土压平衡盾构机在富水软弱地层中盾尾双液同步注浆施工工法(2)
盾构同步注浆
盾构同步注浆1作业概述同步注浆技术是盾构工法中必不可少的关键性辅助工法，是控制地面沉降的关键。
如果注浆过程中发生漏浆，地面的沉降必定增大，从而引起地面沉降、隧道扭曲、隧道超限。
所以避免出现漏浆是盾构掘进中的重要任务和关键技术，而保护盾尾密封的完好是保证不漏浆的前提。
同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的注浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行，同步注浆在盾尾空隙形成的极短的时间内将其填充密实，从而使周围岩土体获得及时的支撑，可有效的防止土体的坍塌，控制地表的沉降。
2编制依据（1）台山核电站1、2号机组海域工程取水隧洞工程(第二阶段)招标文件（编号：TSN2008018-T）；（2）台山核电站一期取水隧洞工程——工程地质勘察报告；（3）《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008；（4）类似工程项目施工经验。
3工程概况1号、2号机组取水隧洞平面轴线均为直线, 北西～南东向展布。
穿越陆域腰古咀至大襟岛之间的海域，为两条平行输水隧洞，隧洞中心间距29.2m，隧洞起讫里程为DK0+030～DK4+360.6，建筑长度4330.6m/条。
隧洞两侧部分岩石段采用钻爆法施工，其余段落采用平衡式泥水盾构施工，取水构筑物采用明挖施工。
隧洞内径φ7.3m,外径φ8.7m，采用盾构管片和二次衬砌复合支护结构。
其中盾构管片厚度0.4m，作为隧洞的主体结构，二次衬砌厚度0.3m。
4注浆工艺流程表4-1注浆工艺流程图5施工准备5.1原材料检验（1）砂要求采用细度模量1.6～2.3的细砂，不允许夹杂有5mm以上的豆石或杂物，需要时需对砂子进行过筛处理；（2）水泥、粉煤灰、膨润土不可有结块现象，细骨料中不可有大粒径的异物。
5.2浆液拌制（1）浆液配合比严格按工程师通知配合比配制；（2）原材料计量误差要控制在规范要求范围内；（3）投料顺序按水、水泥、砂依次进行；（4）搅拌时间控制在2分钟左右，搅拌要均匀，杜绝拌好的浆液中有结块；（5）膨润土最好以溶液的形式加入，且其溶液应提前拌好（溶液中的水应从浆液配比用水中扣除）。
盾构隧道同步注浆技术
文章编号:1009-6582(2003)01-0026-05盾构隧道同步注浆技术邹 (中铁隧道集团科研所,洛阳471009)摘 要 随着近年来大量盾构隧道工程的兴建,盾构法施工技术也逐步趋于成熟和完善。
文章结合工程实际,就盾构隧道同步注浆技术进行了探讨。
关键词 地铁隧道 土压平衡盾构 同步注浆中图分类号:U445.43 文献标识码:A1 前 言盾构法施工时的隧道围岩变形是由土质、地下水、隧道断面、埋深以及施工技术等很多因素交织而成的复杂现象,然而对于密闭型盾构而言,围岩变形的主要原因在于衬砌背后注浆的好坏。
由于脱离盾尾后一段时间内盾尾空隙接近于无支撑状态,其变形或局部坍塌随着围岩扰动范围的增大而直接影响地表沉降的程度。
因此,同步注浆技术对提高盾构隧道在施工过程中的稳定性具有十分重要的作用。
2 盾构掘进模式盾构掘进通常采用三种模式,即敞开式、半敞开式、EP B 模式(土压平衡式)。
敞开式:在前方掌子面足够稳定并且涌水能够被控制的条件下,可以采用敞开式作业。
在敞开式作业时,压力舱通过螺旋输送机的卸料口与舱外相通而处于无压状态。
半敞开式:半敞开式用于含水、水压为0.1～0.15MPa 左右、掌子面可保持稳定的地层中。
半敞开式作业时隧道掘进速度近似于敞开式作业,压力舱内底部是岩碴,上部为压缩空气(用来平衡地下水压)。
EP B 模式(土压平衡模式):EP B 模式用于围岩不稳定、地下水压力高、水量大的地层,舱内的土碴用以平衡掌子面的土压。
采用EP B 模式施工时,可以用泡沫系统改善碴土的流动性。
泡沫系统可以优化碴土的状态,减小土舱和螺旋输送机中的摩擦力。
和其他掘进模式相比,EP B 模式不需要第二种压力介质(如压缩空气和流体悬浮液),此时岩碴充当了支撑介质(图1)。
3 盾构同步注浆技术3.1 盾构同步注浆的目的盾构同步注浆就是在隧道内将具有适当的早期及最终强度的材料,按规定的注浆压力和注浆量在盾构推进的同时填入盾尾空隙内。
盾构同步注浆及二次注浆方案
注浆参数
二次注浆的水泥浆注浆压力为0.2Mp～0.4Mp， 浆液流量：10～15L/Min，使浆液能沿管片外壁 较均匀的渗流，而不致劈裂土体，形成团状加固区， 影响注浆效果；水玻璃双液浆注浆压力为 0.3Mp～0.6Mp。具体部位还应参考隧道覆土厚 度、地下水的压力及管片的强度等进行准确设定。 为控制隧道本身的沉降及提高隧道的防水功能计划 对隧道采取二次压浆，并按照每5环一注，且5环 管片按照一环的注入量考虑二次注浆量，注入率系 数取1，具体的注浆压力与注浆量需根据现场实际 情况而定。
3、注浆速度及时间
在不同的地层中根据需不同凝结时间的浆液及掘进速度来具 体控制注浆时间的长短。做到“掘进、注浆同步，不注浆、 不掘进”，通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定 注浆时间。注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆，否 则仍需补浆。在实际施工中注浆量是靠注入速度来控制的， 因此对注入速度进行计算，是根据每环注入量和每环行程推 进（盾构机掘进）时间得到注浆速度，计算式如下：
方，通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆，补充一次注浆未填充部分和体 积减少部分，从而减少盾构机通过后土体的后期沉降，减轻隧道的防水压力， 提高止水效果。 可参照同步注浆施工方法和要求组织施工。
施工设备
液压注浆机1台，灰浆输送泵1台，储浆桶 2个，注浆管若干，二次注浆使用专用的 泥浆泵，注浆前凿穿管片吊装孔外侧保护 层，安装专用注浆接头。注浆设备安放在 最后一节台车上，主要由一个水泥浆搅拌 筒、一个水玻璃储存筒、一个注浆泵。注 浆泵采用双液注浆泵，安有两个控制阀和 两个压力表，可以控制每种浆液的压力和 流量，水玻璃和水泥浆液通过两个高压软 管在混合阀处混合。
图 1 同步注浆示意图
注浆施工流程： 材料 搅拌站 浆液车 储浆罐 注
土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法
土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法土压平衡盾构是一种用于软弱地层的微扰动掘进施工工法，其特点是在施工过程中保持土层的平衡状态，减少地下水的渗流和土体的塑性变形。
本篇文章将对土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法进行详细介绍，并包含前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
一、前言土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法是盾构施工中一种常用的方法。
在软弱地层中进行隧道掘进可能会导致较大的地表沉降和地下水位下降，进而影响周围建筑物的稳定性和地下水资源的利用。
土压平衡盾构工法通过控制土体的平衡状态，减少对地下水和地表的影响，具有重要的应用价值。
二、工法特点土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法的特点包括：1. 保持土层平衡：通过合理地控制注浆量和刀盘推进速度，使土体处于平衡状态，减少土体松动和塑性变形。
2. 控制地下水位：利用施工隔离墙和人工调蓄池，控制地下水位，减少对周围建筑物和地下水资源的影响。
3. 小微振动：采用低频微振动技术，减小对周围土体的干扰和影响。
4. 高度自动化：采用先进的监测和控制系统，实现施工过程的自动化掌控和实时监测。
三、适应范围土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法适用于土质松散、含水量较高、可塑性较强的地层，如河床沉积土层、湖泊湿地、海滩沙层等。
四、工艺原理土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法的工艺原理包括：1. 预处理措施：通过地质勘探分析，确定地层性质，制定相应的施工方案。
对软弱地层进行预处理措施，如注浆加固、地下水隔离。
2. 施工工法：采用土压平衡盾构机进行掘进，控制刀盘推进速度和注浆量，保持土体平衡状态。
3. 监测与调整：通过实时监测隧道周围土体的变形和地下水位的变化，及时调整施工参数，保证施工过程的稳定和安全。
五、施工工艺土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法的施工工艺包括：1. 建立隧道进洞区：利用管片土龟等设备进行隧道进洞区的建立，确保施工过程中的安全和稳定。
土压平衡盾构机过富水砂层施工技术探讨
土压平衡盾构机过富水砂层施工技术探讨下面是本店铺给大家带来关于土压平衡盾构机过富水砂层施工技术的相关内容，以供参考。
1工程概况珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段（岗～千灯湖～金融高新区站盾构区间—）土建施工项目盾构工程隧道双线总长为4829.205m，盾构隧道要在砂层中穿过，地面为桂城交通要道桂澜路，隧道埋深7.8～14.3米。
砂层为良好的富水和透水地层，饱含地下水，渗透系数为8.62～29.11m/d。
2掘进施工技术盾构机在富水砂层施工时，容易引起地层沉降大、隧道喷涌、盾构姿态难控制等问题。
针对这些问题，主要的施工技术有：①采用土压平衡模式掘进，进行开挖面稳定计算，设定合理的掘进参数，控制盾构机姿态，控制土压力以稳定开作面，控制地表沉降，将施工对地层的影响减到最小。
掘进过程土仓顶部压力控制在 1.0bar，掘进速度控制在30mm/min以上，出土量不得大于50立方米；盾构机姿态保持向上，趋势控制在范围±4.掘进的过程必须尽可能的快，中间尽量减少停滞时间。
在掘进接近1600mm时根据土仓顶部压力减少或不出土，以使掘进至1800mm时土仓顶部压力达到2.0bar～3.0bar范围。
②盾构掘进过程中向土仓内及刀盘面注入泡沫等添加材料，改善渣土性能，提高渣土的流动性和止水性，防止涌水流砂和发生喷涌现象，并利于螺旋输送机排土。
富水砂层中掘进可适量往土仓加入发泡剂，但必须根据实际情况严格控制发泡剂配比及加入量。
出现喷涌的解决措施：Ⅰ关闭出土闸门，关掉螺旋机，在顶部土压不超限的情况下继续往前掘进，使土仓基本满土后（此时刀盘油压较高，扭矩较大）停止；然后稍开出土闸门，不启动螺旋机，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。
Ⅱ关闭出土闸门，螺旋机正转转速调至2.0rpm左右，继续往前掘进，到顶部土压达2.8bar时停止；待土压降低到2.0bar以下时再按前面方法掘进，到刀盘扭矩较大（约3200KN·m）时，关闭刀盘及螺旋机，稍开出土闸门，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。
土压平衡盾构工法
土压平衡盾构工法土压平衡式盾构(EPBS)自1974年在日本首次使用以来，以其独到的优势已广泛用于世界各地的隧道工程中。
1984年上海隧道工程股份有限公司在我国首次应用从日本引进的Φ4.36m简易土压平衡盾构建成了芙蓉江下水道总管工程，1988年上海隧道工程股份有限公司又以自己研制的Φ4.35m加泥式土压平衡盾构成功地穿越了软弱粘土和砂性土交错的复杂地层，建成了上海市南电缆过江隧道，这项技术获得1989年上海市科技进步一等奖，1990年国家科技进步一等奖。
目前，EPBS在上海地铁、市政、能源等工程建设中得到更为广泛的应用，实践证明，EPBS固其能较好地控制地表沉降，保护环境．适应在市区和建筑密集处施工等优点在我国正走向普及。
EPBS 在上海等地成功的应用和推广也使我国盾构隧道施工技术进入了国际先进的行列中。
1 特点EPBS是在局部气压式盾构和泥水加压式盾构基础上发展起来的一种适用于饱和含水软弱地层中施工的新型盾构，其施工方法是为了保持开挖面的稳定，在切削刀盘后的密封腔内充填开挖下来的土砂，并保持一定压力的一种方法。
本工法主要特点有：1.1施工中基本不使用土体加固等辅助施工措施，节省进洞技术措施费，并对环境无污染：1.2据土压变化调整出土和盾构推进速度，易达到工作面的稳定，减少了地表下沉：1.3对掘进土量和排土量能形成自动控制管理．机械自动化程度高、施工速度快；2 适用范围本工法一般不需辅助技术措施．本身具备改善土体的性能，因此能适应多种环境和地层的要求。
可在砂砾、砂、粉砂、粘土等压密程度低，软、硬相间的地层，以及砾层、砂层等封闭式府构无法适应的地层中使用。
土压平衡式盾构可以分为两类，一类是在粘性土地层中将开挖下来的土体直接充填在切削腔内，用螺旋输送机调整土压。
使土舱内土体与开挖面水土压平衡；另一类是在砂性土地层中向开挖下来的土砂中加入适量的水或泥浆，添加剂等，通过搅拌以匀质、具有流动性的土体充填土舱和螺旋机，达到工作面的稳定。
盾构机同步注浆系统单液浆改双液浆施工技术
盾构机同步注浆系统单液浆改双液浆施工技术摘要：针对呼和浩特地铁盾构隧道穿越的地层主要为砂卵石地层并夹杂有粉细砂层透晶体，地下水丰富、水位高、补给迅速。
在盾构施工中通过探索、对现有的中铁装备生产的盾构机（中铁346号）同步注浆系统进行改造，将单液浆改为双液浆，在盾构机掘进时同步注浆注入双液浆。
由于双液浆具有初凝时间短、抗渗能力强等优点，可以减小管片错台和上浮、降低盾构机在掘进过程中渗漏水及地表沉降的风险，保证了盾构隧道施工的安全与质量，提高了工效。
关键词：盾构；同步注浆；改造；单液浆；双液浆1引言随着国内城市地铁工程的大规模的建设，盾构法隧道施工技术逐步发展成为各个地下空间开发领域的主流施工技术。
盾构法具有安全开挖和衬砌，掘进速度快；盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低；不影响地面交通与设施，不影响地下管线等设施；穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动；适用地层土质范围广等优点。
在盾构掘进过程中的同步注浆可以防止土体松弛下沉、减少地表沉降、保持隧道衬砌的早期稳定、提高衬砌接缝防水性能，保证隧道工后不变形、不下沉、不漏水。
同步注浆对隧道质量起着关键作用。
直接关系到周边构建筑物的安全和整个施工过程的安全，已成为盾构法隧道质量成败的关键因素之一。
盾构机同步注浆系统单液浆改双液浆施工技术成功运用到呼和浩特市轨道交通1号线一期工程孔家营站～呼钢东路站区间右线盾构施工，设备改造成功，操控方便，盾构隧道成型质量优良。
中铁工程装备集团有限公司售后服务人员对同步注浆系统改造给予了很高的评价，后续在盾构机设计和再制造过程中将借鉴我项目部的施工经验，使盾构机设计更加合理、适应地层范围更加广泛，控制隧道质量更加有力。
2工艺特点（1）在盾构机上新增一套B液注浆系统，将原有的同步注浆单液浆系统改造成A液系统，A、B液在盾尾混合器处混合形成均匀双液浆，然后在盾构机掘进时同步注双液浆。
盾构施工注浆工法的应用
应先将膨润土与水混合，预膨胀后再与水泥搅拌混合。 （3）水：不含过量的酸、碱、盐（>0.1%）、氯化物（>0.5%） 以及其他过量悬浮杂质的水都能用来作为拌浆用水。
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（4）砂：考虑耐久性、流动性、收缩和碱性反应等因素， 要求级配均匀，最大颗粒不超过2mm，当送浆距离远时， 最大粒径0.5mm。
计量设备：多采用计量重量和容Fra bibliotek这两个参数。拌浆机：多以搅拌式为主，有单槽、横双槽、上下双 槽型等。
贮液罐：多用带搅拌器的罐，容量多按1-2环标准注入 量计。
注浆泵：有适于压送浆液和适于注浆两种，浆材改 变，泵的使用条件也改变。泵要求的喷射压力与输浆管 直径11:37。
注入输浆管：输浆管直径不同，浆液类型不同，管 的阻力也不同。 双液浆的混合装置：多采用简单的Y型管混合注入。 但这种混合方式的效果不好，容易出现A、B液倒流 现象。 注浆控制系统：由千斤顶速度测定装置、注入量调 节装置、自动注入率的设定装置、变速电动机、压 力调节装置、记录装置、报警显示装置、A/B液注 入比例设定装置等构成。
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三、浆液的选择
1、浆液的主材 浆液指由主剂（主要原材料）、溶剂（水或其他溶剂）及各种 外加剂按一定比例配制而成的混合液体。 浆材分为化学浆材（水玻璃类及高分子类）、非化学浆材（水 泥、粘土、砂、粉煤灰等）。 几种主材的物理特性及技术要求：
（1）水泥：矿渣水泥较普通水泥中熟料含量比普通水泥多，早 期强度低，后期强度高，但难以磨细，亲水性差，泌水大。 （2）膨润土：分为天然膨润土、改性膨润土和活性膨润土。天 然膨润土又分钙基膨润土和纳基膨润土。优选纳基膨润土。
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土压平衡盾构机在富水软弱地层中盾尾双液同步注浆施工工法
土压平衡盾构机在富水软弱地层中盾尾双液同步注浆施工工法
一、前言土压平衡盾构机是一种用于软弱地层中修建地下隧道的专用设备，它具有施工快捷、施工质量高等优点。
然而，土压平衡盾构机在富水软弱地层中施工时面临着很大的困难，因为软弱地层中的水压会导致土层塌方，影响施工安全与质量。
为了解决这个问题，发展出了土压平衡盾构机盾尾双液同步注浆施工工法，该工法通过注浆加固软弱地层，提高施工的安全性与质量。
二、工法特点盾尾双液同步注浆施工工法是在盾构机尾部设置双液注浆台，并通过同步注浆的方式对土层进行加固。
这种工法具有以下特点：1. 双液注浆：采用两种不同性质的注
浆液体，分别针对软弱地层的不同特点进行加固，提高注浆效果。
2. 同步注浆：盾构机和注浆台之间通过管道相连，实时
进行注浆，保证地层稳定性和施工安全。
3. 加固效果好：通
过盾构机和注浆台的双向作用，使注浆液体充分渗透软弱地层，提高地层的强度和稳定性。
三、适应范围盾尾双液同步注浆施工工法适用于富水软弱地层中的隧道施工。
尤其对于水土分离性能差、水压较大的软弱地层，该工法能够有效提高施工安全性和质量。
四、工艺原理盾尾双液同步注浆施工工法是通过盾构机和注浆台的协作作用，对软弱地层进行加固。
在实际工程中，首先需要根据地层特点选择合适的注浆剂和注浆液体。
然后，盾构机在推进过程中，通过尾部的双液注浆台实时注浆，注浆液体通过管道渗透软弱地层，加固地层的同时保持施工的稳定性。
五、施工工艺盾尾双液同步注浆施工工法包括以下几个施工阶段：1. 准备工作：包括选择注浆剂和注浆液体，准备注浆设备，清理施工场地等。
2. 设备安装：将注浆设备安装在盾构机尾部，并与盾构机相连接。
3. 注浆施工：盾构机推进过程中，通过注浆设备实时注浆，注浆液体通过管道渗透软弱地层。
4. 监测与调整：对注浆效果进行监测，根据监测结果进行调整，以保证施工质量。
六、劳动组织施工过程需要组织盾构机操作人员、注浆设备操作人员和现场监测人员等。
确保施工过程中工作人员的专业素质和协作能力，以保证施工的顺利进行。
七、机具设备盾尾双液同步注浆施工工法所需的机具设备包括盾构机、注浆设备、注浆管道等。
注浆设备需要具备稳定的注浆能力和适应不同地层的功能，以满足施工的需求。
八、质量控制为了保证施工质量，需要对施工过程中的注浆效果进行监测。
通过地下水位、地表变形等指标进行实时监测，根据监测结果对注浆参数进行调整，以确保施工的质量达到设计要求。
九、安全措施在盾尾双液同步注浆施工工法中，需要注意以下安全措施：1. 对施工现场进行合理布置，设置安全警示标识，确保施工人员的人身安全。
2. 定期检查和维护注浆设备，确保设备的正常运行，防止设备故障引起的安全事故。
3. 加强施工人员的安全意识教育，培养施工人员的安全习惯，提高施工的安全水平。
十、经济技术分析盾尾双液同步注浆施工工法可以提高施工的安全性和质量，缩短施工周期，并降低施工成本。
通过对施工过程进行精细化控制，可以减少材料的浪费，提高施工效率，延长盾构机的使用寿命。
十一、工程实例某地某隧道工程采用盾尾双液同步注浆施工工法，经过实践证明该工法在富水软弱地层中具有较好的施工效果。
施工过程中注浆效果良好，地层稳定性得到了有效提高，施工质量得到了保证。
总结：盾尾双液同步注浆施工工法在富水软弱地层中能够提高施工的安全性和质量，具有重要的实际应用价值。
通过深入分析该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制和安全措施，以及经济技术分析和工程实例的介绍，可以使读者全面了解该工法，在实际工程中提供参考和指导。