北京地铁十号线起点_潘家园站区间帷幕注浆试验总结

天津地铁建设发展有限公司 杨兆仁 ,摘 要,本文主要是对北京地铁 10 号线起点 - 潘家园站区间采取帷幕注浆技术试验，通过试验参数确定正线。 ,关键词,帷幕注浆 试验 参数 方案 1、工程概况 4.1 施工流程 1.1 工程概述 北京地铁 10 号线起点—潘家园站区间位于东三环路下方，北接一 期既有线，南到潘家园站，采用暗挖法施工。 本工程是十号线二期工程难度最大的控制工程，风险源众多，包括 特一级和众多二级风险源。尤其是 10 号线一期因工程实施难度巨大而 甩下的北段区间隧道，更是难点中的难点。该段隧道位于东三环路下， 紧邻既有线和多栋住宅楼，下穿大量主干管线，工程环境十分恶劣、风 险极大。 图 2 袖阀管注浆施工总体流程图 4.2 注浆设备 机械设备选型根据不同的地层情况和作业空间进行针对性选择。 针对饱和粉细砂地层，普通钻机难以成孔，选用跟管钻机成孔，保证袖 阀管到位;注浆设备采用高效三缸双液泵，主要优点是能调节两种浆液 的配合比、浆液流量和注浆压力。 图 1 结构与周边环境关系图 1.2 工程地质、水文地质情况 工程所处区域位于永定河冲积扇的漏4.3 浆液选择 斗区域，地下水十分丰富，隧 对 1# 竖井内和周边降水井内的水进行了碱分析和侵蚀性检验，测 道结构基本位于微承压性的巨厚富水粉细砂层中，地下水位高，上层潜 得竖井内水的 PH 值为 7.76，呈弱碱性，侵蚀性 CO:1.3mg/L。周边降水 2水位于拱顶以上 7m，下层潜水位于拱顶位置。地下水补给十分丰富且 井内水的 PH 值为 7.61，呈弱碱性，侵蚀性 CO:0.0mg/L。对土样进行定2 3- 5具有微承压性，涌水量达到 110m/h，经水压监测，压力值达到 0.22MPa。 名检验，该层粉质粘土渗透系数达到 5.8×10cm/s，泊松比 0.31，孔隙 3隧道所处地层土体稳定性极差，开挖过程中必然会发生涌砂和坍塌。 比 0.58。对土样进行筛分试验,土体的的表观密度为 2600kg/m，细度模 2、解决方案及试验段位置选择 数为 1.3,属特细砂。 通过对以上各土层的分析和各种浆液的性能比选，结合本工程工 2.1 方案的确定 地下水的处理，尤其是巨厚富水粉细砂的处理，成 程地质、水文地质等条件，综合考虑注浆效果、工期、造价，在粉质粘土 为本工程成败的 关键。地下水的处理有降、堵、排等办法，通过削减地下水头达到洞内 地层选择早期强度高、胶凝时间可控的水泥 - 水玻璃浆液，在饱和粉细 “” 无水作业条件。受三环路、既有线十号线一期折返线、大量管线和建筑 砂层选择可注性好、可靠性高和注浆效果佳、早期强度高的超细水泥 - 水玻璃双液浆。 物的限制，下穿三环段和侧穿既有线段无地面降水施工的条件，降水不 4.4 注浆参数 具有可行性。地下水十分丰富，单靠洞内排水显然也不能满足施工要 (1)套壳料配合比:普通硅酸盐水泥:膨润土:水 =2:1:4 求，只能走堵水之路。堵水的措施采用洞内帷幕注浆止水的方案。 (2)双液浆配合比: 2.2 注浆试验段位置选择 鉴于工程自身和周边环境的复杂性，选 双液浆包括水泥 - 水玻璃 (C- S 浆液):水泥浆:水玻璃溶液 =1: 择在具有代表性的地段进 0.8:1:1(体积比) 行注浆试验很有必要。横通道距离正线近且断面高，能揭示区间所有地 和超细水泥 - 水玻璃(MC- S 浆液):水泥浆:水玻璃溶液 =1:0.6:1:1 层，选择横通道进行注浆试验具有较强的代表性。横通道穿越?3 粉细 (体积比) 砂层、?粉质粘土、?2 粉细砂，正线隧道主要穿越第?层和?2 层，故 (3)胶凝时间 选择横通道为注浆试验段。 水泥 - 水玻璃浆液 6:12 min 3、注浆试验的目的 超细水泥 - 水玻璃浆液 3:7 min (1)通过注浆试验，确定合理的注浆、注浆浆液和注浆参数，包 (4)注浆加固范围 隧道加固注浆范围按照隧道埋深、地下水压力括注浆段长度、孔位布置、打设角度、浆液配比、凝胶时间、注浆压力、止 和浆液固砂体强度 浆墙厚度等等; 确定，通常拱部为开挖轮廓线外 3:5m，边墙为 2:3m。 (2)解决机械选型、确定和完善施工工艺; (5)注浆段长度 根据工程地质、水文地质和钻机能力，设计最佳的(3)培训和提高注浆队伍的施工技术水平，并研究合理的工期; 注浆段长度。根 (4)通过压水试验和钻孔取芯检查评定帷幕注浆效果; 据经验 L=(2- 3)D，(D 为注浆加固范围，取 6m);则 L=12:18m，结合 (5)根据试验段结果确定正线止水方案，为下一步正线顺利启动创 本区间实际情况试验段注浆段长度选择 12m 进行。 造条件。 4、试验段注浆施工 (6)注浆压力 0.5:2.0 MPa (下转第 754 页) 科技信息 专题论述 500kV 断路器气动机构漏气原因分析及处理 内蒙古超高压供电局 刘 博 于 晶 韩少锋 王 柯 袁克亮 ,摘 要,断路器气动机构内额定为 15 个标准大气压的空气，断路器分闸靠气动机构内的高压气体，如果气动机构故障，则会造成断 路器失去自身的作用，所以断路器的气动机构对断路器至关重要，并断路器的气动机构容易出现各种故障。 ,关键词,断路器 气动机构 漏气 处理 概述 请停电处理。在平时出现频繁打压如果听到压缩机有漏气声，可对断路 500kV 电网已经成为我国电网的主网架，500kV 断路器用于切断 器进行放气到打压值，对断路器进行打压一次，如果还听到压缩机有漏 和接通高压电路的空载和负荷电流，保护作用当系统发生故障时，它与 气声，申请停电处理。 继电保护和自动装置相配合，迅速切断故障电流，以减少停电范围，防 4、工作缸活塞磨损:通常表现是打压时间超长，空压机能够正常进 止事故扩大，保证系统的安全运行，断路器的安全稳定运行成为电网安 行打压，但时间由工作缸活塞的磨损情况而定，磨损的厉害打压时间就 全稳定运行的重要因素，在 500kV电网中大量 应用着气动机构的断路 会越长，活塞磨损而造成的机构常启动，应申请将该断路器进行停电处 器，气动机构的断路器最薄弱的环节就在气动机构。 理。 原因分析 总结 1、密封部位螺栓松动、机构管道(焊缝、压力表)连接处漏气:500kV 15 个标准大气压，而最小工作压 由于断路器气动机构额定压力是断路器三相储气罐与空压机相连，储气罐与气动机构相连，储气罐同时 力在 12 个标准大气压以上，故在高压气体的作用下，连接的管路密封 还连接一块压力表，连接部位较多，任意一个连接部位的螺栓松动都可 要求非常高，而漏气的故障又不能用眼睛和仪器观察到，这就使断路器 能导致漏气。用听声音的方法确定漏气的部位，对于螺栓松动造成漏气 的启动机构在故障时靠运行人员经验判断，当断路器发生漏气时运行 则进行紧固，紧固时不能用力过猛或太紧，防止造成垫片损坏;对管道 人员能够及时判断出漏气的位置，并能及时处理，这样才能使断路器的 连接处漏气而造成的机构常启动，应申请将该断路器进行停电处理，防 气动机构故障不至于扩大到断路器的故障，使故障扩大。加强对断路器 止发生在运行中气压过低的情况。 运行的巡视，做好断路器气动机构常规的维护工作，及时地消除断路器 2、放水阀泄漏:500kV 断路器的每相储气罐上连接放水阀，如果放 气动机构的缺陷，定期进行检修和维护，尽量避免断路器气动机构故 水后放水阀关不严或关不到位时容易产生漏气，如果不及时发现会产 障，减小事故对电网及电器设备的损害。 生高压气体对密封阀的长时间作用，导致密封阀损坏，或者密封阀时间 过长在放气中损坏而漏气。如果在冬季放水时出现冰冻卡住密封阀而 参考文献 漏气的则可将放水阀开打用高压气体冲出冰，如果不能则用碘钨灯和 ,1,《电力系统》.电力出版社 热吹风机烘烤使冰融化排除。对密封阀损坏较轻的部位应先用黄油、塑 ,2,《变电运行现场技术问答》(第二版) 料带、胶带纸等物品进行处理，待停电时进行更换放气阀。 ,3,《变电站值班员培训教材》.内蒙古电力有限责任公司 3、压缩机逆止阀被灰尘堵塞或密封阀损坏:断路器在送电操作时， ,4,《变电检修工培训教材》.内蒙古电力有限责任公司 在合闸后如果听到压缩机有漏气声，则压缩机逆止阀被灰尘堵住的可 ,5,《变电运行岗位技能培训教材》.中国电力出版社 能性较大，可调度进行几次分合操作，如不能消除这种现象那么申 (上接第 753 页) 粉质粘土地层渗透系数小，含水量相对较小，地下水流动性差，注 (7)孔位布置及注浆形式 浆采用劈裂方式，终孔交圈 20cm，孔距 0.8m，行距 0.6m。饱和粉细砂层 孔位布置根据注浆范围和隧道开挖形式，注浆孔布设以满足注浆 含水量丰富，地下水流动性大，砂层的触变性强，注浆采用脉状注浆形 加固范围为标准。在饱和动态含水砂层中全断面布设。注浆孔采用伞形 式，终孔交圈 20cm，孔距 0.45m，行距 0.5m。横通道试验段每循环共布 辐射状，长管注浆加固范围存在盲区死角，需要采用中长管和短管多层 置 97 眼长管注浆孔才能保证终孔交圈，其中注水泥 - 水玻璃 32 眼，注 次加以补充注浆，达到设计要求的加固范围。 超细水泥 - 水玻璃 65 眼，设检测孔 3 眼，此外还要补充 L=9.5m 中长注 浆孔 33 眼,L=6m 中长注浆孔 25 眼，L=3m 短管注浆 16 眼以消除注浆 加固段中部盲区，详见图 4。 5、试验段效果检验 注浆试验段通过压水试验和钻孔取芯来检验注浆效果。 5.1 压水试验 对竖井北墙和西墙进行了压水试验，试验孔为粉细砂?2 层中，钻 孔直径 42mm，孔深 5m，结合 1# 竖井开挖深度及试验孔深度，确定取三 级压力试验，分别为 0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa，即 10m、20m、30m水头压力。 对试验数据记录和整理，计算透水率: 图 3 长管注浆孔剖面示意图 1# 孔注浆体透水率(北墙): 不同地层中注浆扩散半径不同，本区间穿越地层主要是粉细砂和 在压力为 0.3Mpa时 ，透水率为 0.43Lu，相当于渗透系数 K=4.3× - 6 0.5m 计，注浆浆液为超细 粉质粘土，粉细砂扩散半径较小，扩散半径按10cm/s。 水泥—水玻璃双液浆;粉质粘土中浆液以劈裂形式为主，按扩散半径 2# 孔注浆体透水率(西墙): 0.8m 计，浆液为水泥—水玻璃双液浆。 在压力为 0.3Mpa时 ，透水率为 0.30Lu，相当于渗透系数 =3.0 K×- 610cm/s。 5.2 取芯试验 对注浆区域进行了钻孔取芯，取样基本完整，芯内含坚固的结石 体。委托实验室对样品进行试压，无侧限抗压强度达到 0.54Mpa。 6、试验结论 (1)在本工程复杂的工程地质、水文地质及环境条件下，采用袖阀 管后退式帷幕注浆堵水与加固围岩能为浅埋暗挖创造无水作业条件。 加固围岩后为下一步开挖打下了基础，保证了施工安全，基本能达到预 期目标。 (2)在含水砂层采用超细水泥 - 水玻璃双液浆能起到止水及加固地 - 5- 6层的作用，经压水试验及取芯检查，其渗透系数达到 10:10cm/s，相 当于粘性土渗透性，无侧限抗压强度达到 0.54MPa，加固效果良好。 (3)基于以上注浆试验情况，正线施工可以采用袖阀管后退式帷幕 注浆的方法。 图 4 横通道帷幕注浆掌子面孔位布置及终孔效果图 754 — —