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潛盾發進端 高壓噴射樁 地質改良案例分享

潛盾發進端 高壓噴射樁 地質改良 案例分享-TBM發進/到達端地質改良技術

工程背景

高壓噴射樁 : 某都會區大型排水隧道外徑6.0m採用潛盾工法施工,其中一處水泵站搭配外徑17.0m的工作豎井進行構築。本工作井TBM發進端中心點深達GL-32.58m,加上基地周邊緊鄰排水河道及池塘,地下水位極高,潛盾發進端地質改良及地層止水工作,成為工程能否順利進行的關鍵要素之一。

 

 

 

 

 

 

解決方案

依據本基地地質調查資料顯示,潛盾發進端周邊地層上半部為中等緊密粉土質細砂層,下半部為硬質粘土層,因為地質條件存在較大差異,發進端地質改良成效益顯重要。規劃時依據適合本工程條件運用的施工方式,擬定疊合高壓噴射灌漿及低壓二重管水平灌漿二種方案進行比選。經過審慎評估後,因本基地沒有淺層管線遷移的困擾,以及承辦單位要求施工進度等因素,最終選用可於地表作業的高壓噴射樁搭配化學止水灌漿共同施作,以達到地層止水加固效果。

高壓噴射樁

 

 

 

 

 

 

施工設計

根據本工程各項條件分析,需要進行地質改良區域,寬度12.0m﹔長度6.0m;改良深度10.5m(GL-27.08m~GL-37.58m)。採用有效樁徑120cm的半置換加強型JSG灌漿工法施作,灌漿孔間距90cm~100cm,重疊範圍20cm~30cm,共計施作98孔。為避免不確定因素造成樁間透水路徑,另於地質改良範圍內設置14處間距1.8m~2.5m的化學灌漿孔,孔配合緩凝SSA化學漿進行水路封堵。此外,於改良區與發進鏡面交界處擬定二重管緊急止水灌漿方案,注漿深度設定為改良範圍以下1.5m~改良範圍上方1.0m,萬一鏡面破除過程遭遇漏水現象,可以即時進行逆級灌漿止水工作。

 

 

 

 

 

 

施工過程

為配合工程進度要求,施工時採用自走式鑽堡與KH-120油壓旋轉鑽機同步作業,搭配直專用二重管進行加強型JSG高壓噴射灌漿。漿液注入量50~60L/min,灌注壓力21000~24000kPa,加強風壓1000~1200kPa,旋噴速度6~10rpm。因為改良範圍地層條件差異性較大,各孔灌注設定需經過旋噴試水、試灌後,參考漿液流量及排泥條件確定。於各項灌漿工作完成後,於鏡面設置7處止水箱進行改良區不同深度透水試驗,以確定高壓噴射灌漿止水加固效果。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

執行成果

依照設計進行注漿工作後,經過水平透水試驗檢測,改良區域各深度透水係數均小於1×10-5cm/sec。另依合約要求抽樣進行2處連續鑽心取樣及6組無圍壓縮試驗,檢測結果均符合規定標準以上。爾後發進端鏡面破除過程亦沒有出現湧水、湧砂現象,成功完成潛盾發進端高壓噴射樁地質改良工作。

高壓噴射樁

 

 

 

 

 

 

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