渣土改良總結(jié)(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上渣土改良技術(shù)總結(jié)摘要：在土壓平衡式盾構(gòu)施工過(guò)程中，開(kāi)挖面土體的流動(dòng)性十分重要，為了提高開(kāi)挖面土體的流動(dòng)性，通過(guò)對(duì)開(kāi)挖出渣土進(jìn)行改良，用以滿足施工要求。本文依托南昌地鐵長(zhǎng)蛟區(qū)間盾構(gòu)施工，對(duì)砂卵石和全、強(qiáng)、中風(fēng)化千枚巖地層渣土改良技術(shù)加以總結(jié)，對(duì)之后類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵字：盾構(gòu)施工 開(kāi)挖面 渣土改良 地層1、工程概況長(zhǎng)江路站蛟橋站區(qū)間分為兩個(gè)工程地質(zhì)區(qū)，蛟橋站（北一環(huán)站）中間風(fēng)井、中間風(fēng)井里程約SK3+410為工程地質(zhì)I區(qū)；里程約SK3+410長(zhǎng)江路站為工程地質(zhì)II區(qū)。（1）蛟橋站（北一環(huán)站）中間風(fēng)井里程約SK3+410區(qū)間區(qū)間隧道通過(guò)的地層主要由1全風(fēng)化千枚巖、2強(qiáng)風(fēng)

2、化千枚巖、3-2中風(fēng)化千枚巖等組成，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大。（2）里程約SK3+410長(zhǎng)江路站區(qū)間區(qū)間隧道通過(guò)的地層主要由4中砂、5粗砂、6礫砂、7圓礫、1-1強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、1全風(fēng)化千枚巖、2強(qiáng)風(fēng)化千枚巖等組成，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大。2、盾構(gòu)機(jī)具有的渣土改良設(shè)備為改善土體的流塑性和開(kāi)挖面的穩(wěn)定性， 有效的開(kāi)挖面穩(wěn)定輔助支撐裝置主要由三個(gè)部分組成：泡沫系統(tǒng)、膨潤(rùn)土裝置、土倉(cāng)壓力控制系統(tǒng)。（1）泡沫裝置泡沫裝置主要由活性劑泵、水泵、空壓機(jī)、泡沫發(fā)生器、管路及閥件等組成，安放在后方臺(tái)車上。泡沫裝置首先按一定比例將活性劑和水分別由活性劑泵和水泵泵入泡沫發(fā)生器，然后在在泡沫發(fā)生器中進(jìn)一步和壓縮空

3、氣進(jìn)行混合生成泡沫，其中一部分通過(guò)四條獨(dú)立的管道將泡沫經(jīng)過(guò)盾構(gòu)機(jī)前部的中心回轉(zhuǎn)接頭輸送到刀盤，其余部則經(jīng)過(guò)各自的管道進(jìn)入土倉(cāng)和螺旋輸送機(jī)對(duì)碴土進(jìn)行改良。泡沫的加入具有手動(dòng)和自動(dòng)多種控制方式，并可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)泡沫混合比例、加注數(shù)量和加注點(diǎn)的不同選擇。（2）膨潤(rùn)土裝置膨潤(rùn)土裝置主要由注漿泵、儲(chǔ)漿箱、管道、自動(dòng)閥門等組成。安放在后方臺(tái)車上。膨潤(rùn)土由膨潤(rùn)土泵泵出，經(jīng)管道通到前面的密封土倉(cāng)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)，對(duì)碴土進(jìn)行改良。膨潤(rùn)土的注入可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。（3）土倉(cāng)壓力控制系統(tǒng)土倉(cāng)壓力控制系統(tǒng)主要有土壓傳感器等元件組成。土壓傳感器安裝在土倉(cāng)里。土倉(cāng)里面的土壓力通過(guò)傳感器反映到顯示屏上，操作人員通過(guò)

4、觀察顯示屏了解土倉(cāng)里的壓力變化，從而做出相應(yīng)的調(diào)整。3、渣土改良3.1 渣土改良劑的選擇在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，向開(kāi)挖面、土倉(cāng)等處加注改良添加劑，其具體功能如下：對(duì)于富含水砂層，一方面止水，另一方面可以改善砂的和易性；在砂性土和砂礫土地層中，可以起到支撐作用而且可以改善土的流動(dòng)性；在粘性土層，可以防止渣土附著刀盤和土倉(cāng)室內(nèi)壁，另一方面，由于改良劑中的微細(xì)氣泡可以置換土顆粒中的孔隙水，因而可以達(dá)到止水效果。表1 渣土改良劑的種類膨潤(rùn)土泡沫劑高分子聚合物增粘劑特性PH值7.510.0粘度：210Pa·sPH值7.38.0粘度:0.0030.2 Pa·sPH值7.510.0粘度：0.72

5、.0 Pa·sPH值7.510.0粘度：0.515 Pa·s適用范圍砂砂(卵)礫石地層粘土砂(卵)礫石地層固結(jié)粘土砂礫地層粗土粗砂地層特征制漿和輸送設(shè)備需較大的空間輸送和使用便捷，消泡后渣土能恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)在粘性軟土層有時(shí)會(huì)因粘土變硬而出現(xiàn)堵塞停止開(kāi)挖時(shí),有時(shí)會(huì)堵塞結(jié)合長(zhǎng)蛟區(qū)間實(shí)際地質(zhì)情況施工中擬采用膨潤(rùn)土漿液和泡沫劑配合試驗(yàn)進(jìn)行渣土改良。 3.2 渣土改良方案3.2.1 渣土改良試驗(yàn)本次試驗(yàn)主要計(jì)算膨潤(rùn)土漿液、泡沫劑與渣土的配比，到達(dá)渣土改良的初始配比，以指導(dǎo)前期盾構(gòu)施工。具體實(shí)驗(yàn)步驟為：在施工場(chǎng)地取與隧道所處地質(zhì)條件相同的渣土；分別做膨潤(rùn)土與水的配比、膨潤(rùn)土漿液和泡沫劑與

6、渣土的配比；得到膨潤(rùn)土漿液和泡沫劑與渣土的最佳配比。（1）膨潤(rùn)土與水配比試驗(yàn)：1）鈉基膨潤(rùn)土原料配制標(biāo)準(zhǔn)：名稱數(shù)量鈉基膨潤(rùn)土（一級(jí)200目）50公斤純堿2公斤火堿1.5公斤纖維素1.5公斤試驗(yàn)配比：序號(hào)膨潤(rùn)土水配制出的土樣a1kg3kg無(wú)流動(dòng)性，呈可塑狀b1kg5kg流動(dòng)性較小，呈可塑狀c1kg7kg流動(dòng)性適中，呈不可塑狀d1kg10kg流動(dòng)性大，呈不可塑狀2）四組試驗(yàn)圖樣如下： （a） （b） （c） （d）3）a、b組流動(dòng)性太小不做考慮，c、d組用于下一步試驗(yàn)。（2）膨潤(rùn)土漿液、泡沫劑與砂的配比試驗(yàn)：1）配比：序號(hào)膨潤(rùn)土漿液泡沫劑砂配制出的土樣a1kg（1:10，比重1.05g/cm3）0

7、.03kg10kg流動(dòng)性過(guò)大，呈不可塑狀b0.5kg（1:10，比重1.05g/cm3）0.03kg10kg流動(dòng)性較大，呈不可塑狀c1kg（1:10，比重1.05g/cm3）0kg10kg流動(dòng)性大，呈不可塑狀d1kg（1:7，比重1.07g/cm3）0.03kg10kg流動(dòng)性稍大，呈不可塑狀e0.6kg（1:7，比重1.07g/cm3）0.03kg10kg流動(dòng)性適中，呈可塑狀2）試驗(yàn)圖樣如下： （a） (b) (c) (d) (e)3）結(jié)論：e組試驗(yàn)配制出的樣土流動(dòng)性較合適呈可塑狀。施工時(shí)建議采用膨潤(rùn)土與水比例為1:8的膨潤(rùn)土漿液。渣土與膨潤(rùn)土漿液、泡沫劑比例為1:0.08:0.003。3.2

8、.1 施工中遇到的問(wèn)題及處理措施長(zhǎng)蛟區(qū)間在盾構(gòu)掘進(jìn)施工中前期采用渣土與膨潤(rùn)土漿液、泡沫劑比例為1:0.08:0.003進(jìn)行渣土改良掘進(jìn)比較順利。 砂土層改良后土 風(fēng)化巖層改良后土在盾構(gòu)掘進(jìn)至里程為SK4+256.14左右，掘進(jìn)速度明顯下降扭矩上升速度快，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，我項(xiàng)目部及時(shí)采用高分子聚合物和泡沫劑對(duì)土體進(jìn)行改良，但是效果并不明顯。經(jīng)過(guò)開(kāi)倉(cāng)后發(fā)行刀盤結(jié)泥餅現(xiàn)象嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)清理刀廂并更換24把刀后，采用渣土與膨潤(rùn)土漿液、泡沫劑比例為1:0.08:0.003進(jìn)行渣土改良掘進(jìn)掘進(jìn)，掘進(jìn)記錄顯示，盾構(gòu)機(jī)推力、扭矩均降低，掘進(jìn)速度大幅提高，達(dá)到20mm/min。4、結(jié)論在復(fù)雜地層掘進(jìn)一定要隨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定最正確的渣土改良劑并確定相適應(yīng)的配合比。在由4中砂、5粗砂、6礫砂、7圓礫、1-1強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、