DB2301T130-2023粉质黏土地层暗挖隧道超前支护施工技术规程.docx
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1、ICS 93.020CCS P 21UDC黑龙江省哈尔滨市地方标准PDB2301/T 130 - 2023粉质黏土地层暗挖隧道超前支护技术规程Technical Regulation for Advanced Support of Tunnels in Silty Clay2023-11-28 发布2023-12-28 实施哈 尔 滨 市 住 房 和 城 乡 建 设 局哈 尔 滨 市 市 场 监 督 管 理 局联合发布黑龙江省哈尔滨市地方标准粉质黏土地层暗挖隧道超前支护技术规程Technical Regulation for Advanced Support of Tunnels in Sil
2、ty ClayDB2301/T 130 - 2023主编部门: 哈尔滨地铁集团 有限公司批准部门: 哈尔滨市住房和城乡建设局哈尔滨市市场监督管理局实施日期: 2 0 2 3 年 1 2 月 2 8 日2023 哈尔滨黑龙江省地方标准粉质黏土地层暗挖隧道超前支护技术规程 Technical Regulation for Advanced Support of Tunnels inSilty ClayDB2301/T 1302023前 言根据2022 年第三批哈尔滨市地方标准制修订项目计划哈市监发2022163 通知的要求,结合我市自然条件和市政建设工程实际需要。哈尔滨市住房和城乡建设局组织哈尔滨
3、地铁集团有限公司 等单位共同编制本技术规程。编制单位对国内类似地质结构的各类 隧道工程进行了深入的调查研究,结合哈尔滨市岩土地质特点、在 认真总结了哈尔滨市地铁隧道超前支护施工的经验,并在广泛征求 意见的基础上,经反复研究制订本规程。本规程共分 6 章和 8 个附录。主要技术内容是:1 总则;2 术语和符号;3 基本规定;4 超前小导管支护;5 管棚支护;6 全断面深孔注浆加固。本规程由哈尔滨市住房和城乡建设局负责管理,由哈尔滨地铁集团有限公司负责具体技术内容解释。请各单位在执行本规程过程中,积累资料,总结实践经验,提出意见和建议,请寄送哈尔滨地铁集团有限公司(地址:黑龙江省哈尔滨市南岗区西大
4、直街 357 号, 邮编:150001,电话传真:0451-51988075、0451-51989000,Email: cxd_hit),以供今后修订时参考。本规程主编单位:哈尔滨地铁集团有限公司本规程参编单位:山东大学中铁第六勘察设计院集团有限公司上海市隧道工程轨道交通设计研究院中交第一航务工程局中交天津港湾工程研究院本规程主要参编人:龚英杰丁万涛商春辉李振宇阮 航刘宇婷李德超唐志国马耀宗张海静刘洪丹徐天婧王忠岭陈洪强张 琦蒋 宪张学军胡云峰杨为民王庆礼杜有超王大永隗东琪张福森李长春陈东亮陈 峰王红飞王庆海刘玉辉本规程主要审查人:王卫东王海云王凤来丁延生张云英王玉林施晓林目 次1 总 则12
5、 术语和符号22. 1术语22. 2符号33 基本规定54 超前小导管支护84. 1一般规定84. 2设计94. 3施工124. 4检测155 管棚支护195. 1一般规定195. 2设计195. 3施工225. 4检测266 全断面深孔注浆286. 1一般规定286. 2设计286. 3施工306. 4检测34附录 A单液水泥浆现场配置表(1m3 浆液)36附录 B水玻璃稀释表37附录 C超前小导管施工记录表38附录 D钻孔记录表39附录 E注浆记录表40附录 F注浆效果统计表41附录 G超前小导管注浆施工质量标准42附录 H管棚施工记录表43本标准用词说明45引用标准名录46附:条文说明4
6、7Contents1 General provisions12 Terms and symbols22. 1Terms22. 2Symbols33 Basic requirements54 Advanced small pipe support84. 1General requirements84. 2Design94. 3Construction124. 4Detection155 Shed-pipe support195. 1General requirements195. 2Design195. 3Construction225. 4Detection266 Full-face deep
7、 hole grouting286. 1General requirements286. 2Design286. 3Construction306. 4Detection34Appendix ASite configuration table of single-fluid cement slurry (1m3 slurry)36Appendix BWater glass dilution table37Appendix CConstruction record of advance small conduit38Appendix DBorehole log39Appendix EGrouti
8、ng record40Appendix FStatistical table of grouting effect41Appendix GConstruction quality of standard for advance small duct grouting42Appendix HShed-pipe construction record43Wording description of this standard45List of reference standards46Addition: Explanation of provisions471总 则1. 0. 1 为保证哈尔滨地区
9、粉质黏土地层暗挖隧道超前支护设计、施工质量,促进技术进步,做到经济合理、安全可靠、保护环境,特 制定本规程。1. 0. 2本规程适用于哈尔滨地区粉质黏土地层中开挖跨度不大于6m 的暗挖隧道超前支护选型及其小导管、管棚和全断面深孔注浆加固设计、施工及检测。1. 0. 3 粉质黏土地层中暗挖隧道超前支护设计、施工除应符合本规程外,尚应符合国家、行业和本地区现行有关标准、规范、规程的 规定。12术语和符号2. 1术语2. 1. 1粉质黏土 Silty clay按照建筑地基基础设计规范(GB50007)的规定,塑性指数介 于 1017 之间的黏性土。2. 1. 2超前小导管支护 Advanced sm
10、all pipe protection一种沿隧道周边按一定角度和纵横向间距打入导管,通过注浆 加固地层,从而稳定开挖工作面的辅助施工方法。2. 1. 3步 长 Step-length上台阶开挖面相对下台阶开挖面超前开挖长度。2. 1. 4单液水泥浆 Single cement slurry由普通硅酸盐水泥,外掺剂和水搅拌而成的浆液。2. 1. 5水泥-水玻璃双液浆 Concrete-water glass two-shot grouting水泥浆和水玻璃浆,用双液注浆泵压注,在孔口混合的浆液。2. 1. 6管棚支护 Pipe-roof protection一种沿隧道周边按一定外插角插入带孔钢管
11、,压注水泥浆或水 泥砂浆,并将钢管尾部与钢架焊接为一体形支护体系的辅助施工方 法。2. 1. 7全断面深孔注浆 Deep hole grouting在开挖面较大、地层不稳定的区域,对深度较大的注浆孔注入 浆液以稳定掌子面前方土体的一项工程技术措施。2. 1. 8无收缩定向旋喷工法 WuShouSuo (WSS)一种定向、定量和定压注浆,使岩土层的空隙或孔隙间充满浆 液并固化,改变岩土层性状的加固方法。2. 1. 9灰色关联度分析 Grey relevance analysis2一种以各因素的样本数据为依据用灰色联度描述因素间关系的 强弱、大小和次序的多因素统计分析方法。2. 1. 10K-均值
12、聚类算法 K-means clustering algorithm一种随机选取 K 个对象作为初始的聚类中心,计算每个对象与各个子聚类中心之间的距离,把每个对象分配给距离它最近的聚类 中心的统计分析方法。2. 2符号H注浆段长度; L小导管长度; Q单孔注浆量,m3; R浆液扩散半径; V注浆加固体体积; E0 变 形 模 量 ; Es 压 缩 模 量 ; Gs 土 体 比 重 ; IL 液 性 指 数 ; IP 塑 性 指 数 ; L0 开 挖 步 长 ; Qa 注 浆 总 量 ; Qs注浆稳定流量; c粘聚力;e孔隙比;l试验段长; n地层孔隙率; r钻孔半径; s水位差;kg注浆后地层渗
13、透系数;3l0小导管间距;l1小导管水平投影搭接长度; lb小导管尾部长度;la小导管注浆段长度;m 检注浆结束后检查孔单位长度单位时间内的涌水量; m 探注浆开始前探孔单位长度单位时间内的涌水量。浆液填充率;有效注浆系数; 浆液损失系数; 重力密度(重度); 泊松比;含水量,含水率; 内摩擦角;小导管外插角; 质量密度(密度);注浆施工前后堵水率; 3围压;L液限; P塑限;含水率平均值;平均重度;43基本规定3. 0. 1本规程不同亚级粉质黏土土体定性描述见表 3. 0. 1。表 3. 0. 1不同亚级粉质黏土定性描述围岩级别粉质黏土状态定性描述主级亚级坚硬粉质黏土、硬塑粉质黏土1. 土块
14、坚硬,掰开棱角明显2. 按压无指印1一般硬塑、可塑粉质黏土1. 土块较软,掰开棱角不明显, 或似橡皮2. 按压有指印2一般可塑、软塑粉质黏土土体很软,掰开似橡皮或者能够自行变形3. 0. 2粉质黏土状态,可按表 3. 0. 2 分为坚硬、硬塑、可塑、软塑。表 3. 0. 2粉质黏土状态液性指数 IL状态IL0坚硬0IL0.25硬塑0.25IL0.75可塑0.75IL1软塑3. 0. 3粉质黏土亚级划分指标:塑性指数、含水率、重度。参数范 围见表 3. 0. 3。5表 3. 0. 3粉质黏土围岩参数建议值围岩等级塑性指数Ip含水率(%)重度(kN/m3)孔隙比e变形模量 E0 (MPa)内摩擦角
15、 ()粘聚力c(kPa)泊松比V10Ip15.4018.4019.5021.000.40.54526420.33118.4023.4019.0019.500.50.7182217120.35223.4027.4018.5019.000.70.812187V12Ip17.4022.9019.2519.500.50.63924500.35122.9028.9019.0019.250.60.9152018150.38228.9032.4018.5019.000.91.010168V15Ip18.9024.1519.0019.500.60.73322680.38124.1530.4018.5019.0
16、00.70.9131831170.43230.4035.4017.5018.500.91.091419注:以上用于判断围岩等级的特征取值范围原则为小值取等。例如含水率 的范围为 15.4018.40 时表示 15.418.4,其余指标采用相同的原则进行范围判定。塑性指数、含水率、重度为判定指标,其余指标为参考值。3. 0. 4 不同亚级粉质黏土暗挖隧道超前支护应满足表 3.0.4 的要求。表 3. 0. 4不同亚级粉质黏土基本支护形式围岩等级支护类型备注钢拱架超前小导管管棚全断面深孔注浆V6续表 3. 0. 4围岩等级支护类型备注钢拱架超前小导管管棚全断面深孔注浆1土质打设超前小导管与管棚困难
17、时可不采用。满足注浆条件应进行注浆2超前小导管应注浆加固;管棚应根据现场土质情况判断是否注浆注:本表为不同亚级粉质黏土支护形式基本规定,“”为宜采用,“”为不建议采用,具体支护形式应根据工程实际情况进行判定,应符合设计要求。3. 0. 5超前支护形式选型应具备详细现场地勘报告,根据粉质黏土性质进行初步亚级划分,结合室内实验测定判断指标,进行详细亚 级划分。3. 0. 6 超前小导管、管棚支护施工时产生的废渣及废弃物应使用专门车辆运输并专业处置,需辅助注浆措施的超前小导管、管棚支护 段严禁使用有毒性污染的化学浆液。3. 0. 7 超前支护所用钢管应进行力学性能和工艺性能抽查检测。3. 0. 8在
18、地下水位以下地层中进行小导管、管棚和深孔注浆施工时, 应降水后进行施工。注浆结束后,需对辅助注浆措施的超前小导管 支护段、管棚和深孔注浆效果进行检测,注浆薄弱部位应补充注浆。3. 0. 9超前小导管支护应作为施工防塌限沉的辅助手段之一,正常 断面开挖仍应坚持“短开挖,强支护,紧封闭,勤量测”和环状开挖,预留核心土的施工原则。大断面仍应选择分部开挖法;管棚注浆作为施工防塌限沉的另一种辅助手段,一般断面开挖仍应坚持“管 超前、严注浆、短进尺,强支护,快封闭,勤量测”的施工原则。3. 0. 10检验批质量验收合格应符合下列规定:1 主控项目的质量经抽样检验应全部合格;72 一般项目的质量经抽样检验应
19、合格;当采取计数检验时般项 目的合格点率应达到 80%以上,且不合格点的最大偏差值不应大于规定允许偏差的 1.5 倍,钢结构工程不合格点的最大偏差值不应大于规定允许偏差的 1.2 倍;3 应具有完整的施工操作依据、质量验收记录。4 超前小导管支护4. 1一般规定4. 1. 1超前小导管支护适用于隧道拱部自稳能力较差的粉质黏土 地层。隧道中线4. 1. 2不同亚级粉质黏土超前小导管支护应符合下列规定:图 4.1.2 超前小导管环向布置示意图1 对于 V 级粉质黏土地层,可不设置超前小导管支护,可适当增加格栅拱架的布设间距,将开挖步间距在 0.50m0.75m 的基础上增加为 0.75m1.00m
20、。2 对于1 级粉质黏土地层拱顶超前小导管沿开挖轮廓线布设8范围为 90120,前后排导管水平搭接长度不宜小于 1m,且导管长度不宜小于 3m,环向间距为 300mm400mm。3 对于2 级粉质黏土地层,隧道施工时超前小导管沿隧道拱顶布设范围不宜小于 150。前后排导管水平搭接长度不宜小于 1m, 且导管长度不宜小于 3m,环向间距为 300mm400mm,超前小导管应进行注浆。超前小导管布置范围如图 4.1.2 所示。4. 1. 3超前小导管注浆参数应符合设计要求,注浆完成后,应在注 浆体强度达到设计要求后再进行开挖。4. 2设计4. 2. 1超前小导管支护设计应满足下列要求:图 4.2.
21、1 超前小导管纵向布置示意图1 超前小导管支护设计应根据地质条件、隧道周边环境、隧道 断面大小及支护结构型式,选用不同的设计参数;2 超前小导管应和钢拱架配合使用,从钢拱架断面腹部穿过, 且小导管尾部焊接在钢拱架上,管口应设置止浆阀;3 超前小导管应采用热轧无缝钢管制作,外径为 25mm50mm, 壁厚 3.25mm。为便于超前小导管插入隧道周围土层内,钢管前端宜做成尖锥状,尾部焊接箍筋;94 超前小导管沿隧道周边布设,每榀或两榀钢拱架施作一环, 间距 l0 宜为 750mm,相邻两排水平投影搭接长度 l1 应不小于 1000mm,外插角宜为 515,步长 L0 宜为 5000mm6000mm
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