1、 檢 索 查 新 委 托 單課 題 名 稱中文： 市政道路隧道富水全風化地層水平旋噴樁超前支護工法英文： 委托人機構名稱中交一公局第二工程有限公司聯系人薛杰聯系電子信箱122659389通信地址蘇州金楓南路198號博濟科技創新園11號樓中交一公局二公司郵政編碼215101查新機構機構名稱交通部科技信息研究所通信地址北京市朝陽區惠新里240號郵政編碼100029電子郵箱 HYPERLINK mailto:taoxc taoxc, HYPERLINK mailto:zhangf zhangf電010-58278251傳/p>

2、查新目的（課題立項、成果鑒定、成果報獎等） 成果鑒定查新項目的科學技術要點（此部分內容應充分反映查新項目的概貌。具體內容包括：項目所屬技術領域、項目背景及國內/國外情況簡述、要解決的技術問題、解決其技術問題擬/已采用的技術方案或方法、主要技術特征、所達到的技術效果及應用情況等。） 一、工程概況中交一公局第二工程有限公司溫州環山北路項目大羅山隧道左線長1360m右線長1430m。級圍巖開挖高度13.8m，開挖寬度16.52m，標準開挖斷面172，最大開挖截面200.49，為上下雙層四心臥式橢圓結構。該隧道為扁平結構，結構新穎、工藝復雜、施工技術難度高、二襯砼澆筑難度大。洞口淺埋段上覆坡積層、崩坡

3、積層，下伏全風化含角礫晶屑熔結凝灰巖，遇水迅速軟化，呈流塑狀。一般的超前支護如108超前大管棚、42超前小導管由于受管間結合情況影響，不能形成很好的拱效應且無閉水作用。超前支護完成后開挖過程中仍然存在拱部坍塌、掌子面和核心土外推等諸多安全隱患。采用高壓水平旋噴樁超前支護技術利用旋噴樁相互咬接,在隧道拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體, 具有很好的拱效應和土體改良加強效應，能夠起到防流沙、抗滑移、防滲透的作用,保證隧道掘進安全。二、國內研究現狀目前，高壓水平旋噴樁技術在國外非常成熟，在國內因為專業施工單位少（目前全國范圍有能力進行施工的僅一兩家單位）、交通行業對此項技術的認知度不高、沒有相關規范

4、和定額等原因使得該項技術應用程度不高。國內從1987年鐵道科學研究院在內蒙古烏蘭浩特附近輕亞粘土地層進行了水平旋噴實驗后直到上世紀末水平旋噴樁施工技術仍停留在技術研究及工藝性實驗階段，進入新世紀后隨著國內外技術交流的加強和我國隧道施工技術水平的大幅提高，高壓水平旋噴樁技術已逐步應用于鐵路隧道及城市地鐵項目，例如：2011年廈深鐵路漳浦梁山隧道1#斜井工區突水突泥段處理，2011年北京地鐵9號線西軍區間水平旋噴支護，2013年大西客運專線上白隧道穿越干燥粉細砂層在國內首次大規模將高壓水平旋噴樁應用于隧道超前支護。應用于公路隧道的實例則較少，如：2011年陜西榆神高速神木一號隧道過風積沙地層采用了

5、此項技術。在富水全風化凝灰巖地層中運用高壓水平旋噴樁作為超前支護手段在國內尚屬首次。三、要解決的技術問題本工程所在地屬于海灣內河口地帶，東瀕溫州灣，流水作用強烈，雨季持續時間長，且伴隨臺風季來臨雨量劇增，全風化含角礫晶屑熔結凝灰巖遇水軟化，開挖后地層自穩性差，易坍塌、涌泥。高壓水平旋噴樁超前支護主要解決以下問題：1.加固圍巖土體全風化凝灰巖風化程度高呈砂土狀，結構松散，在采用常規超前支護措施時，注漿效果差。按初壓0.51.0Mpa終壓2.0Mpa的注漿壓力，漿液擴散半徑達不到設計效果。而高壓水平旋噴樁施工采用XPB-90D高壓注漿泵在施工時注漿壓力達到3640Mpa，使注漿漿液形成劈裂效果，漿

6、液擴散半徑大，能對掌子面前方圍巖土體起到超前預加固作用。2.形成護拱高壓水平旋噴樁利用旋噴樁相互咬合在隧道開挖外輪廓形成拱形預襯砌。洞身開挖中將初期支護鋼架直接立于旋噴樁下緣，拱部將沒有土體坍塌的安全隱患。3.防滲透作用高壓水平旋噴樁形成護拱后，將改變山體內部原有流水通道，防止大量滲水進入洞內影響圍巖穩定。四、采用的技術方案1.施工工藝流程2.準備工作在機械設備進場前平整好場地，并開挖合適的排水溝，掛網噴錨封閉隧道掌子面，測量放樣將樁位在掌子面上標示出來。進行作業平臺搭設，鉆機就位后對鉆機及制漿注漿設備進行調試。3.鉆孔在放樣點位上進行開孔，配置循環漿液，并進行鉆進作業。 4.高壓旋噴為保證加

7、固范圍內土體有效切割前能攪拌均勻且使樁徑達到預計樁徑，選擇合適的注漿壓力、提管速度、噴射流量與旋轉速度以使土體得到充分切割攪拌。5.清洗管道及設備噴射施工完畢后，應把注漿管等機具設備沖洗干凈，管機內不得殘存水泥漿。可把水泥漿換成水，在地面噴射，以便把高壓水泥漿泵、注漿管和軟管內的漿液全部排除。清洗完畢后移至下一樁位。五、主要技術特征在富水全風化地層采用高壓水平旋噴樁超前支護工法主要有以下特點：1.后續施工安全能得到有效保障高壓水平旋噴樁超前支護在掌子面前方形成護拱，避免了在洞身開挖過程中坍塌掉塊等事故對施工人員造成的人身傷害。2.提高圍巖自穩能力高壓水平旋噴樁超前支護在加固土體的同時將大量滲水

8、排除在開挖斷面以外，使全風化巖體受滲水影響降低，圍巖自穩能力得到提高。3.樁體強度高在高壓旋噴過程中土體與水泥漿充分攪拌混合，膠結硬化后形成一種類似混凝土的固結體，其強度可達8Mpa左右，高于一般水泥漿體。4.綜合效果好旋噴樁相互咬接后,在隧道拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體, 具有梁效應和土體改良加強效應，能夠起到抗滑移、防滲透、預支撐等諸多作用。六、所達到的技術效果及應用情況富水全風化地層高壓水平旋噴樁超前支護已在溫州市環山北路項目大羅山隧道進行兩環共計3720米。經取芯驗證樁體強度滿足設計要求，開挖過程中對拱頂及周邊圍巖起到了很好的加固效果，掌子面圍巖自穩能力較施作前得到大幅提高。由于

9、初期支護緊貼旋噴樁進行施工，可適當減少超前小導管、系統錨桿、臨時支護鋼架等原設計材料用量，節約部分造價。采用常規超前支護形式時由于經常性出現拱部坍塌涌泥等情況，導致需要封閉掌子面采取注漿加固等措施，施工進度極其緩慢開挖日進尺不足0.3m/d。而采用高壓水平旋噴樁超前支護后再進行洞身開挖，日進尺達到2m/d,施工進度得以加快，為確保工期打下堅實的基礎。由于洞內安全得到有效保證，本隧道的施工也得到了安監部門、業主、監理的認可。中英文關鍵詞：（檢索詞應圍繞查新點來選擇。包括規范詞、關鍵詞、各種同義詞、近義詞、全稱及縮寫。若查新范圍僅限國內，則不需提供英文檢索詞。）市政道路隧道富水全風化地層高壓水平旋噴樁超前支護查新點與查新要求（查新點即查新項目的技術創新點。應從上面填寫的“科學技術要點”中提取，但不宜過多。查詢范圍指：國內外均查或單查國內等） 查新點：（1）提出市政道路隧道穿越富水全風化含角礫晶屑熔結凝灰巖