆方式。

4、二次注浆：二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆。具体作用如下：①补足一次注浆未充填的部分;②补充由浆体收缩引起的体积减小;③以防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充。④以上述1、2为目的的二次注浆， 多采用与一次注浆相同的浆液;若以3为目的，多采用化学浆液。

5、注浆量与注浆压力：注浆控制分为压力控制(压力不变)与注浆量(注浆量不变)控制两种。应同时进行压力和注浆量控制。注浆量与注浆压力要经过一定的反复试验，确认注浆效果、对周围地层和建(构)筑物的影响等，并在施工中进行一定范围内的效果确认，反馈其结果指导施工。

①注浆量受浆液向地层泄露或渗透、曲线掘进、超挖、浆液种类影响;②注浆压力根据土压、水压、管片强度、盾构形式、浆液特性(水土管盾浆)来决定，通常根据施工经验确定。③注浆压力一般取100-300KN/m2，或间隙水压+200KN/m2。

6、盾构隧道的线形控制

①掘进控制测量：测量盾构的位置、衬砌位置、倾角、偏转角、转角、盾构千斤顶行程、盾尾间隙。

②盾构方向修正依靠调整盾构千斤顶使用数量。要进行大的方向修正场合，须采用仿形刀向调整方向超挖。盾尾间隙大大减小情况下，要拼装楔形环管片，以确保盾尾间隙。盾构转角修正，可采取刀盘向盾构偏转同一方向旋转方法，利用所产生的回转反力进行修正。

盾构法施工地层变形控制措施

1、近接施工管理

首先，详细调查工程条件、地质条件、环境条件(即既有结构物现况与安全要求)，在调查基础上进行分析与预测、制定防护措施;其次，制定专项施工方案;最后，施工过程中通过监控量测反馈指导施工而确保既有结构物安全。

2、地层变形原因 ：分为条件因素和直接原因两类。

条件因素主要有：覆土厚度、盾构直径、隧道线形、衬砌背后间隙、衬砌种类等。静态(间种厚直线)

直接原因由盾构掘进引发，主要有开挖面失稳、地下水位降低、推力过大、频繁纠偏、洞体土层失稳、盾体与洞体的摩擦力、衬砌背后产生间隙、注浆压力、衬砌变形、衬砌漏水等。(动态)虽然地层变形的直接原因有很多，但大体可分为以下4类：

(1) 地层应力释放产生的弹塑性变形，导致地层反力降低;

(2) 土压增大产生的压缩变形，导致垂直土压增大或地层反力降低;

(3) 附加土压产生的弹塑性变形，导致作用土压增大;

(4)伴随土的物理性能变化产生的弹塑性变形以及徐变变形，导致地层承载能力降低。

3、地层变形机理

①盾构到达该断面之前，主要表现为地下水位降低产生固结沉降。

②盾构通过该断面前，若盾构控制土压(泥水压)不足或过大，则开挖面正前方土体弹塑性变形引起地层沉降或隆起。

③发生在盾构通过该断面时，由于超挖、纠偏、盾构外周与周围土体的摩擦等原因而发生地层沉降或隆起。

④盾构通过该断面后产生的弹塑性变形;若衬砌背后与洞体的空隙填充不及时，造成地层应力释放，则土体的弹塑性变形引起地层沉降;若衬砌背后的填充注浆压力过高，则附加土压引发地层隆起。

⑤盾构通过该断面后长时间地发生后续沉降，主要由于盾构掘进造成的地层扰动、松弛等引起，在软弱黏性土地层中施工表现最为明显，而在砂性土或密实的硬黏性土中施工基本不发生。

4、密闭式盾构掘进地层变形控制措施

(一)前期沉降控制

1.前期沉降控制的关键是保持地下水压。

2.保持地下水压措施：

(1)合理设定土压(泥水压)控制值并在掘进过程中保持稳定，以平衡开挖面土压与水压。

(2)保持开挖面土压(泥水压)稳定的前提条件：对于土压式盾构是泥土的塑流化改良效果，应根据地层条件选择适宜的改良材料与注入参数;而对于泥水式盾构则是泥浆性能，应根据地层条件选择适宜的泥浆材料与配合比。

(3)防止地下水从盾构机、盾尾以及拼装好的衬砌结构渗入。为此，应保持盾构机刀盘驱动、铰接、盾尾等部位密封完好，保证盾尾密封油质注入压力与注入量，管片密封与拼装质量满足规范要求。

(4)土压式盾构在地下水位高且渗透性好的地层掘进时，采取有效的防喷涌措施，以防止地下水从螺旋输送机涌入。

(二)开挖面前沉降(隆起)控制

1.开挖面前沉降(隆起)控制的主要措施是土压(泥水压)管理，真正实现土压(泥水压)平衡。

2.通常采取的措施有：

(1)合理设定土压(泥水压)控制值并在掘进过程中保持稳定，以平衡开挖面土压与水压。

(2)保持开挖面土压(泥水压)稳定的前提条件：对于土压式盾构是泥土的塑流化改良效果，应根据地层条件选择适宜的改良材料与注入参数;而对于泥水式盾构则是泥浆性能，应根据地层条件选择适宜的泥浆材料与配合比。

(3)加强排土量控制。

(4)对于土压式盾构，必要时还应对盾构推力、推进速度、刀盘扭矩等盾构参数进行控制。

(三)通过时沉降(隆起)控制

通过时沉降(隆起)控制措施主要有2种：

1. 控制好盾构姿态，避免不必要的纠偏作业。出现偏差时，本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。在较硬地层掘进的场合，纠偏时或曲线掘进时需要超挖，应合理确定超挖半径与超挖范围，尽可能减少超挖。

2.土压式盾构在软柔或松散地层掘进时，盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦较大时，应采取注浆减阻措施。

(四)尾部空隙沉降(隆起)控制

尾部空隙沉降(隆起)控制的关键是采用适宜的衬砌背后注浆措施，主要有：

1.用同步注浆方式，及时填充尾部空隙。

2.根据地质条件、工程条件等因素，合理选择单液注浆或双液注浆，正确选用注浆材料与配合比，以便拼装好的衬砌结构及时稳定。

3.加强注浆量与注浆压力控制。

4.及时进行二次注浆。

(五)后续沉降控制

后续沉降主要在软弱黏性土地层中施工时发生，主要控制措施是：

1.盾构掘进、纠偏、注浆等作业时，尽可能减小对地层的扰动。

2.若后续沉降过大不满足地层沉降要求，可采取向特定部位地层内注浆的措施。

（责任编辑：lqh）

共9页,当前第3页  第一页  前一页  下一页