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文檔簡介
PAGE北京地鐵號線第合同段穿越鐵路及護城河區(qū)間帷幕注漿加固工程設(shè)計方案一編制依據(jù)1.1北方大學(xué)實驗室提供的《現(xiàn)場土樣基本物理力學(xué)參數(shù)》1.2《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》(JGJ123-2000)1.3中國建筑工業(yè)出版社出版的《地基處理手冊》注漿法理論1.4國家有關(guān)規(guī)范、規(guī)定二工程概況略三工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件略四注漿方案設(shè)計一)砂土層滲透注漿方案1、注漿的目的:地鐵穿越京滬鐵路段,通過注漿改善該段襯砌外的土體強度,減少土體在列車運行動載的作用下的變形,進(jìn)而保護鐵路路基及地鐵襯砌的安全。地鐵穿越永定河段,通過注漿提高河床下土體的抗?jié)B性。2、施工范圍從目前1#豎井至永定河北岸10米處,長約80米的地段,沿開挖面周邊布置2排注漿孔,孔深12米,向外傾斜15°,作徑向帷幕注漿。根據(jù)隧道環(huán)形注漿加固計算模型,土質(zhì)隧道超前注漿的注漿寬度應(yīng)為:R0t=r0-ri=ri[σc/(σc-2p0)]1/2-r1R0rit其中:r0為注漿范圍外側(cè)半徑;ritr1為隧道半徑;σc為注漿后土體的抗壓強度;p0為注漿外側(cè)的土壓力。經(jīng)計算,注漿厚度t約為3m。設(shè)計注漿孔深12米,向外傾斜15°,可知注漿厚度為3.12米,滿足要求。3、注漿材料注漿選用超細(xì)型TGRM水泥基特種灌漿料,為單液注漿。使用配比及性能指標(biāo)如下:1)配比:水:TGRM=0.8:1;2)流動度:250mm(10min),130mm(10min)3)凝膠時間:>70min;凝結(jié)時間:>2h;4)灌注壓力:≤1.2MPa;5)抗壓強度:R1d>6.5MPa,R7d>14MPa,R28d>19.5MPa。4、漿液影響半徑據(jù)《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》(JGJ123-2000)、《地基處理手冊》及有關(guān)地質(zhì)勘察資料,選灌注壓力h1=1.2×104厘米水頭(即1.2MPa),土體的滲透系數(shù)k=3.79×10-3cm/s(即3.27m/d),注漿管半徑r0=2cm,注漿時間t=360s(即6min),漿液粘度對水的粘度比β=2.3,土體的孔隙率n=0.6。據(jù)柱形擴散理論,則有漿液影響半徑r1:51cm,實際取50cm與模擬注漿實驗中的擴散半徑推算范圍值接近。5、注漿量計算根據(jù)設(shè)計的注漿壓力,計算出單位土體所需的漿液量Q。滲透半徑為51cm,孔深12米,α為有效注漿系數(shù),1+β為損失系數(shù),α(1+β)取0.55,根據(jù)下面的滲透注漿的注漿量公式計算單位土體所需的漿液量Q:Q=πr2hnα(1+β)≈3.2m3則每個注漿孔的注漿量為3.2m3。6、鉆孔布置滲透注漿中,孔距取1.6r,r為滲透半徑則孔距r1為82cm,實際取85cm。符合砂土層注漿孔經(jīng)驗取值0.8~1.2米,按兩排孔布置,則有排距R:R=0.87r1≈75cm二)粘土層擠密注漿方案1、注漿材料注漿選用加固型TGRM水泥基特種灌漿料,為單液注漿。使用配比及性能指標(biāo)如下:1)配比:水:TGRM=0.6:1;2)凝膠時間:>40min;凝結(jié)時間:>1h;3)灌注壓力:≤5MPa;4)抗壓強度:R1d>8.5MPa,R7d>20MPa,R28d>29.5MPa。2、漿液影響半徑參考模擬漿泡半徑,r=28cm3、注漿量計算根據(jù)設(shè)計的注漿壓力,計算出單位土體所需的漿液量Q。滲透半徑為28cm,孔深12米,α為有效注漿系數(shù),1+β為損失系數(shù),α(1+β)取0.15,根據(jù)下面的注漿量公式計算單位土體所需的漿液量Q:Q=πr2hnα(1+β)≈0.5m3則每個注漿孔的注漿量為0.5m3。4、鉆孔布置孔距r1取1.6r(r為滲透半徑),即為45cm按兩排孔布置,則有排距R:R=0.87r1≈40cm附錄1:北京地鐵五號線蒲黃榆站~天壇東門站注漿可注性土層物理力學(xué)參數(shù)試驗為使北京地鐵五號線蒲黃榆站~天壇東門站地下區(qū)間的注漿設(shè)計合理,使注漿效果達(dá)到預(yù)期目的,需對施工場地的土層物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行試驗分析。2003年8月27日,在鐵十四局的配合下,北方交通大學(xué)土木工程學(xué)院土工實驗室、北京中鐵瑞威鐵道工程技術(shù)有限公司組織人員,在玉蜓橋東南角的1#井和玉蜓橋西北角的2#井現(xiàn)場,按照現(xiàn)場取樣規(guī)程,在新鮮工作面選取了砂層、粉土層和粘性土層的原狀土樣和擾動土樣,按照土工試驗規(guī)程進(jìn)行了土層的物理力學(xué)參數(shù)試驗。經(jīng)過數(shù)據(jù)整理分析,于2003年9月2日提交了本次土層物理力學(xué)試驗成果報告。試驗結(jié)果見附表1和附圖1。附表1試驗所得土樣的基本物理力學(xué)參數(shù)取樣點1#2#試樣編號1-11-21-32-12-1粗砂細(xì)砂粉土粗砂粘土天然容重18.0119.1619.2716.0818.73土粒比重2.602.622.742.602.75孔隙比0.5130.6590.7590.6950.774飽和度24.2984.8385.6518.0773.94天然含水量4.7921.3523.744.8320.8液限29.831.5塑限26.020.6滲透系數(shù)4.17×100-23.79×100-34.61×100-56.57×100-29.91×100-6粘聚力05.9317.78077.03內(nèi)摩擦角32.236.828.83419.1粒徑/mm小于某粒徑土粒的百分?jǐn)?shù)粒徑/mm小于某粒徑土粒的百分?jǐn)?shù)附圖1三種砂土的篩分曲線附錄2:TGRM水泥基特種灌漿料注漿模擬實驗報告砂層中低壓滲透注入超細(xì)型TGRM加固實驗地層特性:干枯河床,5-15mm中細(xì)砂,含泥量10%,含水率8%注漿機具制漿機:星型葉片最大轉(zhuǎn)數(shù)360r/min注漿機:單液注漿泵最大注漿壓力8Mpa注漿材料:超細(xì)型TGRM水泥基特種灌漿料漿液配比:水:超細(xì)型TGRM(質(zhì)量比)=1:1材料性能:表1流動度(mm)實實驗結(jié)果水灰比初始10min20min30min40min50min60min70min0.8265250235210180130凝膠1270270265250235210155凝膠表2抗壓強度(Mppa)實驗驗結(jié)果水灰比2h6h8h12h24h36h3d7d28d0.80.40.71.21.86.589.21419.510.30.511.24.867.39.513.9注入效果:6.1注漿壓力:0.8Mpa6.1.1注漿管長:150mm6.1.2孔徑:40mm6.1.3注漿孔間距:50cm6.1.4擴散散半徑:332cm6.1.5挖芯芯取樣形態(tài):與砂料互互混較均勻勻,呈不規(guī)規(guī)則柱壯。強度:見表3表3樣塊強度(Mppa)水灰比2h6h12h2d12.32.52.97.26.2注漿壓力力:3Mpaa6.2.1注漿漿管長:1150mmm6.2.2孔徑徑:40mmm6.2.3注漿漿孔間距::50cmm6.2.44擴散半徑徑:1100cm6.2.55挖芯取樣樣:形態(tài):中心為注注漿料柱,周周邊砂料有有混合。強度:見表4表4樣塊強度(Mppa)水灰比2h6h8h12h12.52.73.03.5粘土地層中高壓壓注入加固固型TGRM實驗1.地層特性性:新鮮粘粘土地層、含含砂量5%,含水率20%2.注漿機具具:制漿機機:星型葉葉片最大轉(zhuǎn)數(shù)360rr/minn注漿機:單液注注漿泵最大注漿漿壓力8Mpaa3.注漿材料料:加固型型TGRMM4.漿液配比比:水:加加固型TGRM(質(zhì)量比比)=0.6:15.材料性能能:表5流動度(mm)實實驗結(jié)果水灰比初始10min20min30min40min50min60min0.6265250235210凝膠0.8270270265250235210凝膠表6抗壓強度(Mppa)實驗驗結(jié)果水灰比2h6h8h12h24h36h3d7d28d0.60.51.82.23.88.51214.22029.50.80.40.71.21.84.889.21418.9注入效果:6.1注漿壓力力:5Mpaa6.1.1注漿漿管長:
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