CN112343003A - 一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，包括如下步骤：首先进行河床清淤，铺设防水薄膜，并在防水薄膜下方埋设应急注浆管道；然后在防水薄膜上铺设膜袋混凝土，固化后形成覆盖层；再在膜袋混凝土上部四周堆填块石，形成石坝，石坝中间浇筑水下混凝土，形成压重层；接着在压重层上回填袋装土进行压重，最后在顶管机/盾构机出洞、进洞之前，在始发井、接收井内洞门处向河道方向施工水平MJS止水帷幕。本发明可有效延长河水在隧道外侧的渗透路径，防止隧道周围超浅覆土河床的渗漏，并有效控制河床的不均匀沉降，预防顶管机或盾构机头上浮顶穿河底浅覆土，提高浅覆土河底大截面隧道施工安全性，保证工程的可实施性。
Description
技术领域
本发明属于河床预处理技术领域，具体涉及一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法。
背景技术
随着城市发展的日益拥挤，地下空间的开发利用越来越多的出现在城市改造项目中，出于对古城区的保护，并减少对城市原有交通的影响，非开挖大截面顶管施工方式具有施工速度快、施工占地面积小、不影响地面交通的优点，是老城区地下工程施工的重要方法；在采用大截面顶管过河顶进施工时，一般均需要对河床进行预处理。
传统的河床预处理方法一般包括清淤、防渗油布铺设、膜袋混凝土浇灌、装袋土压载等步骤。但对于超浅覆土下的河床处理，当顶管或盾构需在河床下穿越时，由于上覆土层很浅，河水容易穿透泥浆保护套，顶管施工的风险系数增大，此时需要对河床进行特殊的防渗和加固处理。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.河床清淤并铺设防水薄膜和埋设应急注浆管道：进行河床清淤，再铺设2-3层防水薄膜形成防水层，防止河水向下渗漏以及顶管泥浆向上冒顶，增加水流渗流路径长度；在防水薄膜下方埋设应急注浆管道，当顶管渗水量过大时，注入非膨胀堵漏浆液，阻断防水层与河床底层间渗水通道；注浆压力不得大于其上压重层的重量，避免处理层隆起扩大河床余处理层间隙；
S2.铺设膜袋混凝土形成覆盖层：在防水薄膜上铺设1-2层膜袋混凝土，膜袋混凝土与防水薄膜紧密贴合，膜袋混凝土固化后形成一个加固防渗整体覆盖层，以抵抗不均匀沉降，并兼具防水抗渗和压重加固的作用；
S3.堆填块石并浇筑混凝土形成压重层：在膜袋混凝土上部四周堆填块石，在水下形成一圈石坝，石坝中间浇筑水下混凝土，形成一体化整板作为压重层；石坝高度与成型质量由潜水员在河床下进行检查，潜水员与水面施工班组紧密沟通，指挥块石抛填；
S4.回填袋装土压重：在水下混凝土压重层上，回填袋装土进行压重，并便于隧道施工结束后挖除袋装土以恢复河床底原标高；
S5.施工水平MJS止水帷幕：在顶管机/盾构机出洞、进洞之前，在始发井、接收井内洞门处向河道方向施工一圈水平MJS止水帷幕，以阻断洞口至河道段落河水渗流路径，以减少顶管进出洞以及始发接收洞门渗水风险。
进一步地，所述步骤S1中，防水薄膜铺设时，为保证一定的韧性，避免薄膜展铺过程中受到破坏，防水薄膜重量不低于500g/m2。防水薄膜采用在河岸上热熔连接的方式，保证防水性能。
进一步地，所述步骤S1中的非膨胀堵漏浆液为水溶性聚氨酯灌浆材料。
进一步地，所述步骤S2中，膜袋混凝土中的模袋采用矩形无滤点模袋，充填平均厚度500mm，采用涤纶、丙纶，重量不小于600g/㎡，纵向抗拉强度>2800N/5cm，横向抗拉强度>2500N/5cm，采用C20泵送混凝土，塌落度要求20-30cm。
进一步地，所述步骤S2中，膜袋混凝土的铺设要求在船上施工，砼输送泵架设在岸上；将按设计要求缝制好的模袋在坡上展开，然后由操作人员在施工船上用绳子拉入河中，直至到设计位置，经潜水员检查达到要求方可充灌砼。
进一步地，所述步骤S3中，石坝为水面抛填的块石堆积形成；石坝中间浇筑水下混凝土为按配比搅拌好的砼倒进砼输送泵里面，由操作人员根据专职指挥员的指令进行泵送并整体浇筑，混凝土强度不低于C20，塌落度要求20-25cm。
进一步地，所述步骤S3中，浇筑水下混凝土时，需由潜水员在混凝土层中预埋沉降观测点，采用厚壁钢管引至河面以上，并安装棱镜，以便于观测沉降量。
进一步地，所述观测点可设置于多个合适位置处，观测点采用的厚壁钢管不小于Φ60*4.0mm，棱镜安装底座与钢管焊接连接；观测点周边设置防撞隔离，以及警示灯。
进一步地，所述步骤S5中，MJS止水帷幕为洞门水平加固，沿顶管洞门外侧设置一圈，水泥含量不小于40％，水灰比1：1，水泥浆压力不小于40MPa，且一直向前加固到河床底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过在顶管施工前，对河道浅覆土环境下的风险因素进行预控，采用对河床的防渗和加固处理，有效延长了河水在顶管或盾构上部的渗透路径，并有效控制河床的不均匀沉降，预防了顶管机或盾构机头上浮顶穿河底浅覆土，提高了大截面河底隧道施工安全，保证了工程的可实施性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
附图说明
图1为本发明施工流程示意图；
图2为本发明步骤S1施工后的结构示意图。
图3为本发明步骤S3施工后的结构示意图。
图4为本发明步骤S5施工后的结构示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，该方法包括如下步骤：
S1.河床清淤并铺设防水薄膜和埋设应急注浆管道：在河床处理部位先进行河床清淤，再铺设2-3层防水薄膜，防止河水向下渗漏以及顶管泥浆向上冒顶，增加水流渗流路径长度；在防水薄膜下方埋设应急注浆管道，当顶管渗水量过大时，注入非膨胀堵漏浆液，阻断防水层与河床底层间渗水通道；注浆压力不得大于其上压重层的重量，避免处理层隆起扩大河床余处理层间隙。其中，防水薄膜铺设时，为保证一定的韧性，避免薄膜展铺过程中受到破坏，防水薄膜重量不低于500g/m2。防水薄膜采用在河岸上热熔连接的方式，保证防水性能。非膨胀堵漏浆液为水溶性聚氨酯灌浆材料。
S2.铺设膜袋混凝土形成覆盖层：在防水薄膜上铺设1-2层膜袋混凝土，膜袋混凝土与防水薄膜紧密贴合，膜袋混凝土固化后形成一个加固防渗整体覆盖层，以抵抗不均匀沉降，并兼具防水抗渗和压重加固的作用。其中，膜袋混凝土中的模袋采用矩形无滤点模袋，充填平均厚度500mm，采用涤纶、丙纶，重量不小于600g/㎡，纵向抗拉强度>2800N/5cm，横向抗拉强度>2500N/5cm，采用C20泵送混凝土，塌落度要求20-30cm。膜袋混凝土的铺设要求在船上施工，砼输送泵架设在岸上；将按设计要求缝制好的模袋在坡上展开，然后由操作人员在施工船上用绳子拉入河中，直至到设计位置，经潜水员检查达到要求方可充灌砼。
S3.堆填块石并浇筑混凝土形成压重层：在膜袋混凝土上部四周堆填块石，在水下形成一圈石坝，石坝中间浇筑水下混凝土，形成一体化整板作为压重层；石坝高度与成型质量由潜水员在河床下进行检查，潜水员与水面施工班组紧密沟通，指挥块石抛填。其中，石坝为水面抛填的块石堆积形成；石坝中间浇筑水下混凝土为按配比搅拌好的砼倒进砼输送泵里面，由操作人员根据专职指挥员的指令进行泵送并整体浇筑，混凝土强度不低于C20，塌落度要求20-25cm。在浇筑水下混凝土时，需由潜水员在混凝土层中预埋沉降观测点，采用厚壁钢管引至河面以上，并安装棱镜，以便于观测沉降量。观测点可设置于多个合适位置处，观测点采用的厚壁钢管不小于Φ60*4.0mm，棱镜安装底座与钢管焊接连接；观测点周边设置防撞隔离，以及警示灯。
S4.回填袋装土压重：在水下混凝土压重层上，回填袋装土进行压重，并便于隧道施工结束后挖除袋装土以恢复河床底原标高；
S5.施工水平MJS止水帷幕：在顶管机/盾构机出洞、进洞之前，在始发井、接收井内洞门处向河道方向施工一圈水平MJS止水帷幕，以阻断洞口至河道段落河水渗流路径，以减少顶管进出洞以及始发接收洞门渗水风险。其中，MJS止水帷幕为洞门水平加固，沿顶管洞门外侧设置一圈，水泥含量不小于40％，水灰比1：1，水泥浆压力不小于40MPa，且一直向前加固到河床底部。
与现有技术相比，本发明提供的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，在顶管施工前，为了对河道浅覆土环境下的风险因素进行预控，采用了对河床的特殊防渗和加固处理方法，有效延长了河水在顶管上部的渗透路径，防止了顶管渗漏破坏，并有效控制河床的不均匀沉降，预防了顶管机头上浮顶穿河底浅覆土，提高了大截面顶管施工安全，保证了工程的可实施性。
本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.河床清淤并铺设防水薄膜和埋设应急注浆管道：进行河床清淤，再铺设2-3层防水薄膜，并在防水薄膜下方埋设应急注浆管道；当顶管渗水量过大时，注入非膨胀堵漏浆液，阻断防水层与河床底层间渗水通道；
S2.铺设膜袋混凝土形成覆盖层：在防水薄膜上铺设1-2层膜袋混凝土，膜袋混凝土与防水薄膜紧密贴合，膜袋混凝土固化后形成一个加固防渗整体覆盖层；
S3.堆填块石并浇筑混凝土形成压重层：在膜袋混凝土上部四周堆填块石，在水下形成一圈石坝，石坝中间浇筑水下混凝土，形成一体化整板作为压重层；
S4.回填袋装土压重：在水下混凝土压重层上，回填袋装土进行压重，隧道施工结束后挖除袋装土以恢复河床底原标高；
S5.施工水平MJS止水帷幕：在顶管机/盾构机出洞、进洞之前，在始发井、接收井内洞门处向河道方向施工一圈水平MJS止水帷幕。
2.根据权利要求1所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，防水薄膜铺设时，防水薄膜重量不低于500g/m2。防水薄膜采用在河岸上热熔连接的方式，保证防水性能。
3.根据权利要求书1所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述步骤S1中的非膨胀堵漏浆液为水溶性聚氨酯灌浆材料。
4.根据权利要求书1所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述步骤S2中，膜袋混凝土中的模袋采用矩形无滤点模袋，充填平均厚度500mm，采用涤纶、丙纶，重量不小于600g/㎡，纵向抗拉强度>2800N/5cm，横向抗拉强度>2500N/5cm，采用C20泵送混凝土，塌落度要求20-30cm。
5.根据权利要求书1所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述步骤S2中，膜袋混凝土的铺设要求在船上施工，砼输送泵架设在岸上；将按设计要求缝制好的模袋在坡上展开，然后由操作人员在施工船上用绳子拉入河中，直至到设计位置，经检查达到要求方可充灌砼。
6.根据权利要求书1所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述步骤S3中，石坝为水面抛填的块石堆积形成；石坝中间浇筑水下混凝土为按配比搅拌好的砼倒进砼输送泵里面，进行泵送并整体浇筑，混凝土强度不低于C20，塌落度要求20-25cm。
7.根据权利要求书1所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述步骤S3中，浇筑水下混凝土时，需在混凝土层中预埋沉降观测点，采用厚壁钢管引至河面以上，并安装棱镜。
8.根据权利要求书7所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述观测点可设置于多个合适位置处，观测点采用的厚壁钢管不小于Φ60*4.0mm，棱镜安装底座与钢管焊接连接；观测点周边设置防撞隔离，以及警示灯。
9.根据权利要求书1所述的一种隧道下穿河道施工河床超浅覆土的加固防渗处理方法，其特征在于：所述步骤S5中，MJS止水帷幕为洞门水平加固，沿顶管洞门外侧设置一圈，水泥含量不小于40％，水灰比1：1，水泥浆压力不小于40MPa，且一直向前加固到河床底部。
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