地下结构不降水施工技术
技术介绍
工程应用
地下工程建设中,面对富水地层,以往施工应对措施以地层降水为主。在不断重视地下水资源保护、工程建设水资源税征收等政策背景下,传统遇水必降的做法一去不复返。大量工程实践证明,注浆是必不可少的技术保证手段,可改良不良地层,能够保证隧道与地下工程的安全建成。但与此同时,地下工程非降水注浆施工存在一定技术难度,若止水加固效果不佳,暗挖施工产生的涌水涌砂可能会造成地面塌陷、正线淹水等事故,威胁人员、地面建筑及设备安全,造成经济及社会等方面的不良影响。
针对此类突出问题,科技创新中心以富水地层注浆止水治理难题为导向,自主研发了注浆止水材料,配合创新施工工艺及设备机具,形成了一系列科技成果并在多项注浆止水工程中得到成功应用。
1 止水效果检定技术及评定标准研究
从研究轨道交通地下工程施工(不降水,少降水)科学有效的止水效果检定方法和标准体系出发,实现对工程施工和止水效果的过程实施监测,真实反应帷幕止水效果,及时发现渗漏点并采取措施,可动态调整施工方案,以保证北京市轨道交通建设安全。通过止水效果检定判定,指导北京市各种地质条件下施工工法的选择和优化,起到全国性的示范作用。
2 注浆止水材料创新
通过引进、消化、再创新的研发模式,自主研制了环保型SD-SGG注浆止水材料。该材料基于互穿网络聚合物技术,采用高效水相引发、平衡交联聚合工艺,具有高吸水、高保水、高粘附、高寿命和低渗透的特点。
SD-SGG注浆材料获得北京市科学技术委员会、发展和改革委员会、经济和信息化局、住房和城乡建设委员会、市场监督管理局、中关村科技园区管理委员会的新技术新产品(服务)证书。此外,该产品获奖情况主要包括:北京市政工程行业协会爱迪生科技创新三等奖、中国交通运输协会科技进步三等奖、北京公路学会科学技术二等奖、中国施工企业管理协会工程建设科学进步二等奖、北京建工集团科技进步三等奖、中国公路学会微创新大赛铜奖等。
3 注浆止水工艺及设备创新
针对高水头砂卵石水砂突涌治理难题,通过制备出止水效果好、凝固时间短的改性水玻璃注浆止水材料。通过精细化施工工艺、转变传统注浆思路,将治理技术成功应用于高水头砂卵石地层注浆止水加固工程中。
对小断面空间内的地层止水施工,现有小型设备的施工能力及功效无法满足施工要求,且满足施工能力及功效的设备,其断面尺寸往往较大,无法实现在受限空间内的钻孔作业。为提高小断面洞室加固作业机械化施工水平,研制出小型化CT6型钻机。该设备采用电机+液压泵驱动,配备1台55KW电机+1台37KW电机作为各功能部件主动力。37KW电机供行走、钻机功位调整及液压冲击锤动力;55KW电机供动力头旋转钻孔施工。在电力隧道等小断面空间钻孔作业中,使用优势显著。